Підшипниковий вузол ковзання

Підшипниковий вузол ковзання, що містить цапфу вала, корпус, циліндричну обойму, в ТІЛІ якої виконані вікна змінного перерізу що звужується від периферії до центру або навпаки, з розміщеними в них антифрикційними вкладишами, який відрізняється тим, що зовнішня і внутрішня поверхні кожного з вкладишів виступають відносно зовнішньої і внутрішньої поверхонь обойми ВІДПОВІДНО на 0,02-0,04 товщини вкладиша, а кут між бічними гранями вкладиша рівновеликий кутові між бічними гранями вікна і дорівнює кутові самогальмування або менший за нього Винахід належить до області машинобудуван МПК F16C17/02, 84р ),що містить цапфу вала, корпус, обойму зі стержневими вкладишами, виконаними із матеріалу з коефіцієнтом ЛІНІЙНОГО розширення меншим, ніж коефіцієнт ЛІНІЙНОГО розширення матеріалу обойми Вкладиші виконані у виді модулів, що включають стержень з антифрикційного матеріалу і дві, коаксіальні втулки що охоплюють стержень Внутрішня втулка виконана щонайменше з трьома аксіальними пазами відкритими до одного з торців цієї втулки, і з матеріалу з коефіцієнтом ЛІНІЙНОГО розширення більшим, ніж у матеріалу зовнішньої втулки й антифрикційного стержня Крім того, різниця розмірів температурного розширення внутрішнього посадкового діаметра зовнішньої втулки і зовнішнього посадкового діаметра антифрикційного стержня дорівнює температурному розширенню подвійної товщини стінки внутрішньої втулки з боку її пазів j До недоліків даного підшипникового вузла треба віднести складність конструкції і нетехнолопчність його виготовлення Слід зазначити, що при роботі з великими радіальними навантаженнями через зменшення опорної поверхні з'являються високі питомі навантаження, крім того виникає необхідність збільшення товщини обойми що призводить до збільшення розмірів конструкції в цілому При виготовленні зворотної пари тертя не уявляється можливим виконання ступінчастих отворів у стінках обойми А також дана конструкція підшипникового вузла накладає обмеження на вибір ня, зокрема до високошвидкісних ПІДШИПНИКІВ ков зання й може бути використаний, наприклад, у валкових касетах сучасних високошвидкісних дротових t дрібносортних прокатних станів Відомий ВИСОКОШВИДКІСНИЙ ПІДШИПНИКОВИЙ ву зол ковзання, що використовують у валкових касетах прокатних станів, розроблених німецькою фірмою ФЕБ Швермашиненбау-комбінат «ЭрнстТельман» (Німеччина) і що поставляються фірмою SKET на Україну, зокрема на металургійні комбінати Кривого Рогу і Макіївки (креслення АВ 15002), виконаний у виді втулки, внутрішня поверхня якої напилена антифрикційним матеріалом і розміщена в корпусі касети з натягом У середині втулки встановлений вал із гарантованим зазором, що обертається з частотою 12000-15000 1/хв та має високу окружну швидкість Для забезпечення "нормальної роботи валкової касети застосовують масло фірми "Мобіл", що прокочують через касету і маслоохолоджувач Проте, незважаючи на довершену систему мастила, у роботі відомих валкових касет мають місце відмови, обумовлені перегрівом і наступним заклинюванням робочого вала во втулці підшипника, що призводить до виходу з ладу деталей які дорого коштують, таких як установочна втулка і вал Так само відомий високотемпературний підшипниковий вузол ковзання (ас СРСР №1233588 CM О 41731 антифрикційних матеріалів, які обумовлені обгоВІДПОВІДНО або від периферії до центру, або від вореними співвідношеннями коефіцієнтів ЛІНІЙНОГО центру обойми до ґі периферії Суттєва ознака, що розширення стосується вибору кута між бічними гранями вкладиша і бічними гранями вікна і рівності його кутові Найбільш близьким по технічній суті до ПІДШИсамогальмування, дозволяє виключити додаткове ПНИКОВОГО вузла ковзання, що заявляється, є опокріплення