Результат интеллектуальной деятельности: КОМБИНИРОВАННАЯ ОПОРА

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в быстроходных роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности и возможности многократных пусков (остановов).

Известна комбинированная опора, которая является наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения и подшипник скольжения, упругое эллиптическое неравножесткое кольцо, установленное с помощью штифтов на шейке вала с возможностью деформирования под действием центробежных сил (см. патент РФ №2082027, МПК F16C 21/00, опубликовано 1997 г.).

Недостатками данной опоры являются: повышенное трение, которое возникает между внутренним кольцом подшипника качения и упругим эллиптическим кольцом при пуске (останове); технологические сложности при изготовлении эллиптического неравножесткого кольца.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении ресурса, надежности и технологичности системы «ротор-опора» путем снижения сил трения, возникающих между внутренним кольцом подшипника качения и упругим эллиптическим кольцом, упрощении геометрии упругой эллиптической втулки, разделении и дублировании функций подшипника качения и подшипника скольжения.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированная опора, содержащая корпус и размещенные в нем подшипник качения, подшипник скольжения и упругое эллиптическое кольцо, согласно изобретению снабжена втулкой из фрикционного материала, установленной во внутреннее кольцо подшипника качения. В свою очередь упругое кольцо выполнено равножестким (постоянная толщина по окружной координате), с присоединенными вдоль малой полуоси центробежными грузами.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Комбинированная опора состоит из корпуса 1, в котором установлены подшипник качения 2, втулка подшипника скольжения 3 и фрикционное кольцо 4, которое запрессовано во внутреннее кольцо подшипника качения 2. С помощью штифтов 5 на шейке вала 7 устанавливается упругое эллиптическое равножесткое кольцо 6, к которому, в местах отверстий для штифтов 5, привариваются центробежные грузы 8. При монтаже упругое эллиптическое равножесткое кольцо 6 в результате деформации входит во фрикционное кольцо 4 и прижимается к его внутренней поверхности.

Устройство работает следующим образом: при запуске машины центрирование шейки вала 7 и передача нагрузки на корпус 1 осуществляется через упругое эллиптическое равножесткое кольцо 6 и подшипник качения 2, внутри которого установлено фрикционное кольцо 4. В это время между ними нет относительного перемещения, а момент трения в подшипнике преодолевается за счет сил сцепления, возникающих при монтажном сжатии упомянутого упругого равножесткого кольца 6. С увеличением скорости вращения вала 7 происходит деформация упругого равножесткого кольца 6 под действием центробежных сил в направлениях расположения центробежных грузов 8. При этом фрикционное кольцо 4 теряет сцепление с упругим равножестким кольцом 6 и может вращаться с меньшей частотой. При последовательном расположении подшипника скольжения 3 и подшипника качения 2 последний в этом случае фактически выключается из работы, а передача нагрузки и центрирование шейки вала 7 осуществляется посредством смазочного слоя подшипника скольжения 3.

Данное устройство позволит повысить надежность, долговечность и технологичность опорного узла за счет использования фрикционный втулки и равножесткого эллиптического кольца, а также увеличить функциональность агрегата в целом путем разделения и дублирования функций подшипника качения и подшипника скольжения.