Підшипник ковзання

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в опорах валов и осей различных машин, в частности в водоперекачивающих агрегатах. Наиболее близким к предлагаемому является подшипник скольжения, содержащий втулку с антифрикционным тканевым слоем на рабочей поверхности, присоединенном посредством связующего материала [Авт.св, № 1201574, кл. F 16 С 33/18, 1965]. Недостатком этого подшипника является низкий ресурс и ненадежность работы по причине возникновения концентраторов напряжения от постоянно действующи х сил радиального давления на кромках конусных канавок, прилегающих к связующему. Это приводит к отслоению покрытия и нарушению работы подшипника. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования подшипника скольжения, в котором втулка подшипника выполнена из сегментов и дополнительно снабжена упругим и жестким слоями, содержащими послойно различные наполнители, что придает подшипнику низкий коэффициент трения, высокую теплопроводность и упругость, и за счет этого обеспечивается демпфируемость, виброгашение, высокие износостойкость, КПД. и ресурс работы. Поставленная задача решается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем втулку с антифрикционным тканевым слоем, согласно изобретению втулка дополнительно снабжена упругим демпфирующим и жестким слоями, при этом антифрикционный тканевый слой, упругий и жесткий слои выполнены за одно целое из полимерной матрицы, а втулка выполнена в виде отдельных сегментов. Кроме того, антифрикционный тканевый слой содержит антифрикционные наполнители, например, из порошка графита, меди, алюминия, углеродных сорбентов косточковых растений. Упругий демпфирующий слой содержит в качестве наполнителя упругие частицы, например резиновую крошку. Жесткий слой содержит стальную подложку и твердые частицы с высоким модулем упругости, например, песок. Разъемная втулка, состоящая из нескольких сегментов, повышает технологичность сборки-разборки подшипника скольжения с большими габаритными размерами. Неразъемная трехслойная структура сегментов втулки подшипника скольжения с антифрикционным тканевым слоем, упругим и жестким слоями, выполненными за одно целое на основе из полимерной матрицы с различными наполнителями, обеспечивает высокие триботехнические и эксплуатационные показатели повышенная износостойкость поверхности трения, воспринимающей нагрузку от вала, рабочего антифрикционного слоя благодаря низкому коэффициенту трения и высокой теплопроводности. Необходимую упругость, демпфируемость, виброгашение, плавное распределение эпюры напряжений обеспечивает упругий демпфирующий слой. Жесткость крепления втулки подшипника с корпусом машины обеспечивает жесткий слой, содержащий металлическую подложку. Анти фрикционные наполнители из порошка графита, меди, алюминия, углеродных сорбентов косточковых растений снижают коэффициент трения антифрикционного тканевого слоя, повышая его износ. Упругие и демпфирующие свойства придают втулке подшипника упругие частицы, например, резиновая крошка, устойчивые к среде эксплуатации подшипника. Жесткость и надежность крепления втулки обеспечивают стальные подложки в сегментах и твердые частицы с высоким модулем упругости, содержащиеся в жестком слое. Такая конструкция повышает ресурс в 2-3 раза. На фиг. 1 показан подшипник скольжения, общий вид; на фиг. 2 - подшипник, осевой разрез; на фиг. 3 один сегмент, поперечный разрез; на фиг. 4 - сегмент, продольный разрез. Подшипник скольжения состоит из сегментов 1, закрепленных в корпусе 2 болтами 3. Между сегментами со стороны вала расположены каналы 4 для протока воды, охлаждающей и смазывающей подшипник. Анти фрикционный тканевый слой 5 содержит углеродные волокна, связанные полимерной матрицей, и порошковые антифрикционные наполнители, например, из порошка графита, меди, алюминия, углеродных сорбентов косточковых растений. Упругий демпфирующий слой 6 содержит стекловолокно, связанное полимерной матрицей, и упругие частицы, например, резиновую крошку. Жесткий слой 7 содержит металлическую подложку 8 и твердые частицы с высоким модулем упругости, например, песок. Подшипник скольжения работает следующим образом. Подшипник устанавливают на его рабочее место в машине так, что антифрикционный тканевый слой 5 взаимодействует с шейкой вала. При работе машины нагрузку от вала воспринимает антифрикционный слой 5, передает ее на упругий с > й 6 и далее через жесткий слой 7 на корпус машины агрегата. В упр/гом слое 6 происходит гашение колебаний, что снижает вибрацию машины. Прочность сцепления в корпусе 2 обеспечена благодаря наличию во втулке подшипника жесткого слоя 7 с металлической подложкой 8. На сопрягаемых поверхностях антифрикционного тканевого слоя 5 и шейки вала вследствие трения вала о слой имеют место процессы трибострук-ции полимерной матрицы, углеродного волокна и порошков из графита, меди, алюминия, углеродных сорбентов косточковых растений, образующих пленку переноса, снижающую коэффициент трения и интенсивность износа подшипника и контртела. Через каналы 4 происходит проток воды, охлаждающей и смазывающей подшипник, что особенно важно в тяжело нагруженных подшипниках скольжения. Сочетание трехслойной структуры сегментов втулки подшипника скольжения с антифрикционным тканевым слоем, с дополнительными упругим и жестким слоями, выполненными заодно целое из полимерной матрицы, и содержащими послойно различные наполнители, обеспечивает высокие износостойкость и ресурс подшипника, а также стабильность его работы. Разъемная втулка, состоящая из нескольких сегментов, повышает технологичность сборки и разборки подшипника скольжения больших габаритных показателей. Неразъемная трехслойная структура сегментов 1 втулки с антифрикционным тканевым слоем 5, упругим б и жестким 7 слоями, выполненными заодно целое на основе из полимерной матрицы с различными наполнителями, обеспечивает износостойкость рабочего антифрикционного слоя 5 благодаря низкому коэффициенту трения и высокой теплопроводности, необходимую упругость, демпфируемость, виброгашение, плавное распределение эпюры напряжений благодаря наличию упругого демпфирующего слоя 6, позволяет обеспечить жесткость крепления втулки подшипника с корпусом машины благодаря наличию жесткого слоя 7 с металлической подложкой 8. Антифрикционные наполнители из порошка графита, меди, алюминия, углеродных сорбентов косточковых растений снижают коэффициент трения антифрикционного тканевого слоя 5, повышая его ресурс. Упругие и демпфирующие свойства придают втулке подшипника упругие частицы, например, резиновая крошка, устойчивая к среде эксплуатации подшипника. Жесткость и надежность крепления обеспечивают стальные подложки 8 и твердые частицы с высоким модулем упругости, содержащиеся в жестком слое 7. Для работы в воде лучшей полимерной матрицей является эпоксидная смола с соответствующими пластификатором и отвердителем. Наиболее эффективными наполнителями в антифрикционном тканевом слое являются порошки мягких металлов, например, меди, алюминия в сочетании с порошком графита и углеродных сорбентов косточковых растений. Лучшими по демпфирующим свойствам при работе под-» шипника в воде является наполнитель из резиновой крошки. Наполнитель в жестком слое из мелкодисперсного отожженного песка повышает жесткость, твердость, водостойкость, недефицитен и недорог.