CN100370159C - 流体轴承 - Google Patents

Abstract

一种流体轴承包括可相对转动的转轴及轴套、设于转轴与轴套至少其中之一的若干沟槽及填充于转轴与轴套间的润滑流体，该等沟槽沿转轴或轴套径向截面的面积由沟槽中央向二边缘递减。

Description

流体轴承

【技术领域】

本发明涉及流体轴承，特别是一种沟槽结构具良好防漏效果的流体轴承。

【背景技术】

现阶段，流体轴承已被越来越多地应用至小型马达中。流体轴承一般包括一轴套、一位于轴套内并与轴套间存在一定间隔的主轴及间隔地设置于轴套或主轴上的压力产生槽，其中，该间隔内存储有润滑流体。当主轴和轴套间具有一定的相对运转速度时，在主轴和轴套间形成一定的润滑流体层，由于压力产生槽的作用，使该润滑流体层对主轴产生一定的作用力，支撑主轴旋转，使主轴在运转过程中产生的振动较小，运转稳定，且主轴旋转时和轴承不直接接触，从而防止磨损和噪音，延长轴承的使用寿命。

压力产生槽是影响流体轴承性能的重要指针，现有技术中流体轴承的压力产生槽一般采用“人”字形沟槽，图1所示为该“人”字形沟槽2的圆周展开图。当主轴旋转时，润滑油从“人”字形沟槽2的上、下边缘4、6流向中央的交叉区域8，并受狭小空间的限制，在该交叉区域8产生较大作用力，推挤主轴，使主轴与轴套分离，处于较为稳定的运转状态，有效减小摩擦，延长轴承的使用寿命。但是，利用该种“人”字形沟槽2的流体轴承，由于其交叉区域8的储油空间与上、下边缘4、6的储油空间相等，使得轴承运转时，润滑油容易受转轴挤压而向外泄漏，防漏效果不甚理想，因此，业界希望设计出一种具良好防漏效果的流体轴承。

【发明内容】

为克服上述流体轴承防漏效果不甚理想的不足，在此将以实施例说明一种具良好防漏效果的流体轴承。

在该实施例中，所述之流体轴承包括可相对转动的转轴及轴套、设于转轴与轴套至少其中之一的若干沟槽及填充于转轴与轴套间的润滑流体，该等沟槽沿转轴或轴套径向截面的面积由沟槽中央向二边缘递减。

当转轴运转时，润滑流体从沟槽的二边缘流向沟槽中央，由于该沟槽径向截面的面积由沟槽中央向二边缘递减，使该沟槽二边缘的储油空间较小，所以，沟槽中央的润滑流体不易从该沟槽的二边缘泄漏，使该沟槽结构具良好的防漏效果。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例作进一步描述：

图1是传统沟槽结构的圆周展开图；

图2是该流体轴承第一实施例的局部剖视图；

图3是该流体轴承第二实施例的圆周展开图；

图4是该流体轴承第三实施例的圆周展开图；

图5是该流体轴承第四实施例的圆周展开图；

图6是该流体轴承第五实施例的圆周展开图；

图7是该流体轴承第六实施例的圆周展开图；

图8是该流体轴承第七实施例的局部剖视图。

【具体实施方式】

请参阅图2，该流体轴承包括可相对转动的一转轴20及一轴套30，该转轴20与轴套30间设有润滑流体，轴套30与转轴20至少其中之一上设有沟槽区10，该沟槽区10包括若干收容润滑流体的沟槽12。当转轴20运转时，由于沟槽12的作用，润滑流体在转轴20及轴套30间产生动态压力分布，支撑转轴20在轴套30中旋转。

该等沟槽12沿沟槽区10的延伸方向交替排列，该沟槽12的深度由沟槽区10中央向沟槽区10的二边缘13、15线性递减，在沟槽区10中央形成一深度较大的储油空间。该沟槽12的深度也可由沟槽区10中央向二边缘13、15阶梯状递减。

