Регульований радіальний гідростатичний підшипник

Реферат: Винахід належить до машинобудування, верстатобудування. Регульований радіальний гідростатичний підшипник містить корпус, по бічних поверхнях якого розташовані гайка та фланець, нерухому конічну втулку зі спряженою гідростатичною втулкою. Згідно з винаходом, деформована гідростатична втулка включає групи пазів криволінійного профілю, між якими утворені кармани, які підключені через постійні дроселі до джерела стисненої рідини. Сусідні пази виконані почергово на внутрішній та зовнішній поверхнях втулки. На зовнішній поверхні гідростатичної втулки виконані два конічних пояски, які в процесі регулювання радіального зазору взаємодіють з конічними поверхнями нерухомої втулки підшипника. Винахід забезпечує регулювання жорсткості підшипника і витрати рідини за рахунок регулювання величини радіального зазору. UA 97685 C2 (12) UA 97685 C2 UA 97685 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування, а саме до гідростатичних опор ковзання, призначених для сприймання знакозмінного навантаження. У відомій конструкції гідростатичного підшипника [Романтеев А.В. Высокоскоростные гидростатические подшипники с щелевым дросселированием. - Сб. "Металлорежущие станки и автоматические линии", М., НИИМАШ, 1974, - № 7 - C. 7, рис. 2], регулювання величини зазору пропонується за рахунок зміни витрати рідини в карманах опори за допомогою регульованих вхідних дроселів. Гідростатична втулка має конічну поверхню, на якій виконано дроселюючі елементи та отвори для підводу рідини. На втулку встановлюється кільце, що має внутрішню конічну поверхню з порожнинами, кількість яких дорівнює кількості карманів підшипника. Кільце підтискається за допомогою гайки. Регулювання дроселів відбувається за рахунок повороту кільця з порожнинами на конічній поверхні, таким чином змінюється величина дроселюючої щілини і відповідно витрата рідини. Недоліком такого способу є те, що регулювання здійснюється шляхом зміни витрати рідини, а величина діаметра гідростатичної втулки залишається незмінною, що виключає можливість компенсації впливу похибки форми шийок вала на точність обробки. Для забезпечення можливості регулювання жорсткості, витрати рідини та з метою компенсації впливу похибки форми шийок вала на точність обробки, гідростатична втулка [Пат. 82425 UA, МПК F16C27/00, F16C33/04. Спосіб регулювання зазору в гідростатичному підшипнику / Сахно Ю.О., Федориненко Д.Ю., Бойко С.В., Волик B.C.; заявник і патентовласник Чернігівський державний технологічний університет. - № а200607254; заяв. 30.06.2006; опубл. 10.04.2008, Бюл. № 7.] виконана у вигляді розрізної цанги з кутом нахилу рухомої частини 15°, в кожному пелюстку якої виконані кармани з отворами під штуцери, які мають можливість переміщуватись в межах регулювання зазору і слугують для підводу рідини від насоса. При деформуванні цанга дозволяє регулювати діаметральний зазор з утворенням біля кожного кармана несучого масляного шару. Недоліком даної конструкції опори є наявність лише трьох несучих карманів, що не відповідає умовам максимальної жорсткості підшипника. Окрім того, наявність довгої конічної поверхні обумовлює нерівномірність деформації гідростатичної втулки на опорній довжині підшипника. Так, в процесі регулювання радіального зазору, при осьовому русі цанги завдяки похибкам виготовлення двох довгих спряжених конічних поверхонь виникають додаткові деформації втулки в аксіальному напрямку, що обумовлює нерівномірність радіального зазору. В основу винаходу поставлено задачу підвищення жорсткості підшипника та компенсації впливу нерівномірності регулювання зазору на точність обробки за рахунок п'ятикарманної опори з двома короткими конічними поясками. Поставлена задача вирішується тим, що у регульованому радіальному гідростатичному підшипнику, що містить корпус, по бічних поверхнях якого розташовані гайка з фланцем, нерухому конічну втулку зі спряженою гідростатичною втулкою, згідно з винаходом новим є те, що деформована гідростатична втулка включає групу пазів криволінійного профілю, між якими утворені кармани, які підключені через постійні дроселі до джерела