ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к деталям машин - подшипникам скольжения, и может быть использована в высоконагруженных подшипниковых узлах больших геометрических размеров.
5
Известна двухсторонняя коническая опора скольжения, содержащая корпус с коническими рабочими поверхностями, разделенными каналами подачи смазки на секторы с профильными несущими поверхностями, каждый сектор которой выполнен по косому геликоиду, и конические шипы, установленные на валу [см. а.с. СССР №1599594 по классу МПК F16C 17/00 опубликованное 15.10.1990 года в Бюл. №38].
Несмотря на то, что известная коническая опора скольжения способна выдерживать большие осевые и радиальные нагрузки при высокоскоростных передачах в мощных компрессорах, турбинах, насосах, тем не менее, ей присущи и существенные недостатки. Она сложна в изготовлении и эксплуатации, в частности секторы изготавливают по сложному косому геликоиду, а при эксплуатации для ее нормальной работы необходимо подавать смазку под давлением в коническую полость, которая создает зазор между корпусом и вращающимися шипами. Кроме того, данная конструкция опоры скольжения конструктивно не обеспечивает возможность регулировки зазора между трущимися поверхностями, что приводит к снижению работоспособности и ресурса работы известной опоры скольжения.
5
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является подшипник скольжения, содержащий внешнее и внутреннее корпусные кольца, между которыми расположено антифрикционное кольцо с двухсторонней конической поверхностью скольжения, которое взаимодействует с гладкой поверхностью регулировочных колец, на одной из поверхностей которых выполнена резьба с возможностью регулирования зазора между антифрикционным кольцом и регулировочными кольцами [см. пат. Украины №57263 по классу МПК F16C 17/00 опубликованное 16.06.2003 года в Бюл. №6].
Основным недостатком известного технического решения является то, что его сложно использовать в качестве высоконагруженного подшипника скольжения особенно больших геометрических размеров. Для данного случая проблематичным является изготовление резьбы на поверхностях деталей больших геометрических размеров, что осуществить технологически довольно сложно. Кроме того, для регулировки зазора между коническими поверхностями подшипника скольжения требуется извлечение подшипника из подшипникового узла, так как одно из регулировочных колец расположено внутри подшипникового узла, что создает определенные трудности и неудобства при обслуживании известного подшипника скольжения, особенно если он имеет значительные геометрические размеры.
В основу полезной модели поставлена задача создания эффективного радиально-осевого подшипника скольжения на любом машиностроительном предприятии из простых в изготовлении деталей с высокими характеристиками работоспособности за счет обеспечения гарантированной возможности регулирования рациональной величины зазора между поверхностями трения подшипника больших геометрических размеров путем изменения конфигурации антифрикционного кольца и его взаимодействия с корпусными кольцами подшипника, а также использования для регулирования зазора между поверхностями трения иного резьбового элемента.
Решение поставленной задачи достигается тем, что подшипник скольжения, содержащий двухстороннюю коническую поверхность, согласно предложению содержит наружное и внутреннее корпусные кольца из конструкционного материала, одно из которых имеет двухстороннюю коническую поверхность, взаимодействующую с конической поверхностью двух колец из антифрикционного материала с возможностью регулирования зазора между контактными коническими поверхностями корпусных и антифрикционных колец путем стяжки антифрикционных колец посредством резьбового соединения, например болта или шпильки.
В прототипе использовано единое антифрикционное кольцо, взаимодействующее с одним из корпусных колец подшипника цилиндрической поверхностью, а двумя коническими поверхностями - с коническими поверхностями двух регулировочных колец.
В предложенном техническом решении два подвижных антифрикционных кольца, каждое из которых имеет одну коническую поверхность, взаимодействующую с конической поверхностью одного из корпусных колец подшипника, а другую - цилиндрическую, взаимодействующую с другим корпусным кольцом.
Для регулирования зазора между поверхностями трения в прототипе использовано резьбовое соединение между одним из корпусных колец подшипника и двумя регулировочными кольцами, что технологически сложно осуществить.
В предложенном техническом решении регулирование зазора между поверхностями трения осуществляется посредством использования простого крепежного элемента, например болта или шпильки.
Благодаря внесенным изменениям получен новый технический результат, заключающийся в расширении области применения такого подшипника скольжения в высоконагруженных подшипниковых узлах, а также при замене подшипников качения больших геометрических размеров, снижении трудоемкости при индивидуальном и массовом производстве, получении высоких эксплуатационных характеристик за счет упрощения операции регулирования оптимального зазора между поверхностями скольжения.
В предложенном техническом решении отличительные признаки не являются характеристикой частей целого объекта, которые сами по себе могут быть отдельными объектами со своими функциями. Поэтому они не классифицируются в отрыве от других частей (признаков), а совокупность признаков, изложенных в формуле, которые отличают заявленное техническое решение от известных, не были найдены в патентной документации и научно-технической литературе, и поэтому предложенное техническое решение отвечает критерию «новизна».
Дальнейшая сущность предложенного технического решения поясняется совместно с иллюстративным материалом.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема предложенного подшипника скольжения, в котором его наружное кольцо 1 своей цилиндрической поверхностью 2 взаимодействует с поверхностью отверстия в корпусе 3 подшипникового узла, а внутренней двухсторонней конической поверхностью 4 - с коническими поверхностями двух антифрикционных колец 5 и 6.
Внутреннее корпусное кольцо 7 подшипника скольжения своей цилиндрической поверхностью 8 меньшего диаметра взаимодействует с поверхностью шейки вала 9, а цилиндрической поверхностью 10 большего диаметра - с цилиндрической поверхностью двух антифрикционных колец 5 и 6. Для уменьшения трения скольжения между взаимодействующими коническими поверхностями 4 в полость 11 через канал 12 подается смазка.
Оптимальный зазор между взаимодействующими коническими поверхностями 4 наружного кольца 1 подшипника и антифрикционных колец 5 и 6 устанавливается в процессе сборки подшипника на заводе-изготовителе, а в дальнейшем, по мере износа поверхностей трения, зазор регулируется посредством резьбового соединения крепежных элементов 13 и 14.
На фиг. 2 изображен вариант конструктивной схемы подшипника скольжения, в котором в отличие от подшипника, изображенного на фиг. 1, конические поверхности корпусного кольца, взаимодействующие с коническими поверхностями 4 антифрикционных колец 5 и 6, расположены на внутреннем корпусном кольце 7 подшипника.
Функциональные взаимодействия деталей подшипника в конструктивной схеме, представленной на фиг. 2, аналогичны взаимодействиям деталей, изображенным на фиг. 1.
Предложенные на фиг. 1 и фиг. 2 конструктивные схемы подшипника скольжения позволяют применять антифрикционные материалы в кольцах 5 и 6 с различными эксплуатационными характеристиками. Так, например, в схеме на фиг. 1 при одних и тех же размерах подшипника скольжения и одинаковой скорости вращения вала 9, что и у подшипника, изготовленного по схеме на фиг. 2, из-за значительно большей величины поверхности трения скольжения, удельное давление на поверхности трения будет значительно меньше, чем у подшипника на фиг. 2, а скорость скольжения соответственно больше.
Это позволяет расширить возможность выбора антифрикционных материалов с различными численными значениями величин, характеризующих свойства антифрикционных материалов.