[實用新型]一種水潤滑軸承

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720121085.4
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN201053449Y
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳江明
• 申請（專利權(quán)）人: 陳江明
• 主分類號: F16C33/20
• 分類號: F16C33/20
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及滑動軸承技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水潤滑軸承。

背景技術(shù)

水潤滑軸承運轉(zhuǎn)機理分三個階段，第一階段，軸由靜止到啟動，稱為固態(tài)摩擦，軸與軸承內(nèi)襯存在直接接觸，摩擦力相當大；第二階段(邊界摩擦)，隨軸的轉(zhuǎn)速提高，內(nèi)腔與軸表面之間形成流體動壓潤滑膜，摩擦主要為流體內(nèi)的摩擦，摩擦系數(shù)變小并穩(wěn)定，從而起到支撐軸、減少軸與內(nèi)襯的接觸、降低摩擦、保護軸頸的作用。在這個轉(zhuǎn)速范圍，軸由液體動壓及瞬間直接接觸(軸非準直，略偏心)；第三階段(水力潤滑)，轉(zhuǎn)速繼續(xù)提高，液體動壓膜足以形成，消除直接接觸，但是此時的摩擦力卻由于液體動壓潤滑膜的剪切力增大而提高。與此同時，凹槽的形狀、分布、尺寸都影響水膜的構(gòu)成，轉(zhuǎn)移為軸承的受壓分布及態(tài)勢。所以選用合適的內(nèi)襯材料和設(shè)計科學(xué)合理的凹槽相當重要。

有研究表明：一個連續(xù)的沒有開槽的軸承表面比開槽的軸承表面允許水力膜產(chǎn)生的動壓力更高。下半部分光滑的軸承有一個連續(xù)的壓力分布，允許水力膜產(chǎn)生較高的動壓力，使得軸承的負載能力較高。這種連續(xù)的壓力分布，允許下半部分光滑的軸承在較低的速度下獲得水力潤滑。而下半部分開槽的軸承壓力分布是不連續(xù)的，水力膜產(chǎn)生較低的動壓力，使得軸承的負載能力較低。此外，在使用下半部分開槽的軸承時，因負載能力下降導(dǎo)致了軸與軸承之間有更多的接觸機會，使摩擦增大，而易造成軸承副磨損。從沒開槽軸承與開槽軸承的水潤滑分析結(jié)果中看出，一個下半部分光滑，上半部分開槽的結(jié)構(gòu)，下半部分有利于最佳水力膜的形成，使得軸承的負載能力最佳；上半部分能使充足的水流過軸承，以維持水力膜并進行冷卻。

目前，水潤滑軸承材料為橡膠、黃銅、青銅、巴氏合金、陶瓷、塑料、鐵梨木等。就橡膠而言，其彈性模量相對比較低。合成橡膠，以及改性橡膠通過增加碳黑或其他填料來提升其硬度和壓縮模量，然而相應(yīng)地，擴張強度，延長性和擴磨力都降低。在實際運轉(zhuǎn)操作過程中，橡膠軸承難以形成水膜，也就是動態(tài)水潤滑，容易引起尖銳的噪音，構(gòu)成作業(yè)環(huán)境噪音污染。再者，橡膠與軸金屬表面之間的摩擦系數(shù)相對較高，在干啟動乃至啟動過程的低速轉(zhuǎn)動都容易引起摩擦力過大，高溫，高磨損等現(xiàn)象。金屬材料源于彈性系數(shù)和硬度高，對負荷緩沖性差，同時難以形成水膜。此外，在水或電解質(zhì)中，不同金屬間容易構(gòu)成原電池而產(chǎn)生電化腐蝕。金屬表面氧化也難免。這些因素使得金屬不能成為理想的水潤滑軸承材料。塑料的熱膨脹和吸水性容易導(dǎo)致接觸間隙變化，塑料本料和填充劑與水的親和力存在差異，防礙了流體動態(tài)水膜的形成。陶瓷高脆，抗沖擊性能低，對泥沙敏感加工難度大。鐵梨木加工難度大，耐磨性一般。

另外，在外形上，水潤滑軸承多以金屬保護外套，內(nèi)襯，內(nèi)襯內(nèi)腔開挖一定數(shù)量的縱向凹槽，流體介質(zhì)得以進入內(nèi)腔，起到潤滑內(nèi)腔，沖刷泥沙雜物的作用。目前，水潤滑軸承的主體結(jié)構(gòu)大同小異，況且凹槽多為對稱縱向均勻分布。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種水潤滑軸承，其大大提高了軸承的負載能力且有效地減小了摩擦力，提高耐磨性和抗沖擊性。

為解決本實用新型的技術(shù)問題，本實用新型公開一種水潤滑軸承，包括內(nèi)襯、和包圍在內(nèi)襯外表面上的保護套，所述內(nèi)襯采用復(fù)合聚氨酯彈性材料制造，保護套為金屬材料如鋼、銅等。

其中，所述內(nèi)襯的內(nèi)表面上沿周向均勻分布有多個相同的凹槽。

其中，所述內(nèi)襯的內(nèi)表面的上半部分均勻分布有多個相同的凹槽，下半部分為光滑表面。

其中，所述內(nèi)襯的內(nèi)表面的上半部分均勻分布有多個相同的凹槽，下半部分均勻分布有多個由上而下逐漸縮少的凹槽。

其中，所述凹槽為方形或弧形凹槽。

其中，所述內(nèi)襯由多個相同的弓形板條拼接組成。

其中，所述弓形板條為倒角梯形，內(nèi)、外側(cè)邊為弧形邊。

其中，所述弓形板條內(nèi)側(cè)邊的兩端角為弧形向內(nèi)彎的倒角。

其中，所述多個弓形板條拼接組成的間隙之間設(shè)有金屬插銷。

內(nèi)襯還可采用兩層復(fù)合內(nèi)襯，外層為硬度更大的復(fù)合聚氨酯彈性材料，內(nèi)層超強潤滑，耐磨，外層高強機械強度，尤為彈性。有針對性地提高滑動部分潤滑和耐磨性能，同時通過改變外層的配方，也提高其機械強度，從而提高整體內(nèi)襯機械強度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：本實用新型采用復(fù)合聚氨酯彈性材料制造，大大提高了軸承的負載能力且有效地減小了摩擦力，提高耐磨性和抗沖擊性。

附圖說明

圖1是本實用新型內(nèi)襯的實施例1的橫截面示意圖；

圖2是本實用新型內(nèi)襯的實施例2的橫截面示意圖；

圖3是本實用新型內(nèi)襯的實施例3的橫截面示意圖；