МОДУЛЬ ПОДШИПНИКОВЫЙ СКОЛЬЖЕНИЯ ПИНУСА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к опорам трения скольжения.
Известны различные конструктивные решения подшипников скольжения, используемых в опорах различных устройств и механизмов.
Известен шарнирный подшипник, содержащий внутреннюю обойму со сферической наружной поверхностью, наружную обойму и установленную между ними антифрикционную прокладку, при этом внутренняя поверхность наружной обоймы оборудована не менее чем двумя пазами и расточкой типа "ласточкин хвост", служащими для закрепления эластичной антифрикционной прокладки на внутренней поверхности наружного кольца, а антифрикционная прокладка выполнена из угленаполненного полиамида типа УПА 6/30 (патент РФ №2186267, МПК F16C 23/00, публикация 2000 г.). Подшипник оснащен расположенным во внутренней обойме вкладышем из полимерного материала.
Известен шарнирный подшипник скольжения, содержащий внутреннее металлическое кольцо со сферической наружной поверхностью, наружное кольцо из литейного материала со сферической внутренней поверхностью и установленную между ними антифрикционную прокладку, при этом подшипник снабжен тонкостенной металлической обоймой с монтажными наружными размерами для размещения в ней наружного кольца, антифрикционная прокладка выполнена из эластичного износостойкого материала типа ткани технической ПТТ-45-75, а в качестве литейного материала для наружного кольца использован или полиамид, или алюминий, или бронза, или чугун (патент РФ №2087763, МПК F16C 23/04, публикация 1994 г.).
Недостатком известных подшипников является сложность изготовления кольца с внутренней поверхностью сферической формы, а также относительно невысокий срок эксплуатации при повышенных нагрузках, что связано с текучестью материала антифрикционной прокладки при повышенных нагрузках.
Известен подшипник скольжения цилиндрической формы, содержащий силовой корпус, выполненный из стеклопластика, и антифрикционный слой, при этом к силовому корпусу приклеен упорный буртик, причем упорный буртик выполнен перпендикулярно продольной оси подшипника (патент РФ №2377449, МПК F16C 17/00, публикация 2009 г.).
Известен подшипник скольжения вращающегося вала, содержащий наружную металлическую обойму, полимерный вкладыш, установленный в отверстии наружной обоймы, при этом в отверстии антифрикционного высокотемпературного композиционного полимерного вкладыша установлена внутренняя металлическая обойма, вкладыш прикреплен к внутренней обойме с помощью соединения «ласточкин хвост» (патент РФ №102079, МПК F16C 17/02, публикация 2011 г.).
К недостаткам известного устройства относится конструкторско-технологическая сложность изготовления внутреннего составного кольца, что не позволяет использовать технологии, применяемые при массовом или серийном производствах.
После монтажа наружной металлической обоймы известного устройства в отверстие агрегата и установки внутренней металлической обоймы на вал посредством шпоночного соединения и при наличии осевых усилий, гильза, нажимное кольцо и подшипник скольжения, в виде полимерного вкладыша, способны перемещаться вдоль вала (вправо, влево) и относительно наружной металлической обоймы, запрессованой в отверстие корпуса агрегата, что недопустимо для опоры.
Используемые в подшипнике скольжения такие наполнители, как углеграфитовые, металлографитовые материалы, медные порошки, стекловолокно способствуют частичному повышению показателей надежности, ресурса, но не способны обеспечить эксплуатацию опоры в режиме «эффекта избирательного переноса» (эффекта безызносности).
Технической задачей создания заявляемой конструкции является создание модуля подшипникового скольжения с повышенным ресурсом, обладающего высокими показателями надежности и ремонтопригодности.
Сущность заявленного технического решения заключается в следующем.
Модуль подшипниковый скольжения характеризуется наличием наружного и внутреннего колец, между которыми расположены подшипники скольжения, выполненные из антифрикционного износостойкого полимера, и закрепленные на рабочей поверхности одного из колец, при этом внутреннее кольцо выполнено сборным из двух вкладышей с фланцами, установленных коаксиально друг в друге и зафиксированных с торца, например, холодной сваркой, а рабочие поверхности наружного кольца снабжены радиальным и двумя торцевыми подшипниками скольжения, взаимодействующими с контактными поверхностями вкладышей и образующими с ними пары трения скольжения. Для реализации эффекта избирательного переноса (эффекта безызносности) подшипник скольжения выполнен из антифрикционного композиционного тканного материала типа «Препрег», образованного из волокон политетрафторэтилена - с рабочей стороны, и из волокон аримида, пропитанного, например, антифрикционным связующим типа ГИПК-114 - с изнаночной стороны, а контактные поверхности подшипника скольжения и контрповерхности вкладыша, образующие пары трения, легируют антифрикционным самосмазывающимся приработочным средством, например, СУРМ-Т, при этом отношение высоты радиального подшипника скольжения и наружного кольца к их контактному диаметру находится в пределах 0,8-1,2.
1
2
В другом варианте исполнения модуль подшипниковый скольжения характеризуется наличием наружного и внутреннего колец, между которыми расположены подшипники скольжения, выполненные из антифрикционного износостойкого полимера, и закрепленные на рабочей поверхности одного из колец, при этом внутреннее кольцо выполнено из двух вкладышей с фланцами, соосно установленных в подшипнике скольжения по посадкам движения, с высотой, равной / высоте наружного кольца и зафиксированных в таком положении холодной сваркой, диаметр шва которого выполнен большим внутреннего диаметра модуля.
