[go: up one dir, main page]

SU748053A1 - Gasodynamic thrust bearing - Google Patents

Gasodynamic thrust bearing Download PDF

Info

Publication number
SU748053A1
SU748053A1 SU782622493A SU2622493A SU748053A1 SU 748053 A1 SU748053 A1 SU 748053A1 SU 782622493 A SU782622493 A SU 782622493A SU 2622493 A SU2622493 A SU 2622493A SU 748053 A1 SU748053 A1 SU 748053A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bearing
center
washer
gas
corrugations
Prior art date
Application number
SU782622493A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Петрович Маханьков
Наталья Евгеньевна Захарова
Арсений Николаевич Брагин
Виктор Георгиевич Баранов
Георгий Владимирович Морозов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1665
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 Предприятие П/Я А-1665 filed Critical Предприятие П/Я А-1665
Priority to SU782622493A priority Critical patent/SU748053A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU748053A1 publication Critical patent/SU748053A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/042—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with flexible leaves to create hydrodynamic wedge, e.g. axial foil bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в опорах высокоскоростных машин и механизмов.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in the supports of high-speed machines and mechanisms.

Известен газодинамический упорный подшипник, содержащий пяту и корпус, в s котором размещены опорная шайба с радиальными гофрами переменной жесткости в радиальном направлении и несущая плата, имеющая увиличиваюшую по направлению к центру жесткость с закрепленньь- 10 ми на ней упругими лепестками, при этом гофры в продольном сечении выполнены . в виде прямоугольника, а в поперечном сечении выполнены по цуге с уменьшающейся от периферии к центру хордой щ. 15 Known gas-dynamic thrust bearing comprising a heel and a housing in which s has a support washer with radial corrugations variable stiffness in the radial direction and the carrier board having uvilichivayushuyu toward the center stiffness zakreplenn- 10 mi elastic tabs thereon, wherein the corrugations in the longitudinal section made. in the form of a rectangle, and in the cross section are made along a train with a chord n. decreasing from the periphery to the center. fifteen

Однако известный подшипник недостаточно надежен в работе, так как упругие лепестки, расположенные в окружном направлении, имеют переменную жесткость, которая увеличивается с уменьшением длины лепестка в радиальном направлении от периферии к центру подшипника, в то время как давление газового слоя умень2 шается в том же направлении, что приводит к более длительному контакту участков лепестков, расположенных ближе к центру подшипника, с пятой вала, и в конечном счете, выходу из строя подшипника.However, the known bearing is not sufficiently reliable in operation, since the elastic petals located in the circumferential direction have variable stiffness, which increases with decreasing length of the petal in the radial direction from the periphery to the center of the bearing, while the pressure of the gas layer decreases in the same direction , which leads to a longer contact areas of the petals located closer to the center of the bearing, with the fifth shaft, and ultimately, the failure of the bearing.

Целью изобретения является повышение надежности работы подшипника путем оптимизации формы зазора между пятой и упругими лепестками.The aim of the invention is to increase the reliability of the bearing by optimizing the shape of the gap between the fifth and the elastic petals.

Указанная цель обеспечивается тем, что опорная шайба выполнена с уменьшающейся по направлению к центру жесткостью, а гофры выполнены с увеличивающейся высотой в направлении от центра к периферии и уменьшающейся в указанном направлении хордой.This goal is ensured by the fact that the support washer is made with stiffness decreasing towards the center, and the corrugations are made with increasing height in the direction from the center to the periphery and the chord decreases in the indicated direction.

На фиг. 1 изображен газодинамический упорный подшипник в аксонометрии; на фиг. 2 - опорная шайба; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3.In FIG. 1 shows a gas-dynamic thrust bearing in a perspective view; in FIG. 2 - supporting washer; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3; in FIG. 5 is a cross-section BB in FIG. 3.

