[go: up one dir, main page]

RU207335U1 - Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity - Google Patents

Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity Download PDF

Info

Publication number
RU207335U1
RU207335U1 RU2021110991U RU2021110991U RU207335U1 RU 207335 U1 RU207335 U1 RU 207335U1 RU 2021110991 U RU2021110991 U RU 2021110991U RU 2021110991 U RU2021110991 U RU 2021110991U RU 207335 U1 RU207335 U1 RU 207335U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
magnetic
magnetic material
working
magnetic suspension
Prior art date
Application number
RU2021110991U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Скрипкин
Альберт Викторович Королев
Андрей Альбертович Королев
Ольга Алексеевна Черкасова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority to RU2021110991U priority Critical patent/RU207335U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU207335U1 publication Critical patent/RU207335U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C39/00Relieving load on bearings
    • F16C39/06Relieving load on bearings using magnetic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и касается бесконтактного подшипника на пассивном магнитном подвесе.Задачей полезной модели является повышение нагрузочной способности, а также надежности и долговечности бесконтактного магнитного подшипника на пассивном магнитном подвесе.Технический результат от использования полезной модели заключается в использовании магнитных слоев рабочих поверхностей подшипника с повышенными магнитными свойствами.Бесконтактный подшипник на пассивном магнитном подвесе содержит наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированы друг к другу одноименными полюсами и на поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров, а содержащиеся в слое магнитного материала металлические компоненты изготовлены из аморфного металла. 1 ил.The utility model relates to mechanical engineering and concerns a non-contact bearing on a passive magnetic suspension. The task of the utility model is to increase the load capacity, as well as the reliability and durability of a non-contact magnetic bearing on a passive magnetic suspension. The technical result of using the utility model is to use magnetic layers of the working surfaces of the bearing increased magnetic properties.A contactless bearing on a passive magnetic suspension contains outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other with the same name the poles and on the surface of the magnetic material have an anti-friction coating based on elastomers, and the metal components contained in the magnetic material layer are made of amorphous metal. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, касается бесконтактного магнитного подшипника, который может быть использован в электродвигателях, в приборах, в разнообразных подвижных объектах и в другой технике взамен подшипника качения в случаях, когда требуется обеспечить высокую скорость вращения, пониженный момент трения, отсутствие износа, высокую долговечность.The utility model relates to mechanical engineering, concerns a contactless magnetic bearing, which can be used in electric motors, in devices, in various moving objects and in other equipment instead of a rolling bearing in cases where it is required to provide high rotation speed, reduced friction torque, no wear, high durability.

Известен магнитный кольцевой подшипник (RU 70605 U1, кл. H02K 7/09. опубл. 27.01.2008 г.), содержащий корпус, жестко соединенный с корпусом статор, вал вращения и жестко соединенный с валом ротор, статор и ротор выполнены в виде кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, с разноименными магнитными полюсами навстречу друг другу, и с равномерным воздушным зазором, в котором размещен вспомогательный радиальный подшипник скольжения, причем на торцевых поверхностях магнита ротора и внутренних торцевых поверхностях корпуса и в торцевых отверстиях корпуса размещены дополнительные подшипники скольжения.Known magnetic annular bearing (RU 70605 U1, class H02K 7/09. Publ. 27.01.2008), containing a housing rigidly connected to the housing stator, a rotation shaft and a rotor rigidly connected to the shaft, the stator and the rotor are made in the form of annular permanent magnets with axial magnetization, with opposite magnetic poles towards each other, and with a uniform air gap, in which an auxiliary radial plain bearing is located, and additional plain bearings are placed on the end surfaces of the rotor magnet and the inner end surfaces of the housing and in the end holes of the housing.

Недостатком известного подшипника является то, что он имеет в своей конструкции подшипники трения, что обязательно скажется на продолжительности срока эксплуатации подшипника.The disadvantage of the known bearing is that it has friction bearings in its design, which will certainly affect the life of the bearing.