вкладишів, тобто спростити конструкцію ра ковзання, яка описана у А С СРСР №1079004 підшипникового вузла ковзання, тому що вкладиші МПК F16C17/02 від 09 09,81р Ця опора ковзання надійно встановлюються за рахунок сил тертя У містить вал із встановленою на ньому циліндричвипадку установки підшипникового вузла з гаранною обоймою з розміщеними в ній антифрикційтованим зазором у корпус і на вал з'являється моними вкладишами При цьому вкладиші встановжливість знизити відносну швидкість за рахунок лені у вікнах виконаних в обоймі змінного перерізу, поділу її величини між підшипником і корпусом і що збільшується від периферії до центру Крім підшипником і валом того, опору обладнано пристроєм для підтиснення вкладишів до обойми з боку внутрішньої поверхні Такимчином пристрій, що заявляється, відповідає критерію винаходу "новизна" По сукупності Недоліком відомого технічного рішення є несуттєвих ВІДМІТНИХ ознак, що забезпечують технічможливість використання його у високошвидкісних ний результат, який полягає в підвищенні надійноконструкціях із високою частотою обертання вала, сті і ДОВГОВІЧНОСТІ пристрою, а також спрощенні тому що даний винахід має низьку надійність і його конструкції - технічне рішення, що заявляєтьскладну конструкцію Низька надійність обумовлеся, цілком відповідає критерію "винахідницький на тим, що опора являє собою зворотну пару террівень" Крім того, підшипниковий вузол ковзання, тя, тобто обертається в корпусі разом із валом, що заявляється, успішно пройшов технічні іспити при цьому збільшуються розміри деталі яка оберна Криворізькому металургійному заводі, чим тається, що підвищує окружну швидкість Відомо, ствердив свою технічну придатність що для великих швидкостей суттєву роль грають розміри, компактність, тому що швидкість і розміри Запропоноване технічне рішення пояснюється знаходяться між собою у прямій залежності Прикресленнями, поданими на фіг 1-3 стрій для підтиснення вкладишів до обойми усклаНа фіг 1 зображено подовжній переріз підшипднює конструкцію пристрою в цілому, збільшує ника ковзання його розміри, порушує балансування вала, знижує На фіг 2 - переріз А-А фіг 1 у випадку установнадійність При кожній заміні опори ковзання в ки підшипника в корпусі конструкціях із високою частотою обертання поНа фіг 3 - переріз А-А фіг 1 у випадку установтрібне додаткове балансування вала що не завки підшипника на валі жди є можливим Підшипниковий вузол ковзання містить корпус 1, обойму 2, антифрикційний керамічний вкладиш Завданням запропонованого технічного ріЗ і вал 4 В обоймі виконані подовжні вікна 5 зміншення є забезпечення роботи підшипникового ного перерізу, що звужується до центру обойми вузла ковзання у високошвидкісних конструкціях при установці підшипника в корпус, або від центру за рахунок підвищення надійності і ДОВГОВІЧНОСТІ З до периферії при установці підшипника на валі одночасним спрощенням конструкції Кут ф між бічними гранями вікон має розмір менПоставлене завдання досягається завдяки тоший кута самогальмування Вкладиші 3 виконані, му, що в підшипниковому вузлі ковзання, що міснаприклад, із кераміки на основі двоокису циркотить цапфу вала, корпус, циліндричну обойму, у нію (ZrO2) з кутами рівновеликими кутам вікон ТІЛІ якої виконано п вікон змінного перерізу з розРадіуси зовнішньої поверхні 6 і внутрішньої поверміщеними в них антифрикційними вкладишами, хні 7 вкладишів більше ВІДПОВІДНИХ радіусів поверзгідно до винаходу зовнішня і внутрішня поверхні хонь 8 і 9 обойми на 0,02-0,04 від товщини вклакожного з вкладишів виступають щодо зовнішньої і диша, за рахунок чого вкладиші виступають щодо внутрішньої поверхонь обойми ВІДПОВІДНО на поверхні обойми, створюючи при цьому канавки 0,02-0,04 товщини вкладиша, а кут між бічними 