Газодинамический упорный подшипник содержит пяту 1 и корпус 2, в котором размещены опорная шайба 3 с радиальными гофрами 4 и несущая плата 5 с упругими лепестками 6, имеющими выходные кромки 7. Каждый гофр 4 опорной шайбы 3 в продольном разрезе имеет вид трапеции 8, а в поперечном разрезе выполнен по дуге 9, при этом высота 'К' гофра 4 увеличивается и длина '01 ' хорды дуги 9 уменьшается в направлении от центра к периферии.The gas-dynamic thrust bearing comprises a heel 1 and a housing 2, in which a thrust washer 3 with radial corrugations 4 and a base plate 5 with elastic tabs 6 having output edges 7 are placed. Each corrugation 4 of the thrust washer 3 in longitudinal section has the form of a trapezoid 8, and in the cross section is made along the arc 9, while the height 'K' of the corrugation 4 increases and the length '01' of the chord of the arc 9 decreases in the direction from the center to the periphery.

В начальный период работы лепесток 6 контактирует с пятой 1 зоной, расположенной вдоль задней кромки 7 лепестка 6 на её внешней части, как наиболее выступающей под действием гофра 4 опорной шайбы 3, между которыми постепенно с возрастанием скорости вращения пяты 1 возникает газодинамический не- . сущий слой, вызывающий образование зазора между пятой 1 и лепестком 6 в указанной зоне.In the initial period of operation, the petal 6 is in contact with the fifth 1 zone located along the trailing edge 7 of the petal 6 on its outer part, as the most protruding supporting washer 3 under the action of the corrugation 4, between which gas-dynamic non-formation occurs gradually with increasing speed of the heel 1. the existing layer, causing a gap between the heel 1 and the lobe 6 in the specified area.

По мере возрастания скорости вращения пяты 1 и увеличения осевой нагрузки, лепесток 6 начинает изгибаться как ’ консольная балка, и газодинамический у 4 несущий слой постепенно распространяется вдоль средней части задней кромки 7 лепестка 6, а в дальнейшем и на зону, расположенную вдоль внутренней части задней кромки 7 лепестка 6, благодаря чему постоянно поддерживается определенный зазор между пятой 1 и лепестком 6, предотвращающий износ последнего.As the speed of rotation of the heel 1 increases and the axial load increases, the lobe 6 begins to bend like a cantilever beam, and the gas-dynamic layer 4 gradually spreads along the middle part of the trailing edge 7 of the petal 6, and later on to the zone located along the inner part of the back the edges 7 of the petal 6, due to which a certain gap is constantly maintained between the heel 1 and the petal 6, which prevents wear of the latter.

По мере дальнейшего возрастания осевой нагрузки на ’ пяту Ί, начинает деформироваться гофр 4 опорной шайбы 3, с которым взаимодействует лепесток 6 как с промежуточной опорой. При этом давление газового слоя в зазоре по величине постепенно убывает в радиальном направлении к центру подшипника.As the axial load on the ’heel дальнейшего further increases, the corrugation 4 of the support washer 3 begins to deform, with which the lobe 6 interacts as with an intermediate support. The pressure of the gas layer in the gap gradually decreases in magnitude in the radial direction to the center of the bearing.

Благодаря тому, что жесткость гофра 4 опорной шайбы 3 уменьшается по направлению к центру подшипника за счет того, что хорда 'а' линейно уменьшается, а высота Ή' линейно увеличивается от центра к периферии, при этом разностьDue to the fact that the rigidity of the corrugation 4 of the support washer 3 decreases towards the center of the bearing due to the fact that the chord 'a' decreases linearly and the height Ή 'increases linearly from the center to the periphery, the difference

748053 4 высоты гофра 4 на наружном 'R' и внутреннем ('Г-' радиусах опорной шайбы | 3 прямо пропорциональна разности, этих радиусов, лепесток 6 в зоне, располо5 женной вдоль внутренней части задней кромки 7, получает возможность прогибаться на величину осевого перемещения пяты 1 при меньшем давлении газового слоя, отделяющего их друг от друга, вследствие чего зазор между ними сохраняется на всех режимах работы.748 053 4 4 corrugation height on the outer 'R' and inner ( 'r-' radii bearing washer | 3 directly proportional to the difference of the radii, the petal 6 is in the zone location with zhennoy 5 along the inner side of the rear edge 7, is able to deflect an amount of the axial moving the heel 1 at a lower pressure of the gas layer separating them from each other, as a result of which the gap between them remains at all operating modes.