Известен подшипник на магнитной подвеске (RU 2314443 С1, кл. F16C 32/04. F16C 39/06, опубл. 10.01.2008 г.), который включает кольцевые коаксиальные постоянные магниты, наружный из которых выполнен неподвижным, а внутренний установлен на оси, и обращены они друг к другу неэкранированными поверхностями. Подшипник снабжен дополнительным кольцевым постоянным магнитом, установленным на оси и обращенным неэкранированным полюсом к одноименному неэкранированному торцевому полюсу неподвижного кольцевого магнита. Магниты выполнены с осевым намагничиванием и отношение массы каждого из постоянных магнитов, установленных на оси, к массе неподвижного постоянного магнита составляет 1:4 и размещены с воздушным зазором между рабочими поверхностями 0,1…0,5 мм.Known bearing on magnetic suspension (RU 2314443 C1, class F16C 32/04. F16C 39/06, publ. 10.01.2008), which includes annular coaxial permanent magnets, the outer of which is fixed, and the inner is mounted on the axis, and they face each other with unshielded surfaces. The bearing is equipped with an additional annular permanent magnet mounted on the axis and facing the unshielded pole to the unshielded end pole of the same name of the stationary annular magnet. The magnets are made with axial magnetization and the ratio of the mass of each of the permanent magnets mounted on the axis to the mass of the stationary permanent magnet is 1: 4 and is placed with an air gap between the working surfaces of 0.1 ... 0.5 mm.

Недостатком известного подшипника является то, что конструктивное выполнение наружного неподвижного магнита и дополнительного кольцевого магнита не обеспечивает стабильного уравнивания сил отталкивания, что ведет к снижению надежности, срока эксплуатации и эффективности работы при нестабильных осевых нагрузках.The disadvantage of the known bearing is that the design of the external stationary magnet and the additional annular magnet does not provide a stable equalization of repulsive forces, which leads to a decrease in reliability, service life and efficiency of work with unstable axial loads.

Известен подшипник вала на постоянных магнитах (US 5321329 А1, кл. F16C 39/06; F16C 33/02; Н02К 7/09, опубл. 14.06.1994 г.), который содержит вал, на концах которого установлены подшипники вала на постоянных магнитах, каждый из которых содержит втулку вала и втулку фланца, представляющих собой два кольцевых постоянных магнита с конусообразными поверхностями, установленных на валу одинаковыми полюсами друг к другу с зазором, образованным силами отталкивания. Между валом и втулкой вала установлена изолирующая втулка с магнитонепроницаемыми щитами на концах.Known shaft bearing on permanent magnets (US 5321329 A1, class F16C 39/06; F16C 33/02; H02K 7/09, publ. 14.06.1994), which contains a shaft at the ends of which are mounted shaft bearings on permanent magnets , each of which contains a shaft sleeve and a flange sleeve, which are two annular permanent magnets with tapered surfaces mounted on the shaft with the same poles to each other with a gap formed by repulsive forces. An insulating sleeve with magnetically impermeable shields at the ends is installed between the shaft and the shaft sleeve.

Недостатком этого устройства являются, во-первых, сложность конструкции, сложность использования в других устройствах и узлах, сложность ремонта и замены из-за необходимости парного использования подшипников вала на постоянных магнитах для обеспечения уравнивания сил отталкивания в осевом направлении, из-за необходимости индивидуального изготовления корпуса и ваш под подшипник; во-вторых, из-за постоянной нагрузки на вал возможна его разбалансировка.The disadvantages of this device are, firstly, the complexity of the design, the complexity of use in other devices and assemblies, the complexity of repair and replacement due to the need for paired use of shaft bearings on permanent magnets to ensure equalization of repulsive forces in the axial direction, due to the need for individual production housings and yours under the bearing; secondly, due to the constant load on the shaft, its unbalance is possible.

