[發明專利]高承載性復合材料滾柱

在審

• 申請號: 201410021465.5
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103939475A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 姜立平
• 申請（專利權）人: 姜立平
• 主分類號: F16C33/34
• 分類號: F16C33/34;B32B1/08;B32B15/095
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種柱體，尤其涉及一種多層式復合承載柱。可廣泛應用于高承載要求的軸承及其他旋轉構件中。?

背景技術

目前，承載要求高的旋轉構件，一般不采用滾珠軸承，大多采用滾柱軸承。像大型的風力發電和水輪發電機；船用、大型設備用柴油發電機；電動機；工礦、隧道挖掘機；大型卷揚機；大型吊裝機等等，均離不開大型甚至巨型軸承。這些軸承的滾柱，基本上采用軸承鋼或特種超硬金屬材料制成。應用較廣的有金屬滾柱和工程塑料材質結構的滾柱。不同材質的柱體，體現出各不相同的物理、機械性能，如：不同的密度、硬度、剛度、強度、彈性模量以及線性溫度變形系數、延展性、導熱性、導電性等等。就柱體的承載力而言，一般來說，硬度高、剛性強的材質構成的滾柱，許用接觸應力高，但彈性小、脆性大，抗沖擊性能差，因而承載強度并不一定高。而硬度低、剛性差的材質構成的柱體，由于超過彈性形變范圍后塑性形變大，抗沖擊性能好但承載能力也不強。特別是工作環境處于平面上的滾柱，由于處于近乎線接觸的工作狀態下，承載力更是大大降低。?

發明內容

目前，承載要求高的旋轉構件，一般不采用滾珠軸承，大多采用滾柱軸承。像大型的風力發電和水輪發電機；船用、大型設備用柴油發電機；電動機；工礦、隧道挖掘機；大型卷揚機；大型吊裝機等等，均離不開大型甚至巨型軸承。這些軸承的滾柱，基本上采用軸承鋼或特種超硬金屬材料制成。應用較廣的有金屬滾柱和工程塑料材質結構的滾柱。不同材質的柱體，體現出各不相同的物理、機械性能，如：不同的密度、硬度、剛度、強度、彈性模量以及線性溫度變形系數、延展性、導熱性、導電性等等。就柱體的承載力而言，一般來說，硬度高、剛性強的材質構成的滾柱，許用接觸應力高，但彈性小、脆性大，抗沖擊性能差，因而承載強度并不一定高。而硬度低、剛性差的材質構成的柱體，由于超過彈性形變范圍后塑性形變大，抗沖擊性能好但承載能力也不強。特別是工作環境處于平面上的滾柱，由于處于近乎線接觸的工作狀態下，承載力更是大大降低。?

附圖說明

圖1為空心圓柱剖面；?

圖2為空心圓柱剖面；?

圖3為實心圓柱剖面；?

圖4為實心圓柱剖面；?

圖5為實心圓球剖面。?

具體實施方式?

以下結合實施例對照附圖對本發明進行詳細說明。?

實施例1：(如圖1所示)?

本實施例為空心柱體，由相對硬度高、彈性大的彈簧鋼1與相對硬度低、彈性大的聚氨酯材料2相間三層疊層復合而成。柱體兩端側面由彈簧全鋼封閉成完整的圓柱體。彈簧鋼表層有了內部剛柔相濟的兩層內襯材料的撐墊，柱體在高載荷下會有一定的形變，從而相應增大了表面接觸承載面積，繼而大大提高了承載力。?

實施例2：(如圖2所示)?

本實施例為空心柱體，由相對硬度高、彈性大的軸承鋼1與相對硬度低、彈性大的改性尼龍材料2相間由內至外4層疊層復合而成。其承載機制與實施例1相同。不同的是軸承鋼較彈簧鋼硬度大、脆性也相對較大。將其置入內部第二層與第四層。表面層和第三層采用改性尼龍。既有韌性、彈性。又有較好的強度。進行優化設計，合理布局。該滾柱在軸承和或其他旋轉機構中的降噪效果十分明顯。?

實施例3:(如圖3所示)?

本實施例為實心柱體，由相對硬度高、彈性大的不銹鋼304材料1與相對硬度低、彈性較大的網絡狀結構的玄武巖纖維與改性PP材料熔融混合體復合材料2相間兩層疊層復合而成。內部為玄武巖纖維與改性PP材料熔融混合體復合材料，該復合材料本身就是一種具有較高抗壓強度的柱體。外表面又封閉包裹上硬度高、彈性大的不銹鋼304材料，進一步提高了其承載能力。?

實施例4：(如圖4所示)?

本實施例為實心柱體，由硬度高，而不是太脆的軸承鋼1和相對硬度低、彈性大的橡膠彈性體EVA與網格狀碳纖維熔體結構復合材料2，相間三層層疊復合而成，其承載機制與實施例1相同。區別在實施例1中心部為空心圓柱體，而實施例4為實心圓柱體，承載力自然更大。?

實施例5：(如圖5所示)?

本實施例為實心球體，由相對硬度高的彈簧鋼1與相對硬度較低又具有較高彈性的網絡狀結構的碳纖纖維與聚四氟乙烯熱熔成形的熔體復合材料球心2，雙層層疊復合而成的球體。該?球心自身既耐高溫又具有較高的強度，柔身地撐墊起具有高硬度高彈力的彈簧鋼，大大提升了球體的超高承載力。?