Применение предлагаемой конструкции позволяет автоматически оптимизировать форму зазора на наружном и внут15 рением радиусах лепестка 6 в процессе изменения осевой нагрузки за счет уменьшения жесткости гофра 4 в радиальном направлении, что в свою очередь исключает косой изгиб и локальный иэ20 нос лепестка 7.Application of the proposed design makes it possible to automatically optimize the shape of the gap on the outer and inner radii of the blade 6 in the process of changing the axial load by reducing the stiffness of the corrugation 4 in the radial direction, which in turn eliminates oblique bending and the local nose 20 of the blade 7.

Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность подшипника.The invention improves the operational reliability of the bearing.

Claims (1)

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано в опорах высокоскоростных машин и механизмов . Известен газодинамический упорный подшипник, содержащий п ту и корпус, в котором размещены опорна  шайба с радиальными гбфрами переменной жесткости в радиальном направлении и несуща  плата, имеюща  увиличквающую по направ лению к центру жесткость с закрепленнььми на ней упругими лепестками, при этом гофры в продольном сечении вьшолнены . в виде пр моугольника, а в поперечном сечении выполнены по дуге с уменьшающейс  от периферии к пентру хордой Щ. Однако известный подшипник недостаточно надежен в работе, так как упругие лепестки, расположенные в окружном направлении , имеют переменную жесткость, котора  увеличиваетс  с уменьшением длины лепестка в радиальном направлении от периферии к центру подшипника, в то врем  как давление газового сло  уменьщаетс  в том же направле П1И, что приводит к более длительному контакту участков лепестков, расположенных ближе к центру подшипника, с п той вала, и в конечном счете, выходу из стро  подшипника . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы подш1шника путем оптимизации формы зазора между п той   упругими лепестками. Указанна  цель обеспечиваетс  тем, что опорна  шайба выполнена с уменьшающейс  по направлению к центру жесткое тью, а гофры выполнены с увбпич вающе с  высотой в направлении от цйгтра к периферии и уменьшающейс  в указанном направлении хордой. На фиг. 1 изображен газодинамичесжий упорный подшипник в аксонометрии} на фиг. 2 - опорна  шайба; на фиг. 3 - раэрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3j на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3. Газодинамический упорный подшипник соцержлт п ту 1 и корпус 2, ь котором размещены опорна  шайба 3 с радиальными гофрами 4 и несуща  плата 5 с упругими лепестками 6, имеющими выхойные кромки 7, Каждый гофр 4 опорной шайбы 3 в продольном разрезе имее вид трапеции 8, а в поперечном разрезе Бьтопнен по дуге 9, при этом высота Ь гофра 4 увеличиваетс  и д;шна сЗ хорды дуги 9 уменьшаетс  в направлении от центра к периферии. В начальный период работы лепесток 6 контактирует с п той 1 зоной, расположенной вдоль задней кромки 7 лепестка 6 на ее внешней части, как наиболее выступающей под действием гофра 4 опо ной шайбы 3, между которыми постепенно с возрастанием скорости вращени  п ты 1 возникает газодинамический несущий слой, вызывающий образование зазора между п той 1 и лепестком 6 в указанной зоне, По мере возрастани  скорости врашени  п ты 1 и yвeличe ш  осевой нагруэки , лепесток 6 начинает изгибатьс  как консольна  балка, и газодинамический несущий слой постепенно распростран етс вдоль средней частк задней кромки 7 ле пестка 6( а в дальнейшем и на зону, рао положе шую вдоль внутренней части задней кромки 7 лепестка 6, благодар  чему посто нно поддерживаетс  onpeaeneibный зазор между п той 1 и лепестком 6 предотвращающий износ последнего, По мере дальнвйи1его возраста1ш  осе вой нагрузки на п ту1, начинает деформироватьс  гофр 4 опорной шайбы 3, с которым взанм о действует лепесток 6 как с промежуточной опорой. При этом давление газового сло  в зазоре по величине постепенно убывает в радиальном направлении к центру подшипника. Благодар  тому, что жесткость гофра 4 опорной шайбы 3 уменьшаетс  по направлению к центру подшипника за счет тег о, что хорда и линейно уменьшаетс а высота Ь линейно увеличиваетс  от центра к периферии, при этом разность 534 высоты гофра 4 на наружном R и внутреннем Г- радиусах опорной шайбы ) 3 пр мо пропорциональна разности, этих радиусов, лепесток 6 в зоне, расположенной вдоль внутренней части задней кромки 7, получает возможность прогибатьс  на величину осевого перемещени  п ты 1 при меньшем давлении газового сло , отдел ющего их друг от друга, вследствие чего зазор между ними сохран етс  на всех режимах работы. Применение предлагаемой конструкции позвол ет автоматически оптимизировать форму зазора на наружном и внурреннем радиусах лепестка 6 в процессе изменени  осевой нагрузки за счет уменьшени  жесткости гофра 4 в радиальном направлении, что в свою очередь исключает косой изгиб и локальный иэнос лепестка 7, Изобретение позвол ет повысить эксплуатационную надежность подшипника . Формула изобретени  Газодинамический упорный подшипник, содержащий п ту и корпус, в котором размещены опорна  шайба с радиальными гофрами переменной жесткости в радиальном направлении и несуща  плата с закрепленными на ней упругими лепестками , при этом гофры в продольном сече- НИИ выполнены в виде четырехугольника, а в поперечном сечении выполнены по дуге,, оТгличаюшийо  тем, что, с целью повышени  надежности рабо-ты , опорна  шайба выполнена с умсньшающейс  по направлению к центру жесткостью . 