Известен магнитный подшипник (полезная модель RU №112729), содержащий наружное и внутренние опорные кольца и жестко связанные с ними рабочие кольца, изготовленные из немагнитного материала, рабочие поверхности рабочих колец выполнены в виде тел вращения, размещенных один в полости другого с возможностью свободного вращения рабочих колец относительно друг друга, на рабочей поверхности торов выполнены покрытия из магнитного материала, ориентированные одно к другому одноименными полюсами, а наружное рабочее кольцо выполнено сборным.Known is a magnetic bearing (utility model RU No. 112729), containing outer and inner support rings and working rings rigidly connected to them, made of non-magnetic material, the working surfaces of the working rings are made in the form of bodies of revolution, placed one in the cavity of the other with the possibility of free rotation of the working rings of the rings relative to each other, on the working surface of the tori, coatings of magnetic material are made, oriented to one another by the poles of the same name, and the outer working ring is made prefabricated.

Существенным недостатком этого подшипника является то, что рабочие части рабочих колец выполнены в виде тора и поэтому не учитывается направление действия главной нагрузки на подшипник, а это снижает нагрузочную способность подшипника.A significant disadvantage of this bearing is that the working parts of the working rings are made in the form of a torus and therefore the direction of action of the main load on the bearing is not taken into account, and this reduces the load capacity of the bearing.

Известен магнитный подшипник авторов (полезная модель RU №170274), содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированные друг к другу одноименными полюсами.Known is the authors' magnetic bearing (utility model RU No. 170274), containing outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other. friend with the poles of the same name.

Недостатком такой конструкции подшипника является недостаточная надежность и долговечность подшипника при экстремальных условиях эксплуатации, например, при ударных нагрузках, вызывающих случайный контакт магнитных слоев и их разрушения.The disadvantage of this bearing design is the lack of reliability and durability of the bearing under extreme operating conditions, for example, under shock loads that cause accidental contact of magnetic layers and their destruction.

Известен магнитный подшипник авторов (полезная модель RU №185370), принятый за прототип, содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированы друг к другу одноименными полюсами, причем поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров.Known is the authors' magnetic bearing (utility model RU No. 185370), taken as a prototype, containing outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other with the same poles, and the surfaces of the magnetic material have an anti-friction coating based on elastomers.

Недостатком такой конструкции подшипника является малая нагрузочная способность, обусловленная низкой величиной сил магнитного взаимодействия (отталкивания) между магнитными слоями рабочих поверхностей, изготовленных из обычных магнитных материалов, например, неодиомовых, и, как следствие, пониженная надежность и долговечность подшипника из-за опасности случайного механического контакта магнитных слоев.The disadvantage of this bearing design is the low load capacity due to the low magnitude of the forces of magnetic interaction (repulsion) between the magnetic layers of the working surfaces made of conventional magnetic materials, for example, neodymium, and, as a consequence, reduced reliability and durability of the bearing due to the danger of accidental mechanical contact of magnetic layers.

Задачей полезной модели является повышение нагрузочной способности, а также надежности и долговечности бесконтактного подшипника на пассивном магнитном подвесе.The task of the utility model is to increase the load capacity, as well as the reliability and durability of a contactless bearing on a passive magnetic suspension.

Технический результат от использования полезной модели заключается в использовании магнитных слоев рабочих поверхностей подшипника с повышенными магнитными свойствами.The technical result from the use of the utility model consists in the use of magnetic layers of the bearing working surfaces with increased magnetic properties.

Указанная задача решается тем, что в бесконтактном магнитном подшипнике, содержащем наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированные друг к другу одноименными полюсами и поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров, содержащиеся в слое магнитного материала металлические компоненты изготовлены из аморфного металла.This problem is solved by the fact that in a contactless magnetic bearing containing outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented towards each other the poles of the same name and the surfaces of the magnetic material have an anti-friction coating based on elastomers, the metal components contained in the magnetic material layer are made of amorphous metal.

