[實用新型]一種減振降噪水潤滑軸承

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620516871.3
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN206144989U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 金勇;盧亞運;勞坤勝;鞏加玉
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F16C33/10
• 分類號: F16C33/10;F16C37/00;F16C17/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 孟慶繁

技術領域

本實用新型涉及一種水潤滑軸承，特別是涉及一種減振降噪水潤滑軸承。

背景技術

水下航行器水潤滑尾軸承的振動噪聲問題是水下航行器的瓶頸問題之一，它嚴重影響水下航行器的隱蔽性、可靠性以及乘員的舒適性。當今最安靜的水下航行器，即使采用最靈敏的水聲設備也要離它不足100m時才能發(fā)現(xiàn)它，每降低輻射噪聲6-10dB，敵方被動聲納的作用距離可降低約50%，己方被動聲納的作用距離則可提高1倍左右，因此對尾軸承的減振降噪進行研究可以提高水下航行器的靜音水平和生存能力。

由于螺旋槳的懸伸布置，尾軸承的工作條件極其惡劣，并且軸系振動在該處的幅值相對較大。作為軸系振動傳遞到底座乃至船體的第一個鏈路元件，尾軸承對振動的衰減能力具有關鍵的作用。另外，水下航行器在低速、重載等特殊工況下，常產生頻率較高的鳴音，提高尾軸承的吸聲性能具有非常重要的研究價值。

傳統(tǒng)的水潤滑軸承中，板條表面光滑，但是水的粘度很小，低速（<0.5m/s）、重載以及起動、停止工況下很難形成流體動壓潤滑，這時軸承與軸處于邊界潤滑或混合潤滑狀況，水膜難以建立，出現(xiàn)軸承與軸接觸，產生粘–滑摩擦振動與噪聲。

近二十年來，表面織構被認為是提高表面摩擦學性能的新方法之一，在氣缸和活塞環(huán)、機械密封、軸承等方面取得了一定進展，但在水潤滑軸承減振降噪的應用仍是空白。

近年來，多孔結構被認為是提高材料減振降噪的主要方法之一，在高速鐵路車廂材料、高速混凝路面、阻尼器、泡沫金屬材料等方面取得了一定進展，但在水潤滑尾軸承減振降噪的應用仍是空白。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種減振降噪水潤滑軸承，能夠減少振動，降低噪聲。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：包括軸瓦、金屬內圈、阻尼層和軸承外殼。軸瓦采用橡膠，或賽龍、飛龍耐磨材料,硫化在金屬內圈的內圓柱面上，軸瓦上軸向交替布置有板條和水槽，在板條表面均勻分布有表面織構凹坑，軸瓦的內部分布有封閉的網孔，金屬內圈和軸承外殼之間是阻尼層，阻尼層的內部分布有封閉的網孔。

按上述方案，所述的表面織構凹坑的橫截面是圓形、或三角形、或正方形。

按上述方案，所述的阻尼層采用橡膠，或者高聚合復合材料。

按上述方案，在網孔中加填填充材料如纖維能增強強度的材料。

本實用新型采用上述結構和材料能夠減少振動，降低噪聲。

附圖說明

圖1為本實用新型結構的徑向截面示意圖。

圖2為圖1中板條的局部結構放大圖。

圖3為圖1中軸瓦和阻尼層的局部結構放大圖。

其中：1.軸承外殼，2.阻尼層，3.金屬內圈，4.軸瓦，5.表面織構凹坑，6.網孔，7.填充材料。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1所示，本實用新型包括軸承外殼1、阻尼層2、金屬內圈3和軸瓦4。軸瓦4采用橡膠，或賽龍、飛龍等耐磨材料，硫化在金屬內圈的內圓柱面上，軸瓦上軸向交替布置有板條和水槽，在板條表面均勻分布有表面織構凹坑5，軸瓦4的內部分布有封閉的網孔6。金屬內圈和軸承外殼之間是阻尼層，阻尼層的內部分布有封閉的網孔。

水槽中的水起到冷卻和潤滑的作用。板條上的表面織構凹坑5能使摩擦面保留有潤滑介質，可重新潤滑表面，也可儲存磨粒，減少摩擦與磨損。合適的表面織構形狀、大小、深度及分布有助于滑動軸承摩擦性能的改善，表面織構凹坑5導致流體的湍流強度加劇，湍流動能增大，在表面織構凹坑5內形成二次渦，水膜壓力增大，軸承承載能力增強。表面織構凹坑5的橫截面可以是圓形、三角形、正方形或其他圖形，表面織構凹坑5棱邊越多，越容易形成二次渦，但是棱邊處容易出現(xiàn)應力集中，造成疲勞破壞，所以表面織構凹坑5的橫截面形狀應根據(jù)材料及實際要求來權衡利弊進行選擇。這種表面織構凹坑，可以增加噪聲傳播過程中的反射和折射，消耗噪聲的能量，達到降低噪聲的目的。

阻尼層2選取橡膠，或者高聚合復合材料。阻尼層2和軸瓦4經過處理使之內部分布一定大小的封閉的網孔6，多孔結構增加噪聲傳播過程中的折射和反射，并且對振動起到緩沖作用。軸承重載時網孔結構會降低阻尼層2和軸瓦4的強度，需要在網孔6中加填填充材料7如纖維或其他增強強度的材料，這樣既達到了減振降噪的目的，又不降低阻尼層2和軸瓦4的強度。