Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом

Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом.
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в подшипниках скольжения с маслораспределительными канавками на рабочей поверхности вкладыша.
Подшипники скольжения с маслораспределительными макроканавками на рабочей поверхности известны, например, 1, (аналог). Подшипник содержит корпус, на внутренней поверхности которого нанесен антифрикционный слой с выполненными вдоль оси подшипника маслораспределительными канавками. Поверхность корпуса эквидистантна поверхности антифрикционного слоя.
Недостатком известного подшипника является то, что в момент запуска или остановки вращения вала, поверхность вала скользит по поверхности антифрикционного слоя, имеет место граничное, а не жидкостное трение и вследствие этого повышенный износ антифрикционного слоя.
В качестве прототипа взят подшипник скольжения 2, содержащий вкладыш, на внутренней поверхности которого выполнены не доходящие до его торцов продольные микроканавками, шаг которых равен их удвоенной ширине, а профиль канавок выполнен синусоидально.
Недостатки прототипа те же, что и аналога: в период запуска и остановки вращения вала его поверхность скользит по поверхности вкладыша, устойчивая пленка масла отсутствует - имеет место граничное
F 16 с 33/00
трение, что вызывает повышенный износ вкладыша, а также способствует возникновению автоколебаний вала.
Технической задачей, стояш;ей перед автором, является снижение трения в подшипнике скольжения в период запуска и остановки враш;ения вала, что повышает долговечность работы подшипника и снижает вероятность возникновения автоколебаний в период переходных процессов.
Технический результат достигается тем, что в известном подшипнике скольжения с макроканавками, содержаш;ем вкладыш, на внутренней поверхности которого выполнены не доходящие до его торцов профильные макроканавки синусоидальной формы с шагом, равным их удвоенной ширине, между макроканавками содержатся микроканавки, ширина и шаг которых равны 0,4...0,5 мм, а глубина Х(1,2...1,5)Ьиз, где Ииз - максимальная величина износа вкладыша подшипника скольжения.
На фиг. 1 изображен вкладыш подшипника скольжения в аксонометрии.
На фиг. 2 - поперечный разрез вкладыша.
На фиг. 3 - фотографии микроканавок.
Подшипник скольжения содержит вкладыш 1, на внутренней поверхности 2 которого выполнены не доходяш;ие до его торцов продольные макроканавки 3. Шаг S макроканавок 3 равен их удвоенной ширине. Профили макроканавок 3 выполнены синусоидальными. В подшипнике расположен вал 4. Между макроканавками 3 расположены микроканавки 5 с шириной и шагом между ними равным 0,4...0,5 мм. Этот шаг канавок найден экспериментально, он обеспечивает минимальный коэффициент трения в
контакте «вкладыш-вал. Глубина микроканавок Х(1,2...1,5)Ьиз, где Ьиз максимальная величина износа вкладыша. Если глубина микроканавок меньше величины максимального износа (), то после их исчезновения, подшипник скольжения в период переходных процессов работает как подшипник скольжения, описанный в аналоге и прототипе, т.е. в режиме повышенного износа. Глубина микроканавок 1,5Ьиз не целесообразна, т.к. находяш;ееся в них масло не используется для создания пленки масла между вкладышем и валом, кроме того производство более глубоких микроканавок требует больше времени и, соответственно, расходов.
Микроканавки, (фиг. 3), полученны на вкладыше струйно-абразивным способом с помощью маски, выполненной в виде втулки с прорезями, ширина и шаг которых равна ширине и шагу микроканавок 5.
Профиль микроканавок после струйно-абразивной обработки получается сглаженный и напоминает профиль макроканавок синусоидальной формы. Сглаженная форма макро и микроканавок способствует при враш;ении вала образованию сплошной пленки масла и жидкостному трению в контакте «вкладыш-вал.
При запуске и остановке вращения вала 4, наличие микроканавок 5 и масла в них позволяет при любой скорости вращения вала 4, практически «от нуля обеспечить жидкостное трение в зоне контакта вала и поверхности вкладыша, что уменьшает трение и, соответственно, увеличивает долговечность подшипника скольжения.