Так как слой магнитного материала, имеющий противоположное направление намагниченности и размещенный на внутренней поверхности наружного кольца и наружной поверхности внутреннего кольца изготовлен из магнитного материала, металлические компоненты которого изготовлены из аморфного металла, имеющего лучшие основные магнитные характеристики, то это позволяет решить задачу увеличения нагрузочной способности и связанные с ней долговечность и надежность магнитного подшипника.Since the layer of magnetic material, which has the opposite direction of magnetization and is located on the inner surface of the outer ring and the outer surface of the inner ring, is made of magnetic material, the metal components of which are made of amorphous metal, which has the best basic magnetic characteristics, this makes it possible to solve the problem of increasing the load capacity and associated durability and reliability of the magnetic bearing.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, где на фиг. 1 показан общий вид конструкции бесконтактного подшипника на пассивном магнитном подвесе. На фиг. 1 используются следующие обозначения: 1 - внутреннее опорное кольцо; 2 - наружное опорное кольцо; 3 - внутреннее рабочее кольцо; 4 - наружное рабочее кольцо; 5 - слой из магнитного материала; 6 - антифрикционное покрытие; 7 - запорные шайбы.The essence of the utility model is illustrated by the figure, where in FIG. 1 shows a general view of the design of a contactless bearing on a passive magnetic suspension. FIG. 1 the following designations are used: 1 - inner support ring; 2 - outer support ring; 3 - inner working ring; 4 - outer working ring; 5 - a layer of magnetic material; 6 - anti-friction coating; 7 - locking washers.

Подшипник содержит наружное 1 и внутреннее 2 опорные кольца, а также жестко связанные с ними рабочие наружное 4 и внутреннее 3 кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга. Рабочее внутренне кольцо 3 размещено в полости наружного рабочего кольца 4. Профили внутреннего рабочего кольца и наружного рабочего кольца 4 выполнены в виде эквидистантных эллипсов, ориентированных большей осью в направлении, параллельном оси подшипника. Наружное рабочее кольцо 4 выполнено из двух одинаковых половинок. Обе половинки наружного рабочего кольца 4 установлены в опорном наружном кольце 2 с гарантированным натягом и дополнительно закреплены запорными шайбами 7. Внутреннее рабочее кольцо 3 и наружное рабочее кольцо 4 на своих рабочих поверхностях снабжены слоями магнитного материала 5.The bearing contains an outer 1 and an inner 2 support rings, as well as rigidly connected with them working outer 4 and inner 3 rings, made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other. The working inner ring 3 is located in the cavity of the outer working ring 4. The profiles of the inner working ring and the outer working ring 4 are made in the form of equidistant ellipses oriented with the greater axis in a direction parallel to the bearing axis. The outer working ring 4 is made of two identical halves. Both halves of the outer working ring 4 are installed in the supporting outer ring 2 with guaranteed interference and additionally secured with locking washers 7. The inner working ring 3 and the outer working ring 4 are provided with layers of magnetic material 5 on their working surfaces.

Слои магнитного материала 5 содержат металлические компоненты в виде аморфного магнитотвердого материала Nd16Fe76B8, обеспечивающего повышенные магнитные параметры: остаточная индукция Br=0,95 Тл, коэрцитивная сила Нс=1920 кА/м и максимальная магнитная энергия BHmax=220 кДж/м3. Это более чем в 1,5 раза превосходят аналогичный обычный неодимовый магнитный материал такого же химического состава [см. Lileev A.S., Parilov А.А., Blatov V.G. Properties of hard magnetic Nd-Fe-B films versus different sputtering conditions // JMMM, 2002. Vol. 242-245 Part 2. P. 1300-1303].Layers of magnetic material 5 contain metal components in the form of an amorphous magnetically hard material Nd 16 Fe 76 B 8 , providing increased magnetic parameters: residual induction Br = 0.95 T, coercive force H c = 1920 kA / m and maximum magnetic energy BH max = 220 kJ / m 3 . This is more than 1.5 times higher than a similar conventional neodymium magnetic material of the same chemical composition [see. Lileev AS, Parilov A.A., Blatov VG Properties of hard magnetic Nd-Fe-B films versus different sputtering conditions // JMMM, 2002. Vol. 242-245 Part 2. P. 1300-1303].