стисненої рідини, причому зазначені пази розташовані в безпосередній близькості один від одного, а сусідні пази виконані почергово на внутрішній та зовнішній поверхнях втулки; на зовнішній поверхні гідростатичної втулки виконані два конічних пояски, які в процесі регулювання радіального зазору взаємодіють з конічними поверхнями нерухомої втулки підшипника. Для надання пружних властивостей на зовнішній поверхні по довжині опорної ділянки гідростатичної втулки виконана система з п'яти повздовжніх пазів, між якими утворені кармани з отворами під штуцери, що мають можливість переміщуватись в межах регулювання зазору і призначені для підводу рідини від насоса. Для зменшення деформацій аксіальних перемичок підшипника в процесі регулювання зазору запропоновано скоротити відстань між конічними поясками гідростатичної втулки. З метою зменшення концентрації напружень та підвищення втомної міцності деформованої гідростатичної втулки профіль окремих ділянок повздовжніх пазів виконано криволінійним. На фіг. 1 показано поздовжній переріз регульованого радіального гідростатичного підшипника, на фіг. 2 - поперечний переріз Б-Б (деталі 6, 8) на фіг. 1, на фіг. 3 - вид А на фіг. 2. Базовою деталлю регульованого радіального гідростатичного підшипника є корпус 1 (фіг. 1). В отвір корпуса встановлено з натягом втулку 3, що має на внутрішній поверхні два конічних пояски, по яких ковзатиме гідростатична втулка 6. Гідростатична втулка 6 виконана з системою поздовжніх пазів 12 (фіг. 2), між якими утворені п'ять карманів 4. Також вона має напрямний поясок та шпонку (на фіг. не показані), що остаточно орієнтують її в корпусі. З робочої сторони підшипника нерухома втулка 3 підтискається фланцем 7. На хвостовій частині гідростатичної втулки виконано різь, яка призначена для нагвинчування на неї гайки 2, що упирається в торець 1 UA 97685 C2 5 10 15 корпуса 1 і виконує роль натяжного елемента. В отвори гідростатичної втулки з різзю загвинчено штуцери 5, що мають можливість вільно переміщуватись разом з втулкою в межах регулювання зазору. Для розвантаження опорної части підшипника від осьових зусиль в різьовому з'єднанні на хвостовій частині втулки 6 виконані в тангенціальному напрямку десять наскрізних отворів 13. Регульований радіальний гідростатичний підшипник працює наступним чином. Робоча, рідина, під тиском від насоса, подається через штуцери 5 і дросельні шайби 11 до карманів 4 гідростатичної втулки 6, де створюється несучий шар робочої рідини, яка підтримує шпиндель 8 в певному положенні. Вихід рідини в картер шпиндельної бабки з кармана відбувається через перемички 9 і 10, що відіграють роль дроселюючого елемента і при зміні радіального зазору дозволяють регулювати жорсткість підшипника і витрату рідини. Регулювання величини радіального зазору виконують обертанням гайки 2, яка, упираючись в торець корпуса 1, надає зворотно-поступального руху гідростатичній втулці 6, яка зовнішньою конічною поверхнею, рухаючись по внутрішній конічній поверхні втулки 3, зменшує (збільшує) робочий отвір між шпинделем і втулкою 3. Таким чином здійснюється регулювання радіального зазору в підшипнику. Напрямок деформацій повздовжніх пазів гідростатичної втулки при зменшенні радіального зазору в підшипнику показаний пунктирними лініями на фіг. 3. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 Регульований радіальний гідростатичний підшипник, що містить корпус, по бічних поверхнях якого розташовані гайка та фланець, нерухому конічну втулку зі спряженою гідростатичною втулкою, який відрізняється тим, що деформована гідростатична втулка включає групи пазів криволінійного профілю, між якими утворені кармани, які підключені через постійні дроселі до джерела стисненої рідини, причому зазначені пази в кожній групі розташовані в безпосередній близькості один від одного, а сусідні пази виконані почергово на внутрішній та зовнішній поверхнях втулки; на зовнішній поверхні гідростатичної втулки виконані два конічних пояски, які в процесі регулювання радіального зазору взаємодіють з конічними поверхнями нерухомої втулки підшипника. 2 UA 97685 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3