[發明專利]一種高次曲面瓦流體動壓潤滑推力軸承

有效

• 申請號: 201611221188.8
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106640969B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 張文濤;李偉
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高次曲面瓦流體動壓潤滑推力軸承，包括推力環本體、鏡板，其特征在于：所述推力環本體具有由若干個高次曲面、與高次曲面數量相同的若干個平面組成的若干高次曲面瓦塊結構，在該推力環本體工作過程中，其高次曲面與鏡板的對應表面形成收斂結構；該高次曲面瓦塊結構的高次曲面和平面相交形成直線的交線，該交線向推力環本體的中心收斂且偏離于推力環本體的中心。本發明解決現有技術的固定瓦流體動壓潤滑推力軸承采用平面?斜平面、階梯等形式形成收斂的楔形結構不合理導致軸承承載力小、壽命短、可靠性差、對工作環境要求高等弊端，尤其適用于裝備工作轉速變化大、軸向載荷大的工作環境。

技術領域

本發明涉及軸承技術領域，具體地說涉及一種高次曲面瓦流體動壓潤滑推力軸承。

背景技術

現有技術的固定瓦流體動壓潤滑推力軸承采用平面-斜平面、階梯等形式形成收斂楔形結構，由于推力軸承沿半徑方向線速度變化大，單一的收斂角度，顯然不能滿足軸承半徑方向上不同位置同時達到最大承載力要求，收斂結構沿半徑方向分布不合理導致軸承承載力小、溫升高、功率損耗大、壽命短、工作轉速范圍小、可靠性差、對工作環境要求高的諸多弊端。

現有固定瓦推力軸承結構設計中采用織構結構的滑動軸承，承載力有限；瓦面采用復雜曲面的設計方式，均忽略了制造因素；采用推力環受力變形來提高承載力的被動方式，實現困難，且人為控制困難；對于可傾瓦的設計則導致機構體積大、結構復雜、維護困難的諸多不利。尤其是現代機器裝備高速、重載的運行特點，往往導致滑動軸承在高速工作條件下潤滑介質溫升大，滑動軸承動壓潤滑效果下降顯著、以及潤滑介質熱交換性能差，局部溫升顯著，影響了滑動軸承的承載力提高，同時軸承工作可靠性下降、使用壽命縮短。推力滑動軸承承載能力低也成為制約高速、重載設備研發、及產品更新換代的關鍵因素。

發明內容

針對上述現有技術的缺陷，本發明提供一種高次曲面瓦流體動壓潤滑推力軸承，解決現有技術的固定瓦流體動壓潤滑推力軸承采用平面-斜平面、階梯等形式形成收斂的楔形結構不合理導致軸承承載力小、壽命短、可靠性差、對工作環境要求高等弊端。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

一種高次曲面瓦流體動壓潤滑推力軸承，包括推力環本體、鏡板，其所述推力環本體具有由若干個高次曲面、與高次曲面數量相同的若干個平面組成的若干高次曲面瓦塊結構，在該推力環本體工作過程中，其高次曲面與鏡板的對應表面形成收斂結構；該高次曲面瓦塊結構的高次曲面和平面相交形成直線的交線，該交線向推力環本體的中心收斂且偏離于推力環本體的中心。該交線不通過推力環本體中心，形成一定偏心距。

作為對上述技術方案的改進，所述推力軸承具有六個高次曲面瓦塊結構。

作為對上述技術方案的改進，相鄰的高次曲面瓦塊結構間設置一個油槽；所述油槽為一側開口、一端阻斷的結構，該油槽的開口朝向推力環本體的中心方向且單方向貫通。油槽對稱中心不通過推力環本體中心，形成一定偏心距。

作為對上述技術方案的改進，所述油槽的對稱中心向推力環本體的中心收斂且偏離于推力環本體的中心。

作為對上述技術方案的改進，該高次曲面由直母線工具加工(磨削或切削)而成。

作為對上述技術方案的改進，其特征在于：該高次曲面制造過程中母線工具相對于推力環的軸線方向運動形式為正弦運動；

該直母線工具廓形方程

向量形式：r₁＝r₁(δ，θ)＝i[(r+δtanα)cosθ]+j(u+δ)+k[(r+δtanα)sinθ]

參數形式：

該高次曲面數學模型為：

向量形式：

其中：