Слои 5 обращены друг к другу одноименными полюсами. Поверхности магнитного материала 5 имеют антифрикционное покрытие 6 на основе эластомеров. Между поверхностями антифрикционных покрытий 6 выполнен зазор λ. Свободные части рабочих колец 3 и 4 образуют лабиринтное соединение с максимальным зазором δ. Величина зазоров в лабиринтном соединении δ гарантированно меньше величины зазора λ.Layers 5 face each other with the same poles. The surfaces of the magnetic material 5 have an anti-friction coating 6 based on elastomers. A gap λ is made between the surfaces of the antifriction coatings 6. The free parts of the working rings 3 and 4 form a labyrinth connection with a maximum clearance δ. The size of the gaps in the labyrinth joint δ is guaranteed to be less than the size of the gap λ.

Бесконтактный подшипник на пассивном магнитном подвесе работает следующим образом. На опорные кольца подшипника 1 и 2 подают нагрузку, одному из этих колец придают вращение. Так как слои из магнитного материала 5 рабочих колец 3 и 4 расположены друг к другу одноименными полюсами, то это обеспечивает бесконтактное магнитное взаимодействие рабочих колец и исключает потери энергии вращения на трение. Поскольку величина зазора δ в лабиринтном уплотнении меньше величины зазора λ между рабочими поверхностями, то это предотвращает соприкосновение рабочих поверхностей при небольших динамических нагрузках на подшипник и вибраций. Наличие на поверхности рабочих колец 3 и 4 антифрикционного покрытия 6 из эластомера предотвращает возможность разрушения слоя из магнитного материала 5 при возможном механическом контакте при чрезмерных нагрузках или под действием вибраций. В качестве антифрикционных покрытий на основе антифрикционных эластомеров могут быть использованы, например, антифрикционные покрытия Molykote - Molykote 3400А; Molykote 3402С Leadfree; Molykote 7400; Molykote D-10-GBL; и др. [см., например, сайт - http://atf.ru].A contactless bearing on a passive magnetic suspension works as follows. A load is applied to the bearing support rings 1 and 2, one of these rings is given rotation. Since the layers of magnetic material 5 of the working rings 3 and 4 are located to each other with the same poles, this ensures contactless magnetic interaction of the working rings and eliminates the loss of rotational energy for friction. Since the size of the gap δ in the labyrinth seal is less than the size of the gap λ between the working surfaces, this prevents the contact of the working surfaces at low dynamic bearing loads and vibrations. The presence on the surface of the working rings 3 and 4 of the antifriction coating 6 made of elastomer prevents the destruction of the layer of magnetic material 5 with possible mechanical contact under excessive loads or under the influence of vibrations. As antifriction coatings based on antifriction elastomers, one can use, for example, antifriction coatings Molykote - Molykote 3400A; Molykote 3402C Leadfree; Molykote 7400; Molykote D-10-GBL; and others [see, for example, the site - http://atf.ru].

Пример. Размеры подшипника: внутренний диаметр d=30 мм, наружный диаметр D=62 мм, высота Н=16 мм. Поэтому внутренне опорное кольцо 1 подшипника берем с внутренним диаметром d=30 мм, высотой Н=16 мм и толщиной стенки 2 мм. Наружное опорное кольцо 2 берем с наружным диаметром D=62 мм, высотой Н=16 мм и толщиной стенки 2 мм. Высоту наружного рабочего кольца берем равной 14 мм, оставляя по 1 мм с двух сторон для размещения запорных шайб 6. Наружный диаметр равен внутреннему диаметру наружного опорного кольца, равному 58 мм. Внутренний диаметр наружного рабочего кольца 4 равен внутреннему диаметру подшипника d=30 мм. Внутренний диаметр наружного рабочего кольца 4 равен 38 мм. Внутри наружного рабочего кольца 4 размещаем полость вращения, профиль которой представляет собой эллипс. Центр эллипса находится на окружности диаметром 48 мм.Example. Bearing dimensions: inner diameter d = 30 mm, outer diameter D = 62 mm, height H = 16 mm. Therefore, we take the inner support ring 1 of the bearing with an inner diameter of d = 30 mm, a height of H = 16 mm and a wall thickness of 2 mm. We take the outer support ring 2 with an outer diameter of D = 62 mm, a height of H = 16 mm and a wall thickness of 2 mm. We take the height of the outer working ring equal to 14 mm, leaving 1 mm on both sides to accommodate the locking washers 6. The outer diameter is equal to the inner diameter of the outer support ring, equal to 58 mm. The inner diameter of the outer working ring 4 is equal to the inner diameter of the bearing d = 30 mm. The inner diameter of the outer working ring 4 is 38 mm. Inside the outer working ring 4, we place a cavity of rotation, the profile of which is an ellipse. The center of the ellipse is on a circle with a diameter of 48 mm.