10, по яких надходить мастило гранями вкладиша рівновеликий кутові між бічними гранями вікна і дорівнює кутові самогальмуванБІЧНІ І торцеві поверхні вікон 5 обойми опраня або менше його цьовуються фрезеруванням, після чого бічні повеПорівняний аналіз із прототипом показує, що рхні шліфуються БІЧНІ поверхні вкладишів 3 встапристрій, який заявляється, відрізняється формою, новлюються у вікна 5 обойми з боку зовнішньої розмірами і взаємним розміщенням вкладишів або внутрішньої її поверхні з визначеним зусилМіж виступаючими по ЗОВНІШНІЙ І внутрішній повелям За рахунок кута самогальмування вкладиші З рхням обойми вкладишами, утворюються порожнадійно фіксуються у вікнах 5 обойми У зібраному нини, по яких під тиском подається мастило, ствовиді вкладиші 3 шліфуються в спеціальних прирюючи при високій частоті обертання, стосуваннях, що забезпечують точну центрівку розділювальний прошарок між обертовими елемещодо осі обойми, спочатку по зовнішньому діаментами Ця обставина дозволяє підвищити надійтрі 6, а потім по внутрішньому 7, або навпаки, у ність і ДОВГОВІЧНІСТЬ роботи пристрою У ВІДОМІЙ залежності від напрямку їхнього запресування конструкції підшипник встановлений безпосередПри установці підшипника з натягом у корпус 1 або ньо на валі і ставить собою пару зворотного тертя на вал 4 у вкладишах 3 створюються стискальні У конструкції, що заявляється, підшипник може напруги, що сприятливо впливають на матеріал встановлюватися нерухомо або в корпусі, або на вкладишів зокрема при виконанні вкладишів із валі, або з гарантованим зазором на валі й у кор(ZrC>2) підвищують стабільність його структурного пусі При цьому вікна виконуються звужующимися стана, що в свою чергу підвищує його зносостій 41731 кість Крім того виключається можливість утворенло, що прокочується через канавки 10 між вкланя зазорів між вкладишами 3 і корпусом 1 при надишами, за рахунок високої частоти обертання, гріванні підшипника до робочої температури при затягується між валом і вкладишами, створюючи установці його в корпусі 1 і сприяє зберіганню замасляний клин і відбирає тепло, що забезпечує зору між валом 4 і вкладишами 3 При установці необхідний температурний режим підшипника на вал 4 виключається можливість Конструкція підшипникового вузла ковзання появи зазору між валом 4 і вкладишами 3 і зберіуспішно пройшла іспит на металургійному комбігається зазор між корпусом 1 і вкладишами З наті "Криворіжсталь" Результати ІСПИТІВ підтвердили можливість використання вузла у валкових Підшипниковий вузол ковзання працює таким касетах високошвидкісних прокатних станів, при чином (приклад при установці підшипника в корвисоких частотах обертання вала (15000 1/хв ) пус) Крім того, було встановлено, що підшипниковий При обертанні вала 4 радіальні зусилля, що вузол працює достатньо довго і надійно Він комдіють на підшипник, сприймаються вкладишами З, пактний, технологічний у виготовленні, універсазакріпленими в обоймі 2 Від зусилля натягу між льний і автономний, може бути використаний і як вкладишами і корпусом виключається їхнє ослабпряма і як зворотна пари тертя, може встановлюлення, що забезпечує надійну центрівку вала 4 ватися з забезпеченням гарантованого зазору з при температурних розширеннях вала 1, обойми корпусом і з валом Таким чином, застосування 2, вкладишів 3 Крім того, температурне розшизапропонованого технічного рішення дозволяє рення обойми, за рахунок наявності зазору між ній знизити можливі відмови в роботі прокатних стаі корпусом і кута вкладиша, підвищується надійнів ність закріплення підшипника 3 в корпусі 1 Масти Фіг З Фіг 2 Комп'ютерна верстка О Гапоненко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності', вул Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601