2, Подшипник по п. 1, отличающий с   тем, что гофры выполнены с увеличивающейс  высотой в направлении от центра к периферии и уменьшающейс  в указанном направлении хордой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3382014, кл. 308-9, 1968.The invention relates to the field of engineering and can be used in the supports of high-speed machines and mechanisms. A gas-dynamic thrust bearing is known, containing a fifth and a body in which a bearing washer with radial Gbfra of variable stiffness in the radial direction and a carrier plate with stiffness attached to the center with fixed petals are placed, while the corrugations in the longitudinal section are filled . in the form of a rectangle, and in cross section, they are made in an arc with decreasing chord Shch from the periphery to the pentru. However, the known bearing is not sufficiently reliable in operation, as the elastic petals located in the circumferential direction have a variable rigidity, which increases with decreasing length of the lobe in radial direction from the periphery to the center of the bearing, while the pressure of the gas layer decreases in the same direction P1I, which leads to longer contact areas of the petals located closer to the center of the hem ipnika, from the fifth shaft, and ultimately, the failure of the bearing. The aim of the invention is to increase the reliability of operation of the head by optimizing the shape of the gap between the five elastic lobes. This goal is ensured by the fact that the bearing washer is made with a rigid body that decreases towards the center, and the corrugations are made with a height from the direction of the edge to the periphery and a decreasing chord in the direction indicated. FIG. 1 shows a gas-dynamic thrust bearing in an axonometric view} in FIG. 2 - thrust washer; in fig. 3 shows a line AA in FIG. 2; in fig. 4 is a section BB in FIG. 3j in FIG. 5 is a sectional view BB in FIG. 3. Gas dynamic thrust bearing soctlute ptu 1 and body 2, in which support bearing 3 with radial corrugations 4 and supporting plate 5 with elastic lobes 6 having outgoing edges 7 are placed. Each corrugation 4 supporting washer 3 in longitudinal section is trapezium 8 , and in cross section, by arc along arc 9, with the height b of the corrugation 4 increasing and d; the curvature of the chord of the arc 9 decreases in the direction from the center to the periphery. In the initial period of operation, the petal 6 contacts with the fifth spot 1 located along the trailing edge 7 of the petal 6 on its outer part, as the protrusion 3 protruding most strongly under the action of the corrugation 4, between which the gas-dynamic carrier gradually increases with increasing rotational speed of the lap 1 the layer causing the formation of a gap between pin 1 and lobe 6 in the indicated zone. As the speed of the rise of pin 1 and y increase of axial loading increases, lobe 6 begins to bend like a cantilever beam and gas dynamic support layer It spreads along the middle part of the trailing edge 7 of the leash 6 (and later on the zone located along the inner part of the trailing edge 7 of the petal 6, due to which the onpeaeneibic gap between the fifth 1 and the tab 6 prevents wear of the latter, As far as the axial load on pin 1 is concerned, the corrugation 4 of the supporting washer 3 begins to deform, with which the lobe 6 acts as an intermediate support. The pressure of the gas layer in the gap in size gradually decreases in the radial direction to the center of the bearing. Due to the fact that the rigidity of the corrugation 4 of the bearing washer 3 decreases towards the center of the bearing due to the tag that the chord and linearly decreases and the height b increases linearly from the center to the periphery, while the difference 534 of the height of the corrugation 4 on the outer R and inner G the radius of the thrust washer) 3 is directly proportional to the difference of these radii; the petal 6 in the zone located along the inside of the trailing edge 7 is able to bend by the amount of axial displacement of the point 1 at a lower pressure of the gas layer separating them from each other and, as a result, the gap between them is maintained in all modes of operation. The application of the proposed design allows to automatically optimize the shape of the gap on the outer and inner radii of the petal 6 in the process of changing the axial load by reducing the rigidity of the corrugations 4 in the radial direction, which in turn eliminates oblique bend and local ienos of the petal 7, The invention improves operational reliability bearing. Claims of the invention A gas-dynamic thrust bearing comprising a fifth and a housing in which a support washer with radial corrugations of variable stiffness in the radial direction and a carrier plate with elastic petals fixed on it are placed, while the corrugations in the longitudinal section are made in the form of a quadrangle and the cross section is made in an arc, which is different from the fact that, in order to increase the reliability of the work, the bearing washer is made with stiffness, which is increasing towards the center. 2, a bearing according to claim 1, characterized in that the corrugations are made with increasing height in the direction from the center to the periphery and decreasing in the indicated direction the chord. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 3382014, cl. 308-9, 1968.
SU782622493A 1978-06-02 1978-06-02 Gasodynamic thrust bearing SU748053A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782622493A SU748053A1 (en) 1978-06-02 1978-06-02 Gasodynamic thrust bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782622493A SU748053A1 (en) 1978-06-02 1978-06-02 Gasodynamic thrust bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU748053A1 true SU748053A1 (en) 1980-07-15

