一種水潤滑軸承的製作方法

2023-06-25 09:33:51 1

一種水潤滑軸承的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水潤滑軸承，它包括軸瓦和軸頸，所述的軸瓦內表面分成兩段不同的圓弧段，其中，圓心角大於180度的優弧段以軸承中心為圓心，圓心角小於180度的劣弧段以軸頸中心為圓心，劣弧段構成軸瓦內表面的過渡圓弧，過渡圓弧的兩側形成對轉動的軸頸產生作用力的正壓區和負壓區。本實用新型的軸瓦內表面的過渡圓弧兩側形成的正壓區和負壓區對軸頸的作用力不存在相互抵消的現象，可以大大提高水潤滑軸承的承載力。
【專利說明】一種水潤滑軸承
【技術領域】:
[0001]本實用新型涉及軸承【技術領域】，尤其是涉及一種水潤滑軸承。
【背景技術】:
[0002]軸承是機械在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦係數的部件，種類較為繁多。長期以來，滑動軸承通常都是由金屬構件組成，以用油作為工作介質，需要消耗大量的油料和金屬材質。而為了防止潤滑油的洩漏，還需對其進行密封，使得軸承結構相當複雜，並很難解決各種因摩擦副的運動而產生的摩擦、振動、噪聲、功耗、可靠性和壽命等問題，尤其是不可避免地存在因潤滑油洩漏而帶來的嚴重環境汙染問題。
[0003]可克服油潤滑軸承所存在的環境汙染等問題，市場上也出現了以水為工作介質的水潤滑軸承，雖然相比傳統的油潤滑而言，水潤滑軸承具有清潔和環保的特性，但由於水的粘度較低，其在形成動壓潤滑時，承載能力相對較低。以目前常見的幾種水潤滑軸承來講，橢圓軸承(見圖1所示)的旋轉精度和穩定性相對較好，但由於其形成水膜時，上下水膜產生的承載力不可避免地存在抵消現象，因此承載力相對較小，且功率消耗大。雙油楔錯位軸承(見圖2所示)也存在同樣的缺陷，如果再加上對軸承進行開槽，又削弱了其承載力。因此，橢圓軸承和雙油楔錯位軸承同樣作為二油楔的軸承，不適用於承載力要求較高的場合。如何提高水潤滑軸承承載力，成為人們所關注的問題。
實用新型內容:
[0004]本實用新型的目的就在於針對現有技術存在的不足之處而提供一種水潤滑軸承，該水潤滑軸承具有結構簡單、承載力大的特點。
[0005]為實現上述目的，本實用新型的水潤滑軸，包括軸瓦和軸頸，所述的軸瓦內表面分成兩段不同的圓弧段，其中，圓心角大於180度的優弧段以軸承中心為圓心，圓心角小於180度的劣弧段以軸頸中心為圓心，劣弧段構成軸瓦內表面的過渡圓弧，過渡圓弧的兩側形成對轉動的軸頸產生作用力的正壓區和負壓區。
[0006]所作為上述技術方案的優選，述的正壓區對軸頸的作用力與附壓區對軸頸作用力之間的夾角小於90度。
[0007]作為上述技術方案的優選，所述的劣弧段與優弧段之間光滑過渡。
[0008]作為上述技術方案的優選，所述的優弧段中心、劣弧段中心以及劣弧段的中分點
位於同一直線上。
[0009]本實用新型的有益效果在於:其軸瓦內表面的過渡圓弧兩側形成正壓區和負壓區，正壓區和負壓區對軸頸作用力的最大合力即為軸承承載，由於正壓區和負壓區對軸頸的作用力不存在相互抵消的現象，因此可以大大提高水潤滑軸承的承載力。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:[0011]圖1為現有的橢圓軸承的端面結構圖；
[0012]圖2為現有的雙油楔錯位軸承的端面結構圖；
[0013]圖3為本實用新型的水潤滑軸承的端面結構圖；
[0014]圖4為本實用新型的水潤滑軸承的壓力分布圖；
[0015]圖5為本實用新型的水潤滑軸承的承載力示意圖。
【具體實施方式】:
[0016]以下所述僅為體現本實用新型原理的較佳實施例，並不因此而限定本實用新型的保護範圍。
[0017]本實用新型的水潤滑軸承，包括軸瓦10和軸頸20，其中，軸瓦10內表面分成兩段不同的圓弧段，其中，圓心角大於180度的優弧段11 (即圖3中的AMB段)以軸承中心Ob為圓心，其半徑為Rb ;圓心角小於180度的劣弧段12 (即圖3中ANB段)以軸頸中心Oj為圓心，其半徑為Rj ;軸承內圈和軸頸之間的間隙C=Rb - Rj, e為軸承的偏心距，軸承的偏心率k=e/c，通過合理設計劣弧段12的圓心角Φ可以改變軸承的承載力。
[0018]劣弧段12構成軸瓦內表面的過渡圓弧，過渡圓弧的兩側形成正壓區13和負壓區14 (需要說明的是:軸頸20轉動方向不同時，正壓區13和負壓區14的。
[0019]劣弧段12與優弧段11之間光滑過渡；優弧段11中心、劣弧段12中心以及劣弧段12的中分點位於同一直線上，也就是說:優弧段11和劣弧段12皆由該直線分成對稱的兩半。
[0020]見圖5所示:當軸頸20以角速度ω逆時針轉動時，過渡圓弧的左側為正壓區13，右側為負壓區14，正壓區13對軸頸20的作用力為F1，負壓區14對軸頸20的作用力為F2，F1和F2之間的夾角0小於90度，兩者的合力F大於F1及F2,當劣弧段12 (過渡圓弧)的圓心角Φ改變時，正壓區13和負壓區14的分布區域和形狀也將發生改變，F1和F2之間的夾角0也將發生改變，夾角0越小，合力F越大，也就是說軸承的承載力越大，在其他條件不變時，存在最小的夾角0時軸承的承載力F達到最大。
【權利要求】
1.一種水潤滑軸承，包括軸瓦和軸頸，其特徵在於:所述的軸瓦內表面分成兩段不同的圓弧段，其中，圓心角大於180度的優弧段以軸承中心為圓心，圓心角小於180度的劣弧段以軸頸中心為圓心，劣弧段構成軸瓦內表面的過渡圓弧，過渡圓弧的兩側形成對轉動的軸頸產生作用力的正壓區和負壓區。
2.根據權利要求1所述的一種水潤滑軸承，其特徵在於:所述的正壓區對軸頸的作用力與負壓區對軸頸作用力之間的夾角小於90度。
3.根據權利要求2所述的一種水潤滑軸承，其特徵在於:所述的劣弧段與優弧段之間光滑過渡。
4.根據權利要求3所述的一種水潤滑軸承，其特徵在於:所述的優弧段中心、劣弧段中心以及劣弧段的中分點位於同一直線上。
【文檔編號】F16C33/10GK203604442SQ201320654288
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】錢忠, 黃燕紅, 尹忠慰, 高耿員, 李正 申請人:申科滑動軸承股份有限公司