Параметры рабочих поверхностей колец 3 и 4 принимали равными: малую полуось эллипса рабочей поверхности наружного рабочего кольца 4 принимали равной 2,75 мм, малую полуось рабочей поверхности внутреннего рабочего кольца 3 принимали равной 2,25 мм, большую полуось эллипса профиля рабочей поверхности наружного рабочего кольца 4 принимали равной 5,8 мм, большую полуось рабочей части профиля внутреннего рабочего кольца 3 приняли равной 5,3 мм. Величина зазора в лабиринтном уплотнении составляла 0,25 мм. Наружное рабочее кольцо 4 выполнили в виде соединения из двух равных частей, каждую из которых высотой по 7 мм устанавливали с натягом в наружном опорном кольце 2 и дополнительно закрепляли с боковых сторон запорными шайбами 7. На внутреннюю поверхность наружного тора рабочего кольца 4 и на наружную поверхность рабочей поверхности тора внутреннего рабочего кольца 3 нанесли антифрикционные покрытия Molykote 3400 толщиной 15…20 мкм.The parameters of the working surfaces of rings 3 and 4 were taken equal: the semi-minor axis of the ellipse of the working surface of the outer working ring 4 was taken equal to 2.75 mm, the semi-minor axis of the working surface of the inner working ring 3 was taken equal to 2.25 mm, the semi-major axis of the ellipse of the profile of the working surface of the outer working ring 4 was taken equal to 5.8 mm, the semi-major axis of the working part of the profile of the inner working ring 3 was taken equal to 5.3 mm. The size of the gap in the labyrinth seal was 0.25 mm. The outer working ring 4 was made in the form of a joint of two equal parts, each of which 7 mm high was installed with an interference fit in the outer support ring 2 and additionally secured from the sides with locking washers 7. On the inner surface of the outer torus of the working ring 4 and on the outer surface the working surface of the torus of the inner working ring 3 was coated with Molykote 3400 antifriction coatings with a thickness of 15 ... 20 µm.

Подшипник наружным кольцом 1 устанавливали на вибрационный стол, который создавал осевые колебания амплитудой 1,2 мм с частотой 50 Гц., на внутреннее кольцо подшипника налагали нагрузку 0,5 кг - (практически на 60% большую, чем при использовании магнитного слоя 5, изготовленного из обычных магнитных материалов аналогичного химического состава) и придавали ему вращение с частотой 1500 об/мин. Исследовании показали, что помимо существенного увеличения нагрузочной способности, вероятность выхода подшипника из строя по причине разрушения слоя магнитного материала рабочих колец, металлические компоненты которых изготовлены из аморфного металла, уменьшается на 45…48% по сравнению с подшипниками, не имеющих указанных конструктивных отличий.The bearing with the outer ring 1 was installed on a vibration table, which created axial vibrations with an amplitude of 1.2 mm at a frequency of 50 Hz. from ordinary magnetic materials of similar chemical composition) and gave it rotation at a frequency of 1500 rpm. The research showed that in addition to a significant increase in the load capacity, the probability of bearing failure due to the destruction of the magnetic material layer of the working rings, the metal components of which are made of amorphous metal, decreases by 45 ... 48% compared to bearings that do not have the indicated design differences.

Тем самым решается задача увеличения нагрузочной способности, а также повышения надежности и долговечности бесконтактного подшипника на пассивном магнитном подвесе.This solves the problem of increasing the load capacity, as well as increasing the reliability and durability of the contactless bearing on a passive magnetic suspension.

