ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

В настоящее время в машинах применяют чаще всего подшипники качения или скольжения. Подшипники качения отличаются меньшими потерями мощности на трение при окружных скоростях вала до 25…30 м/сек, но имеют ограниченную долговечность. Подшипники скольжения, напротив, эффективнее при скоростях цапфы вала свыше 25…30 м/сек (выше грузоподъемность и долговечность, особенно при ударных нагрузках), но имеют повышенный момент трения при запуске узла.

Для более широкого диапазона нагрузок и скоростей (от 0 и выше 30 м/сек) известны комбинированные опоры, состоящие из раздельных сборочных единиц - подшипника качения, подшипника скольжения и переключающего механизма. Однако из-за больших габаритных размеров, конструктивной сложности и, как следствие, недостаточной надежности, их применение весьма ограниченно.

С целью исключения указанных недостатков разработаны комбинированные опоры нового поколения - подшипники комбинированного трения (КТ), конструкции которых показаны на рис. 1, 2.

Конструкция, приведенная на рис. 1, состоит из внутреннего 1 и наружного 2 колец, тел качения 3 и сепаратора, состоящего из комплекта самоустанавливающихся несущих элементов-вкладышей 7 и 8, размещенных с возможностью поворота на ось - заклепках 5, входящих в отверстия боковых шайб 4 и 6. Поверхности вкладышей сопряжены с соответствующими поверхностями наружного и внутреннего колец и смежными телами качения. В начале работы (при запуске) вся нагрузка, действующая на подшипник, воспринимается телами качения. По мере увеличения скорости вращения между рабочими поверхностями вкладышей и колец образуется несущий гидродинамический слой, и подшипник переходит на работу в совместном режиме трения качения и скольжения. При этом часть действующей нагрузки переходит на вкладыши.

Форма поверхностей вкладышей 7 и 8, прилегающих к соответствующим кольцам 1, 2 и телам качения 3, обеспечивает условия для образования гидродинамического слоя смазки. Вкладыши изготавливают из антифрикционного материала.

Подшипник, показанный на рис.2, состоит из внутреннего 1 и наружного 2 колец, роликов 3 и сепаратора, состоящего из обособленных самоустанавливающихся несущих элементов - вкладышей 4, сопряженных с соответствующими поверхностями наружного и внутреннего колец и смежными телами качения. Принцип работы подшипника такой же, как у подшипника, показанного на рис.1.

Таким образом, разработанные конструкции подшипников КТ совмещают достоинства применяемых в настоящее время подшипников качения и скольжения, а именно: повышенные грузоподъемность (долговечность), малый момент трения, надежность, вибродемпфируемость при запуске и, следовательно, при применении позволяют значительно повысить качество и надежность машиностроительной продукции.

Для практической оценки указанных параметров были проведены предварительные стендовые испытания опытных образцов подшипников КТ, в том числе в составе путевых машин. Результаты этих испытаний свидетельствуют также о целесообразности проведения приемочных испытаний подшипников КТ с применением информативных методов контроля подшипниковых опор - вибродиагностикой.

Рис. 1 ПОДШИПНИК КОМБИНИРОВАННОГО ВИДА ТРЕНИЯ
НА БАЗЕ ШАРИКОПОДШИПНИКА 306

Рис. 2 РОЛИКОПОДШИПНИК КОМБИНИРОВАННОГО ТИПА