ПОДШИПНИК

Предложение относится к общему машиностроению и касается области класса подшипников бесконтактного типа взаимодействия их рабочих поверхностей при работе в различных агрегатах и механизмах.
В этой области известном направления развития принципиальных конструктивных схем подшипников вращения, из которых наиболее представительными являются конструкции, содержащие опорные кольца для осей и втулок механизма, рабочие тела качения, воспринимающие нагрузку момента вращения [SU 459972, 1987; Промышленное и строительное оборудование. Сб. №3, М. - СПб, 2003, с.163; RU 92120, 2009].
Недостатки таких подшипников очевидны и заключаются в высокой степени износа при нормальных и немного превышающих нагрузках, при повышении температуры масел и окружающей среды, приводящих к задирам и макроразрушениям на сопрягаемых рабочих частях подшипника.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному результату является конструкция подшипника, содержащего наружное и внутреннее опорные кольца, тела качения между их внутренними рабочими поверхностями, расположенными с зазором одна к другой, на этих сторонах и на боковых поверхностях выполнены проточки, обращенные друг к другу, в которых закреплены полимерные вставки подшипника [RU №98507, F16C 19/00; 2010].
Существенными недостатками этого подшипника являются процесс приложения нагрузки на рабочие тела подшипника непосредственно через контактное взаимодействие между ними, что приводит к повышенным износам при знакопеременных и реверсивных вращениях опорных колец и помещенных между ними тел вращения. Это вызывает перегрев контактирующих тел вращения и опорных колец, снижает надежность эксплуатации и срок подшипника.
Технической задачей и положительным результатом конструкции разработанного подшипника является снижение износа рабочих поверхностей опорных колец подшипника за счет устранения трибоконтакта между ними, а также за счет предупреждения боковых и осевых смещений рабочих поверхностей этого подшипника, что приводит к увеличению срока службы, снижению уровня шумов, увеличению несущей способности при повышенных температурах эксплуатации механизмов, оснащенных данными подшипниками.
Указанная техническая задача и результат достигаются за счет того, что подшипник, содержащий наружное и внутреннее опорные кольца, рабочие детали подшипника, вставки, сопряженные с рабочими поверхностями, выполненные из полимерного магнитного материала, отличающийся тем, что рабочие детали подшипника выполнены в виде торов, конструктивно размещенных один в полости другого, каждый тор имеет вырез в своей стенке, наружное опорное кольцо соединено с внутренним тором посредством втулок, выполненных из немагнитного материала, на стенках торов, обращенных друг к другу закреплены пластины из полимерного магнитного материала, ориентированные одна к другой одноименными полюсами, при этом торы выполнены из немагнитного материала.
Подшипник, характеризующийся тем, что наружный тор имеет съемную боковую стенку.
Подшипник, характеризующийся тем, что указанные торы выполнены в сечении своими вырезами в стенках, обращенных в противоположные стороны.
На фиг.1 показан общий вид подшипника;
на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.
Принципиальная конструкция подшипника содержит наружное 1 и внутреннее 2 опорные кольца, рабочие детали подшипника выполнены в виде двух торов 3 и 4, один из которых является наружным, второй - размещен в полости первого тора. Внутренний тор 4 соединен с наружным кольцом 1, посредством втулок 5, выполненных из немагнитного материала; оба тора также выполнены из немагнитного материала. На стенках торов, обращенных одна к другой, закреплены пластины 6 из полимерного магнитного материала, обращенные друг к другу одноименными полюсами. Оба тора имеют вырезы 7, 8 в своих стенках, при этом наружный тор 3 выполнен с одной съемной боковой стенкой 9 для удобства сборки частей подшипника; крепление этой стенки осуществляется с помощью винтов 10 и фиксирующих выступов. Такая конструкция подшипника позволяет существенно увеличить срок его службы, снизить шумовые показатели при бесконтактной работе его вращающихся частей.
Работа подшипника осуществляется следующим образом. На опорные кольца подшипника 1 и 2 подают нагрузку, при этом вращение опорных колец относительно друг друга обеспечивается с помощью бесконтактного вращательного взаимодействия двух торов: 3 и 4, из которых тор 3 - наружный, тор 4 - внутренний (фиг.1, 2); причем бесконтактность их вращения обеспечивают пластины 6, выполненные из полимерного магнитного материала и обращенные одна к другой одноименными полюсами, что и позволяет внутреннему тору подвешиваться в полости наружного тора с зазором, обеспечивающим магнитными пластинами (фиг.2).
По трибологическим показателям данный подшипник превосходит свой прототип; по мгновенности старта - вращения; по максимальному числу воспроизводимых оборотов; по отсутствию шумов; отпадает необходимость в смазке вращающихся частей подшипника, что особенно важно при использовании механизмов с такими подшипниками в зимнее время и в летнюю засуху.