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能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承.pdf

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產生 分布式 楔形 潤滑 滑動 軸承
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摘要
申請專利號:

CN201310663940.4

申請日:

2013.12.09

公開號:

CN103671482A

公開日:

2014.03.26

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16C 17/00申請日:20131209|||公開
IPC分類號: F16C17/00; F16C33/10; F16N1/00 主分類號: F16C17/00
申請人: 浙江大學
發明人: 彭龍龍; 許迪初; 汪久根
地址: 310027 浙江省杭州市西湖區浙大路38號
優先權:
專利代理機構: 杭州求是專利事務所有限公司 33200 代理人: 林懷禹
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310663940.4

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2015.12.02|||2014.04.23|||2014.03.26

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承。包括軸承基座、多個圓形支柱和軸瓦;對于徑向滑動軸承,軸承基座和軸瓦之間通過多個圓形支柱連接,多個圓形支柱在軸瓦外表面呈圓周分布;對于推力滑動軸承,軸承基座上加工有均勻分布的圓孔,孔內安裝有圓形支柱,軸瓦固定在軸承基座與圓形支柱表面。本發明利用軸承工作過程中產生的摩擦熱致使圓形支柱產生熱膨脹,擠壓軸瓦,致使軸瓦表面產生凸起,與軸頸表面形成多個楔形收斂間隙,從而增強動壓潤滑效果,提高軸承的承載能力和使用壽命;圓形支柱受熱膨脹時,軸瓦表面形成均勻分布的凸起;楔形收斂間隙可實現左右兩方向潤滑,增大軸承適用范圍。

權利要求書

權利要求書
1.  一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承,其特征在于:包括軸承基座、直徑相同的多個圓形支柱和軸瓦;軸承基座和軸瓦之間通過多個圓形支柱連接,多個圓形支柱在軸瓦外表面以呈圓周分布,軸頸與軸瓦內表面之間充滿潤滑劑。

2.  根據權利要求1所述的一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承,其特征在于:所述多個圓形支柱在軸瓦外表面呈圓周分布,其圓形支柱的軸線通過軸瓦圓心呈等圓心角分布,其分布為單排或雙排形式。

3.  根據權利要求1所述的一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承,其特征在于:所述圓形支柱采用熱膨脹和導熱率較大的銅材料,為HSn62-1、HFe59-1-1或QMn5;圓柱體直徑為5~20mm,圓形支柱數量為6~500個。

4.  一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承,其特征在于:包括軸承基座、直徑相同的多個圓形支柱和軸瓦;軸承基座上開有均勻分布的直徑相同的圓孔,每個圓孔內均安裝有圓形支柱,軸瓦固定在軸承基座與圓形支柱表面,軸瓦與軸徑表面之間充滿潤滑劑。

5.  根據權利要求4所述的一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承,其特征在于:所述軸承基座上開有均勻分布的直徑相同的圓孔,其圓孔中心軸線為旋轉中心呈圓周分布,圓孔軸線與軸承中心軸線平行。

6.  根據權利要求4所述的一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承,其特征在于:所述圓形支柱采用熱膨脹和導熱率較大的銅材料,為HSn62-1、HFe59-1-1或QMn5;圓柱體直徑為5~20mm,圓形支柱數量為6~500個。

