内阻尼整体轴套油膜轴承制造技术

本发明专利技术涉及一种内阻尼整体轴套油膜轴承，通过在弹性材料轴承内置入硬质材料条的方法，大大提高了轴承的承载能力，并在高压流体断绝时可作为普通滑动轴承使用，有良好的工作可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种弹性材料油膜轴承，尤其是一种内阻尼整体轴套油膜轴承。
技术介绍
现有技术中所涉及的油膜轴承，绝大多数以凹槽式外阻尼油膜轴承的形式应用于实际生产。目前有一种内阻尼油膜轴承，其结构特征为在轴承的内壁开有一环形高压配流槽，同时在轴的外表面上制有一些导流槽。这种轴承尽管承载能力较强，但其缺点是，一旦高压流体因某种原因停止供给，由于轴上开有沟槽，轴和轴承的接触面变得很小，很容易因摩擦而损坏，导致轴承破坏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种内阻尼整体轴套油膜轴承，这种轴承由非金属弹性材料或薄壳型金属制成。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该轴承与轴的接触面是光滑旋转面。它可以由非金属弹性材料制成，也可以由薄壳型金属制成，对非金属弹性材料静压轴承，在轴承材料内部均匀对称地置有硬质材料条，其间隔应大弹性材料的厚度，硬质条的径向镶嵌深度即距摩擦面的距离应为轴承材料的2/3-3/4，对薄壳型金属材料静压轴承，在其外部均匀对称地置有金属肋板，硬质条或肋板的放置方向均与轴承的中心线一致。本专利技术的有益效果是通过在弹性材料轴承内置入硬质材料条的方法，大大提高了轴承的承载能力，并在高压流体断绝时可作为普通滑动轴承使用，有良好的工作可靠性。附图说明图1是非金属弹性材料静压轴承的主剖视图；图2是非金属弹性材料静压轴承的侧剖视图；图3是薄壳型金属静压轴承的主剖视图；图4是薄壳型金属静压轴承的侧剖视图。具体实施例方式图1、2是本专利技术的基本原理图。其中，1为轴，2为整体轴套型轴承，它由非金属弹性材料制成，并在弹性材料内部均匀对称地置有硬质材料条3，它们的放置方向与轴线一致；在轴承的内壁正中，开有一条环形高压配流槽4，轴承外部套有轴承壳体5，轴承两端安有端盖6，其工作原理如下当轴承供有高压流体时，该流体由环形配流槽均匀地流向轴与轴承间的间隙，然后从轴承两端溢出。流体的压力在间隙阻力作用下从轴承的中部向两端在流溢的过程中逐渐减小，到两端降为零。受流体压力的作用，轴承因产生弹性变形而涨大，致使轴承间隙在中部较大而两端逐渐减小。由于轴承材料内置有硬质材料条，它们的刚性强，所以硬质材料条所在部位的轴承材料被撑住而几乎不发生弹性变形，从而在轴承内壁上形成了一些凹槽和凸棱。凹槽很浅，一般控制在轴承最外端间隙的2-3倍，此时轴承内壁所形成的形状，正是轴承产生静压作用所需要的形状。无载荷时，轴承间隙及各个凹槽中的压力均等，轴和轴承无任何接触，轴在轴承的中心线上。当有载荷作用使轴离开轴承中心线而偏向一边时，则该边的间隙减小。因为流量与间隙的三次方成正比，所以通过该边间隙中的流体流量减小，流体的压力降减小，平均压力增大，该边成为高压边；同理，在间隙大的一边，流体的流量和压力降均增大，平均压力减小，该边成为低压边。这样在轴的两边形成一压力差，迫使轴回到轴承的中心线上。轴承由硬质材料条限制变形而产生的凸棱，能较好地防止高压边的流体向低压边流动以保证两边有足够的压力差使轴回到偏离了的中心线上，这个压力差称为轴的回复力。这种在轴静止时使轴和轴承间仍有一层油膜且两者不接触，并使轴保持在轴承的中心位置的作用称为该轴承的静压作用。