Результат интеллектуальной деятельности: Подшипник скольжения

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении подшипниковых опор скольжения различных машин, в частности, в станках деревообрабатывающей и текстильной промышленности, различного рода конвейеров и др.

Известен подшипник скольжения с вкладышем из полимерного антифрикционного композитного материала, включающего древесную основу и теплопроводящие элементы в виде металлических включений различного диаметра, размещенных в модифицированной древесине (RU №2289732, кл. F16С 33/24). Недостатками такой конструкции является большая трудоемкость изготовления, необходимость применения сложного оборудования для установки теплопроводящих элементов, а также недостаточная теплоотводящая способность вкладыша подшипника.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является подшипник скольжения с вкладышем из антифрикционного композитного материала в виде проклеенной древесины с теплоотводящим элементом в виде металлической полосы, расположенной по спирали между слоями проклеенной древесины, получаемый путём совместной навивки древесного шпона и металлической ленты (RU, №108519, Кл. F16С 33/04; F16С 33/24).

Недостаткам такой конструкции является недостаточная демпфирующая способность и сплошность составляющих элементов вкладыша, снижающая его прочность, а также наличие на рабочей поверхности подшипника стыка между металлической и древесной фазами композитного материала, который является очагом разрушения функционального слоя.

Технической задачей и целью применения предложенного изобретения является упрощение конструкции и снижение трудозатрат при изготовлении древесно-металлических подшипников, а также обеспечение более высоких стабильных триботехнических параметров подшипниковых узлов - их износостойкости и коэффициента трения, достигаемых за счёт увеличения теплоотводящей и демпфирующей способности материала вкладыша.

Поставленная цель изобретения достигается тем, что подшипник скольжения с вкладышем из антифрикционного композитного материала, состоящего из проклеенной древесины с теплоотводящим элементом в виде армирующей сетки, расположенной между слоями проклеенной древесины, отличающийся тем, что теплоотводящие элементы размещаются в сквозных отверстиях нечётных слоев древесного шпона, изготовленного из модифицированной древесины, чередующихся со сплошными слоями древесного шпона. Общее количество соединяемых слоёв, образующих вкладыш, задаётся нечётным, при этом теплоотводящие элементы размещаются в нечётных полосах, а конфигурация и размеры отверстий в нечётных слоях древесного шпона соответствуют конфигурации и размерам теплоотводящих элементов, в них размещаемых. Толщина теплоотводящих элементов задаётся равной толщине используемого древесного шпона и составляет 1 - 2 мм, а габаритные их размеры составляют 10 - 12 мм, при этом теплоотводящие элементы соединены между собой в единую армирующую сетку металлическими полосками шириной 3 - 5 мм и толщиной 0,1 - 0, 2 мм. Вкладыш подшипника располагается между опорной и внутренней антифрикционной втулкой с толщиной 3 - 8 мм. После этого внутреннюю втулку развальцовывают с формированием требуемых допуска посадочного размера его функциональной шероховатости.

Таким образом повышается износостойкость вкладыша и снижается коэффициент трения, достигаемый за счёт увеличения теплоотводящей и демпфирующей способности материала вкладыша.

Подшипник иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан поперечный разрез подшипника скольжения, на фиг. 2. развёртка нечетных слоев, на фиг. 3. развертка четных слоёв, на фиг. 4. развёртка теплоотводящих элементов в виде армирующей сетки.

Подшипник скольжения содержит опорную 1 и внутреннюю 2 антифрикционные втулки, и вкладыш 3, состоящий из нечетного слоя 4 и четного слоя 5. Нечетный слой 4 состоит из древесного шпона с теплоотводящими элементами в виде армирующей сетки 6, размещаемой в нечётном слое 4. При этом для размещения в нечётных слоях 4 теплоотводящих элементов 6 в древесном шпоне выполнены соответствующие отверстия (фиг. 2). Чётный слой 5 выполнен из древесного шпона сплошным. А общее количество соединяемых слоёв 4 и 5, образующих вкладыш 3, задаётся нечётным.

Перед сборкой вкладыша 3 древесный шпон как четных 4, так и нечётных 5 слоёв подвергается модифицирующей обработке, например, методом прессования.

Слои 4 и 5, составляющие вкладыш 3, последовательно размещаются в опорной втулке 1. Перед установкой каждого чётного слоя 5 в специально выполненных отверстиях нечетных слоёв 4 размещается армирующаяся сетка 6, состоящая из теплоотводящих элементов 7, соединенных между собой полосками 8 (фиг. 3). Конфигурация и размеры отверстий в древесном шпоне нечетного слоя 4 соответствуют конфигурации и размерам теплоотводящих элементов армирующей сетки 6, в них размещаемых.

Теплоотводящие элементы 7, одновременно являющиеся основой армирующей сетки 6, изготавливаются из листовой меди и объединяются в единый каркас полосками 8, выполненными из медьсодержащего сплава, например, латуни шириной 3 - 5 мм и толщиной 0,1 - 0,2 мм, и соединяются с теплоотводящими элементами методами сварки. При этом размеры теплоотводящих элементов 7 соответствуют размерам отверстий нечётных слоёв 4 и составляют 10 - 12 мм, и толщиной 1 - 2 мм.

Четные слои 4 (фиг. 4) выполняются сплошными из древесного шпона толщиной 1 - 2 мм.

Вкладыш 3 подшипника располагается между опорной 1 и внутренней 2 антифрикционной втулкой с толщиной 3-8 мм. Слои 4 и 5, составляющие вкладыш 3, последовательно размещаются в опорной втулке 1, затем на контактные поверхности каждого из размещаемых слоёв 4 и 5 наносится клеевая масса и выполняется промежуточное обжатие с помощью специальной оправки (условно не показана).

После формирования композитного вкладыша 3 устанавливается внутренняя втулка 1, которая затем развальцовывается, окончательно сжимая композитный вкладыш 3. Одновременно осуществляется и затвердевание клеевой массы. В процессе деформации внутренней втулки 1 формируется требуемый посадочный размер подшипника скольжения и создаётся функциональная шероховатость его рабочей поверхности.