Підшипниковий вузол

Винахід відноситься до галузі машинобудування і може використовуватися у опорних пристроях з швидко обертальними роторами. Відома конструкція підшипникового вузла, який має підшипник кочення у ви гляді розташованих навкруги цапфи валу дисків, що розміщені на осях у корпусі та контактують з зовнішньою поверхнею цапфи (Судовые энергетические установки: Сборник научных тр удов. -Николаев: НКИ, 1989, А.И. Тарабрин, А.К. Чередниченко, А.Г. Емец. Динамические процессы опорных устройств с фрикционными роликовыми опорами. -с.32-41). Недоліком конструкції є можливість просковзування у контактах "диск - цапфа валу", а, отже, знос даних поверхонь. У конструкції практично відсутня можливість демпфірування коливань, що виникають при роботі швидко обертальних роторів. Прототипом обрана конструкція підшипникового вузла, який має підшипник кочення у вигляді розташованих навкруги цапфи валу роликів, що розміщені на осях, при цьому ролики виконані контактуючими з цапфою валу та охоплюючим відповідні поверхні роликів кільцем, яке встановлено у підшипнику ковзання, втулка якого розміщена у корпусі (Судовое энергомашиностроение: сборник научных тр удов -Николаев: НКИ, 1991. А.И. Тарабрин, А.К. Чередниченко, В.М. Резник. О возможности повышения работоспособности опорных газостатических подшипников за счет снижения скорости скольжения. -с.27-33). Недоліком конструкції є мала здатність демпфірування коливань та обмеження по несучій здатності. Збільшення несучої здатності можливо тільки за рахунок збільшення діаметрів несучих роликів та, відповідно, усі х складових підшипникового вузла. Завдання винаходу полягає у покращенні характеристик підшипникового вузла за рахунок поліпшення демпфірувальної та несучої здатності підшипникового вузла. Для вирішення даного завдання підшипниковий вузол, який має підшипник кочення у вигляді розташованих на свої осях навкруги цапфи валу роликів, що контактують з цапфою валу та охоплюючим відповідні поверхні роликів кільцем, яке встановлене у підшипнику ковзання, втулка якого розміщена у корпусі. Кільце виконується фігурним з поясками, які повернуті до відповідних поверхонь роликів, і циліндричних опорних поверхонь, що повернуті до поверхонь втулок корпусу, при цьому втулки виконані з пружнодемпфірувального матеріалу. Виконання кільця фігурним з поверхнями, що повернуті до втулок корпусу, дозволяє забезпечити три робочі зони, що сприймають радіальні навантаження від валу. При цьому при постійних осьових габаритах площина робочої поверхні підшипника зростає у три рази, таким чином у три рази зростає і несуча здатність. Виконання втулок корпусу і шайб, у яких закріплені осі роликів з пружнодемпфірувальних матеріалів, що мають малий рівень пружності, який допускає деформації, дозволяє за рахунок підвищеної здатності таких матеріалів розсіювати енергію при коливаннях та таким чином демпфірувати коливання, що виникають при роботі швидко обертальних роторів. На фіг.1 показується поздовжній переріз підшипникового вузла. На фіг.2 показується переріз фіг.1 по А-А. Підшипниковий вузол містить цапфу 1 валу, що спирається на ролики 2, які своїми осями 3 встановлені у шайбах 4 і 5. Шайба 4 виконується заодно з корпусною деталлю 6, яка має втулки 7 і 8. Поверхні втулок повернуті до відповідних поверхонь 9, 10, 11. Фігурне кільце 12, яке своїми поясками 13 контактує з осями 3 роликів. Шайби 4 і 5 виконуються з пружно-демпфірувальних матеріалів. У шайбі 4 виконані радіальні живильники 14, що сполучаються каналами 15 з підводом 16 робочого середовища під тиском (джерело тиску на фіг. не показується). Підшипниковий вузол працює наступним чином. При обертаннях цапфи 1 валу радіальне навантаження передається на ролики 2. При цьому за рахунок охоплювання осей 3 роликів 2 поясками 13 фігурного кільця 12, дані радіальні навантаження сприймаються трьома підшипниками ковзання, які створюються за рахунок подачі робочого середовища у зазори між поверхнями втулок 7 і 8 корпусної деталі 6 та поверхнями 9, 10 і 11 фігурного кільця 12. Газ у робочі зазори подається від підвода 16 через канали 15 та радіальні живильники 13. Виникаючі у процесі роботи валу коливання демпфіруються шайбами 4 і 5, у яких встановлені осі 3 роликів.