Family

ID=20767538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782622493A SU748053A1 (en) 1978-06-02 1978-06-02 Gasodynamic thrust bearing

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU748053A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311117A1 (en) * 1993-04-05 1994-10-06 Abb Management Ag Axial sliding and thrust bearing, particularly for turbo chargers
RU2204064C2 (en) * 2000-12-13 2003-05-10 Дальневосточный государственный технический университет Gas-dynamic thrust bearing
EP2740951A4 (en) * 2011-08-01 2015-12-30 Ntn Toyo Bearing Co Ltd PUSH LEAF BEARING

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311117A1 (en) * 1993-04-05 1994-10-06 Abb Management Ag Axial sliding and thrust bearing, particularly for turbo chargers
RU2204064C2 (en) * 2000-12-13 2003-05-10 Дальневосточный государственный технический университет Gas-dynamic thrust bearing
EP2740951A4 (en) * 2011-08-01 2015-12-30 Ntn Toyo Bearing Co Ltd PUSH LEAF BEARING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100365806B1 (en) Gas dynamic foil bearing
US5498082A (en) Bi-directional foil thrust bearing
SU1111692A3 (en) Dynamic sliding-contact support
JPS63140109A (en) Fluid bearing assembly
JPH068648B2 (en) Damper type support structure for rotary shaft or bearing for rotary shaft
US20210341013A1 (en) Thrust foil bearing
JP2014145388A (en) Thrust bearing
SU748053A1 (en) Gasodynamic thrust bearing
KR840004290A (en) Cassette Roller Guide
EP3904714B1 (en) Thrust foil bearing and method for manufacturing base plate of thrust foil bearing
FI68710B (en) LAGRING AV EN ROTOR
JP7192320B2 (en) thrust foil bearing
RU2204064C2 (en) Gas-dynamic thrust bearing
KR840002500A (en) Thrust bearing
CN217814534U (en) Thrust air foil bearing and axial supporting structure
JPS6149896B2 (en)
JPH0342255Y2 (en)
JP3861018B2 (en) Foil bearing
JP2007092994A (en) Dynamic pressure gas bearing
KR920001086A (en) Slider block radioactive compliance mechanism with integral deflection bearing
CN221221134U (en) Top foil and bottom foil integrated dynamic pressure gas thrust bearing
SU637563A1 (en) Gas-dynamic footstep bearing
SU846835A1 (en) Gasodynamic thrust bearing
KR100585587B1 (en) Air Foil Bearing
CN213451312U (en) Air-floatation radial bearing and foil