以上阐述的是两种内阻尼整体轴套油膜轴承的具体形式，轴承与轴的接触面可以是圆柱面、圆锥面、球面等光滑旋转面；对这些轴承，弹性材料中的硬质材料条一般用下列方法置入一是在模压弹性材料时将硬质条放入其中；二是在加工成形的弹性材料轴承上置硬质条处加工几个槽，将硬质条放入其中并用胶粘上。用模压方法时，在硬质条上钻几个孔以增加硬质条的附着力。轴承中置入的硬质条的数目一般为6-8条，但至少需4条。硬质条或肋板一般用金属如钢制成，其杨氏模量E比制造轴承的弹性材料应大10-30倍，对轴承的弹性材料一般没有特殊要求，若用自润滑材料效果则更好。在实际应用中本专利技术所承受的载荷分为静载荷(轴不动)和动载荷(轴转动)。静载荷的大小与打进高压配促槽的流体压力有关，其经验公式如下L1＝K1D1P式中，L1为静载荷大小，单位(牛顿)，D为轴直径(厘米)，1为轴承宽度(厘米)，P为高压流体压力(兆帕)，K1是一常数，决定于轴承制造精度，一般为0.12-0.2。当轴承承受动载荷时，其承载能力明显提高，提高部分约相当一般可倾瓦式轴承的承载能力，大约为ΔL＝ηnπD21K2式中n为转速(转/分钟)，η为润滑轴的粘度，K2为常数，一般约为0.05，n的最大值和轴直径D有关，一般为nmax=30000D]]>因为供油压力高(通常为600-2500兆帕)，冷却好，所以这种轴承能达到的速度高于一般滑动轴承。权利要求1.一种整体轴套型油膜轴承，由非金属弹性材料或薄壳型金属材料制成，其内壁上有一高压配流槽，轴承与轴的接触面是光滑旋转面，其特征是轴承为整体轴套型，对非金属弹性材料静压轴承，在轴承的弹性材料内部均匀对称地置的硬质材料条，其间隔应大于轴承材料的厚度，硬质条的径向镶嵌深度即距摩擦面的距离应为轴承材料厚度的2/3-3/4；对薄壳型金属材料静压轴承，在其外部均匀对称地置的肋板；硬质条或肋板的放置方向均与它们轴承的中心线一致。2.根据权利要求1所述的整体轴套型油膜轴承，其特征是轴承和轴的接触面可以是圆柱面、圆锥面、球面等光滑旋转面。3.根据权利要求1所述的整体轴套型油膜轴承，其特征是硬质条的数目为6-8条，肋板的数目为4-6条，但均至少要4条。全文摘要本专利技术涉及一种内阻尼整体轴套油膜轴承，通过在弹性材料轴承内置入硬质材料条的方法，大大提高了轴承的承载能力，并在高压流体断绝时可作为普通滑动轴承使用，有良好的工作可靠性。文档编号F16C33/10GK1485550SQ0213716公开日2004年3月31日 申请日期2002年9月26日 优先权日2002年9月26日专利技术者汤姆斯·埃·西蒙斯, 汤姆斯 埃 西蒙斯 申请人:摩根油膜轴承(上海)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体轴套型油膜轴承，由非金属弹性材料或薄壳型金属材料制成，其内壁上有一高压配流槽，轴承与轴的接触面是光滑旋转面，其特征是：轴承为整体轴套型，对非金属弹性材料静压轴承，在轴承的弹性材料内部均匀对称地置的硬质材料条，其间隔应大于轴承材料的厚度，硬质条的径向镶嵌深度即距摩擦面的距离应为轴承材料厚度的２／３－３／４；对薄壳型金属材料静压轴承，在其外部均匀对称地置的肋板；硬质条或肋板的放置方向均与它们轴承的中心线一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤姆斯埃西蒙斯，
申请(专利权)人：摩根油膜轴承上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]