В другом варианте исполнения модуль подшипниковый скольжения характеризуется наличием наружного и внутреннего колец, между которыми расположены подшипники скольжения, выполненные из антифрикционного износостойкого полимера, и закрепленные на рабочей поверхности одного из колец, при этом внутреннее кольцо выполнено в виде вкладыша с фланцем, на обратном торце которого выполнен поясок вальцовочный, на который устанавливают кольцо с внутренней конической поверхностью, на которую завальцовывают поясок вальцовочного вкладыша.
В другом варианте исполнения модуль подшипниковый скольжения характеризуется наличием наружного и внутреннего колец, между которыми расположены подшипники скольжения, выполненные из антифрикционного износостойкого полимера, и закрепленные на рабочей поверхности одного из колец, при этом внутреннее кольцо состоит из вкладыша с фланцем высотой равной высоте наружного кольца с торцевыми подшипниками скольжения, с 2-х торцевых сторон которого выполнены центрирующие цилиндрические выточки фланцев, заплечики которых при установке в выточки центрируют их относительно вкладыша и в таком положении фиксируются, например, холодной сваркой, диаметр шва которой выполнен более, чем диаметр опорной внутренней поверхности вкладыша.
В другом варианте исполнения модуль подшипниковый скольжения характеризуется наличием наружного и внутреннего колец, между которыми расположены подшипники скольжения, выполненные из антифрикционного износостойкого полимера, и закрепленные на рабочей поверхности одного из колец, при этом наружное кольцо выполнено Г-образного профиля, а между горизонтальной опорной поверхностью и торцевыми поверхностями колец расположены подшипники скольжения, образующие с поверхностями колец пары трения скольжения, элементы которых сопряжены по посадкам движения.
На чертеже на фиг.1-5 представлены варианты исполнения модуля подшипникового скольжения.
Модуль подшипниковый скольжения по первому варианту (фиг.1) содержит наружное кольцо 1, внутреннее кольцо 2, состоящее из двух коаксиально расположенных вкладышей 3 и 4 с торцевыми фланцами 5 и 6 с фиксацией путем, например, холодной сваркой 7. Между наружным 1 кольцом и внутренним 2 со стороны рабочих поверхностей располагают радиальный 8 и торцевые 9 подшипники скольжения. Соотношение ширины наружного кольца «В» к диаметру модуля «d» должно быть равным 0,8-1,2.
1
2
Модуль подшипниковый скольжения по второму варианту (фиг.2) содержит наружное 1 и внутреннее 2 кольца, при этом внутреннее кольцо 2 выполнено из двух вкладышей с фланцами 10, 11, соосно установленных с 2-х сторон по посадкам движения с высотой, например, равной / высоте наружного кольца, и зафиксированных в таком положении, например, холодной сваркой 12, диаметр шва которой выполнен большим внутреннего диаметра модуля «d».
На фиг.3 представлена конструкция модуля по третьему варианту. Модуль содержит вкладыш 13 с фланцем 14 с одной торцевой стороны, а с другой стороны выполнен поясок вальцовочный 15, на который устанавливают кольцо 16 с внутренней конической поверхностью, на которую завальцовывают поясок вальцовочный 15 вкладыша 13.
1
На фиг.4 представлена конструкция модуля по четвертому варианту. Модуль содержит вкладыш 17 высотой, равной высоте наружного кольца 2 плюс две толщины торцевых подшипников скольжения 9, в котором с 2-х торцевых сторон выполнены расточки 19 и 19. для центрирования в них фланцев 20 и 21 с последующей фиксацией, например, холодной сваркой 22, 23, диаметр шва которой менее внутреннего диаметра d вкладыша 17. Между наружной радиальной поверхностью вкладыша 17 и внутренней поверхностью наружного кольца 2 располагают и крепят к одной из взаимодействующих поверхностей радиальный подшипник скольжения 8, а между фланцами 20 и 21 и торцевыми поверхностями наружного кольца размещены торцевые подшипники скольжения 9.
На фиг.5 представлена конструкция модуля по пятому варианту. Модуль содержит внутреннее 1 и наружное 2 кольца, причем наружное кольцо имеет Г-образную форму. Между рабочими взаимодействующими поверхностями колец расположены упорный 26 и радиальный 27 подшипники, образующие пары трения скольжения модуля.
Для реализации эффекта избирательного переноса (эффекта безызносности) установленные во всех вариантах исполнения подшипники скольжения выполнены из препрега, состоящего из технической ткани, включающей в себя политетрафторэтиленовые волокна с рабочей стороны, и, например, прочностные волокна из аримида, с изнаночной стороны, пропитанной антифрикционным самосмазывающимся приработочным средством, например, СУРМ-Т.
Во всех вариантах исполнения соотношение B:d=0,8-l,2.
В процессе проектирования опор трения скольжения выбирают модули согласно их эксплуатационным характеристикам, устанавливают в опорах по посадкам, по наружному и внутреннему диаметрам согласно рекомендаций, установленных для подшипников качения.
Работают модули в режимах сухого и полусухого трения. Наличие смазки увеличивает показатели надежности.
Предложенные модули подшипниковые скольжения по эффективности при эксплуатации не уступают подшипникам качения, а использование их в полиспастных устройствах для опор в блоках, шкивах, позволит значительно увеличить показатели надежности, ресурса и ремонтопигодности.