說明書

說明書能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承
技術領域
本發明涉及一種動壓潤滑滑動軸承,尤其是涉及一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承。
背景技術
滑動軸承在流體動力潤滑條件下,軸頸表面與軸瓦表面被潤滑油分開,從而不會直接接觸,這樣可以極大的減少兩表面間的摩擦和磨損。滑動軸承形成流體動力潤滑的條件之一是軸頸表面與軸瓦表面需要形成楔形收斂間隙。滑動軸承潤滑的雷諾方程,如(1)式所示。在現有的一般滑動軸承中,軸頸與軸瓦之間只能形成一個或少數個楔形收斂間隙,動力潤滑效果有限,軸承摩擦阻力大,磨損快,軸承壽命短。通過增加兩表面間楔形收斂間隙個數,能提高流體動力潤滑效果,從而提高軸承的承載能力和使用壽命。
1R∂∂θ(φxρh3μR∂P∂θ)+∂∂z(φyρh3μ∂P∂z)=6ω∂(φuρh)∂θ---(1)]]>
Elord:φx=1+3(σh)2γ2-2-6γπlnγγ2+1]]>
Tripp:φx=1+3(σh)2γ-2γ+1]]>
Tonder:φx=1+3(σh)2γ2-2γ2+1]]>
φy=φx(1/γ)
φu=1-3(σh)21γ2+1]]>
式(1)中,θ—圓周方向角坐標;z—軸向坐標;r—徑向坐標;h—油膜厚度;R—軸頸半徑;P—油膜壓力;ρ—潤滑油密度;μ—潤滑油動力粘度;ω—軸頸角速度;φx與φy分別為圓周方向和軸向的壓力流量因子;φu為圓周方向剪切流量因子。
發明內容
為了解決背景技術中摩擦阻力大、磨損快的問題,本發明的目的在于提供一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承。
本發明采用的技術方案是:
一、一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承:
本發明包括軸承基座、直徑相同的多個圓形支柱和軸瓦;軸承基座和軸瓦之間通過多個圓形支柱連接,多個圓形支柱在軸瓦外表面以呈圓周分布,軸頸與軸瓦內表面之間充滿潤滑劑。
所述多個圓形支柱在軸瓦外表面呈圓周分布,其圓形支柱的軸線通過軸瓦圓心呈等圓心角分布,其分布為單排或雙排形式。
二、另一種能產生分布式熱楔形動壓潤滑的滑動軸承:
本發明包括軸承基座、直徑相同的多個圓形支柱和軸瓦;軸承基座上開有均勻分布的直徑相同的圓孔,每個圓孔內均安裝有圓形支柱,軸瓦固定在軸承基座與圓形支柱表面,軸瓦與軸徑表面之間充滿潤滑劑。
所述軸承基座上開有均勻分布的直徑相同的圓孔,其圓孔中心軸線為旋轉中心呈圓周分布,圓孔軸線與軸承中心軸線平行。
以上兩種滑動軸承的圓形支柱均采用熱膨脹和導熱率較大的銅材料,為HSn62-1、HFe59-1-1或QMn5;圓柱體直徑為5~20mm,圓形支柱數量為6~500個。
本發明具有的有益效果是:
1、本發明利用軸承工作過程中產生的摩擦熱致使圓形支柱產生熱膨脹,擠壓軸瓦,導致軸瓦表面產生凸起,能與軸頸表面形成多個楔形收斂間隙,增強動壓潤滑效果,從而提高軸承的承載能力和使用壽命。
2、對于徑向滑動軸承,圓形支柱在軸瓦外表面呈圓周分布,圓形支柱受熱膨脹時,軸瓦內表面能形成呈圓周分布的凸起,與軸頸表面形成呈圓周分布的收斂間隙,增強軸承的動壓潤滑承載能力。
3、對于推力滑動軸承,軸承基體內的圓形支柱受熱膨脹,使軸瓦表面產生呈圓周分布的凸起,凸起與凸起之間,凸起與軸頸之間形成收斂間隙。
4、楔形收斂間隙可實現軸承左右兩方向潤滑,增大軸承適用范圍。
附圖說明
圖1是分布式熱楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作時的結構示意圖。
圖2是分布式熱楔形動壓潤滑推力滑動軸承工作時的剖視圖。
圖3是分布式楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作前的三維圖。
圖4是分布式楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作時的三維圖。
圖5是雙排圓形支柱徑向滑動軸承的三維圖。
圖6是分布式熱楔形動壓潤滑推力滑動軸承三維圖。