Claims (1)

Бесконтактный подшипник на пассивном магнитном подвесе, содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированы друг к другу одноименными полюсами и на поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров, отличающийся тем, что содержащиеся в слое магнитного материала металлические компоненты изготовлены из аморфного металла.A non-contact bearing on a passive magnetic suspension, containing outer and inner rings made of non-magnetic material with the possibility of free rotation relative to each other, on the working surface of each of which there is a layer of magnetic material so that both of these layers are oriented to each other with the same poles and on the surfaces of the magnetic material have an anti-friction coating based on elastomers, characterized in that the metal components contained in the magnetic material layer are made of amorphous metal.
RU2021110991U 2021-04-16 2021-04-16 Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity RU207335U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110991U RU207335U1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021110991U RU207335U1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207335U1 true RU207335U1 (en) 2021-10-25

Family

ID=78289877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021110991U RU207335U1 (en) 2021-04-16 2021-04-16 Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207335U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5321329A (en) * 1993-03-25 1994-06-14 Hovorka Patent Trust Permanent magnet shaft bearing
RU106696U1 (en) * 2011-04-08 2011-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ФАКТОРИЯ ЛС" BEARING
RU112729U1 (en) * 2011-08-25 2012-01-20 Ооо "Поволжский Магнитный Центр" BEARING
RU170274U1 (en) * 2016-10-13 2017-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) MAGNET BEARING
RU185370U1 (en) * 2017-12-25 2018-12-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) MAGNET BEARING

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5321329A (en) * 1993-03-25 1994-06-14 Hovorka Patent Trust Permanent magnet shaft bearing
RU106696U1 (en) * 2011-04-08 2011-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "ФАКТОРИЯ ЛС" BEARING
RU112729U1 (en) * 2011-08-25 2012-01-20 Ооо "Поволжский Магнитный Центр" BEARING
RU170274U1 (en) * 2016-10-13 2017-04-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) MAGNET BEARING
RU185370U1 (en) * 2017-12-25 2018-12-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) MAGNET BEARING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU185370U1 (en) MAGNET BEARING
CN108591257B (en) Permanent Magnetic Bias Axial Magnetic Bearing with Radial Passive Levitation Force
CN101979888B (en) Permanent magnetic energy suspension bearing capable of being combined with common rotating shaft bearing to eliminate bearing capacity
CN102082483B (en) Flywheel energy storing device with permanent magnet bearing and thrust bearing
CN100491754C (en) Magnetic Fluid Bearings
RU170274U1 (en) MAGNET BEARING
EP0687827A1 (en) Hybrid magnetic/foil gas bearings
CN102943811A (en) Industrial application type radial permanent magnet suspension bearing
CN110748562A (en) Surrounding permanent magnet biased axial-radial magnetic suspension bearing
CN105408649B (en) Reducing stress on bearings in an electric machine
RU204695U1 (en) Non-contact magnetic bearing
CN211623964U (en) Permanent magnet bias type magnetic suspension bearing
RU207335U1 (en) Non-contact bearing on a passive magnetic suspension with increased load capacity
CN109681525B (en) Magnetic bearing and motor
CN103615465A (en) Novel permanent magnet biased axial magnetic suspension bearing
RU199168U1 (en) Magnetic bearing
RU207304U1 (en) CONTACTLESS BEARING WITH PASSIVE MAGNETIC SUSPENSION
RU124339U1 (en) MAGNET BEARING
RU190502U1 (en) MAGNETIC BEARING
CN214888381U (en) Permanent magnet biased axial magnetic suspension bearing without thrust disc
CN113833760B (en) Large bearing capacity hybrid magnetized permanent magnet bearing
JPH0942289A (en) Hybrid magnetic/wheel-gas-bearing
CN111541335B (en) A magnetic levitation flywheel energy storage device
CN117424413A (en) Five-degree-of-freedom magnetic suspension motor with axial permanent magnet auxiliary excitation
RU214414U1 (en) Non-contact bearing on a passive magnetic suspension of increased reliability