其中:1、徑向滑動軸承軸承基座,2、徑向滑動軸承圓形支柱,3、徑向滑動軸承軸瓦,4、凸起,5、潤滑劑,6、徑向滑動軸承軸頸,7、推力滑動軸承軸頸,8、推力滑動軸承軸瓦,9、推力滑動軸承圓形支柱,10、推力滑動軸承軸承基座。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
如圖1所示,是一種分布式熱楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作時的結構示意圖。分布式熱楔形動壓潤滑徑向滑動軸承,包括徑向滑動軸承軸承基座1、尺寸相同的多個徑向滑動軸承圓形支柱2和徑向滑動軸承軸瓦3;徑向滑動軸承軸承基座1和徑向滑動軸承軸瓦3之間通過多個圓形支柱2連接,多個圓形支柱2在軸瓦3外表面呈圓周分布,即多個徑向滑動軸承圓形支柱2的軸線通過徑向滑動軸承軸瓦3圓心呈等圓心角分布,徑向滑動軸承軸頸6與徑向滑動軸承軸瓦3內表面之間充滿潤滑劑5。
所述多個徑向滑動軸承圓形支柱2在徑向滑動軸承軸瓦3外表面呈圓周分布,其徑向滑動軸承圓形支柱2的軸線通過徑向滑動軸承軸瓦3圓心呈等圓心角分布,其分布為單排或雙排形式,如圖5所示為雙排形式。
如圖2所示,是另一種分布式熱楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作時的結構示意圖。分布式熱楔形動壓潤滑推力滑動軸承,包括推力滑動軸承軸瓦8、推力滑動軸承圓形支柱9和推力滑動軸承軸承基座10,推力滑動軸承軸承基座10上開有尺寸相同均勻分布的圓孔,圓孔軸線與軸承中心軸線平行,孔內安裝有推力滑動軸承圓形支柱9,推力滑動軸承軸瓦8固定在推力滑動軸承軸承基座10與推力滑動軸承圓形支柱9表面上,推力滑動軸承軸瓦8與推力滑動軸承軸徑7表面之間充滿潤滑劑
所述推力滑動軸承軸承基座10上開有均勻分布的直徑相同的圓孔,其圓孔中心軸線為旋轉中心呈圓周分布,圓孔軸線與推力滑動軸承中心軸線平行。
以上兩種滑動軸承的圓形支柱均采用熱膨脹和導熱率較大的銅材料,為HSn62-1、HFe59-1-1或QMn5;圓柱體直徑為5~20mm,圓形支柱數量為6~500個。
如圖3所示,是分布式熱楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作前的三維圖,徑向滑動軸承軸瓦內表面為圓弧表面,徑向滑動軸承圓形支柱2的作用是支撐徑向滑動軸承軸瓦3。
如圖4所示,是分布式熱楔形動壓潤滑徑向滑動軸承工作時的三維圖,在徑向滑動軸承軸瓦內表面圓周方向分布著一系列凸起4,這些凸起4與徑向滑動軸承軸頸6表面形成多個楔形收斂間隙。
如圖5所示,是雙排圓形支柱徑向滑動軸承的三維圖,所述的徑向滑動軸承可采用雙排圓形支柱支撐軸承軸瓦,這樣能獲得更好的動壓潤滑效果。
如圖6所示,是分布式熱楔形動壓潤滑推力滑動軸承工作時三維圖,推力軸承工作時軸瓦表面產生呈圓周分布的凸起,由四塊推力滑動軸承軸瓦構成。
滑動軸承工作時能產生大量摩擦熱,這些摩擦熱通過潤滑劑、軸瓦傳遞給圓形支柱,使圓形支柱受熱膨脹,產生軸向伸長,圓形支柱擠壓軸瓦,使軸瓦表面形成一系列凸起,這些凸起與轉動的軸頸、潤滑劑構成流體動壓潤滑條件,并且形成了多個楔形收斂間隙,極好的提高了軸承動壓潤滑效果,從而提高軸承的承載能力和使用壽命。
本發明的工作原理是:
在一般的滑動軸承中,軸頸與軸瓦間一般只形成一個或少數個楔形收斂間隙,動壓潤滑效果有限,限制了軸承的承載能力,同時也降低了軸承的使用壽命。在徑向滑動軸承中通過在軸瓦與軸承基座間增加一系列圓形支柱,連接軸瓦與軸承基座,在推力滑動軸承軸承基座上加工均勻分布的圓孔,圓孔內安放有圓形支柱,軸瓦固定在軸承基座與圓形支柱表面,再利用軸承運行過程中產生的摩擦熱使圓形支柱產生熱變形伸長,擠壓軸瓦,在軸瓦內表面形成呈圓周分布的凸起,這些凸起與軸頸形成多個楔形收斂間隙,形成多個動壓潤滑區間,提高動力潤滑效果,從而提高軸承使用壽命和承載能力,形成的楔形收斂間隙可實現左右兩方向潤滑,提高軸承適用范圍。
上述具體實施方式用來解釋說明本發明,而不是對本發明進行限制,在本發明的精神和權利要求的保護范圍內,對本發明作出的任何修改和改變,都落入本發明的保護范圍。

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