该沟槽区10包括位于一分界线14上部的第一沟槽区及位于分界线14下部的第二沟槽区。各沟槽12分别包括第一沟槽16及第二沟槽18，该第一沟槽16及第二沟槽18分别位于该第一沟槽区及第二沟槽区。各第一沟槽16与各第二沟槽18分别包括第一、第二边线16a、16b与18a、18b。各第一沟槽16的第一边线16a及第二边线16b分别相互平行。各第二沟槽18的第一边线18a及第二边线18b分别相互平行。各沟槽12的边线均为直线，且各沟槽12的第一边线16a、18a分别与对应的第二边线16b、18b平行，使该沟槽12中央的宽度与二边缘13、15的宽度相等。本实施例中，沟槽12的各边线可为曲线。

当转轴20运转时，润滑流体由沟槽区10的二边缘13、15流向沟槽区10中央深度较大的区域，由于各沟槽12的深度由沟槽12中央向二边缘13、15递减，使该沟槽12二边缘13、15处的深度较小，防止润滑流体从沟槽区10的二边缘13、15泄漏，使该沟槽12结构具较好的防漏效果。

如图3所示实施例中，沟槽区10中央的沟槽12深度与沟槽区10二边缘13、15的沟槽12深度相等，各沟槽12的边线为直线，且其第一边线16a′、18a′与对应的第二边线16b′、18b′间的距离由沟槽12中央向二边缘13、15递减，使各沟槽12的宽度由沟槽12中央向二边缘13、15递减。

当转轴20运转时，由于各沟槽12的宽度由沟槽12中央向二边缘13、15递减，使该沟槽12二边缘13、15处的宽度较小，从而使沟槽区10中央的润滑流体不易从沟槽区10边缘13、15泄漏。

如图4所示实施例中，沟槽区10中央的沟槽12深度与沟槽区10二边缘13、15的沟槽12深度相等，各沟槽12的边线16a″、18a″、16b″、18b″为弧形，且各相对边线的距离由沟槽12中央向二边缘13、15递减，使各沟槽12的宽度由沟槽区10中央向二边缘13、15递减，在沟槽区10二边缘13、15形成一宽度较小的储油空间。本实施例中，各沟槽12的第一边线16a″、18a″分别与对应的第二边线16b″、18b″在沟槽12的二边缘13、15相交，使沟槽12在其二边缘13、15处闭合。图3所示实施例中，各沟槽也可在其二边缘闭合。

如图5所示，沟槽12中央可以开设不同形状的蓄油槽17，使沟槽区10中央的空间较大。该等蓄油槽17可为三角形、圆形、矩形等几何形状。

如图6所示，该等蓄油槽17可采用若干连接通道19连接起来，使各沟槽12相连通，增加沟槽区10中央的储油空间。

该流体轴承的沟槽12结构，其宽度由中央向二边缘13、15递减，或其深度由中央向二边缘13、15递减，或其宽度与深度均由中央向二边缘13、15的递减，使该沟槽12沿转轴20或轴套30径向截面的面积由沟槽12中央向二边缘13、15递减，从而使该沟槽12二边缘13、15的储油空间较小，中央的储油空间较大。

上述实施例中，各第一沟槽16分别与对应的第二沟槽18在沟槽区10中部相交。如图7所示，各第一沟槽16′与对应的第二沟槽18′在沟槽区10中部可以交错设置，该第一沟槽16′及第二沟槽18′沿转轴20或轴套30径向截面的面积由沟槽12中央向二边缘13、15递减。该流体轴承的沟槽结构可单独采用第一沟槽或第二沟槽。

各沟槽12沿转轴20或轴套30的径向截面可为梯形、倒三角形、矩形、“U”形等几何形状。如图8所示，该沟槽12的截面形状为倒三角形。

Claims (11)

1.一种流体轴承，包括可相对转动的转轴及轴套、设于转轴与轴套至少其中之一的沟槽区及填充于转轴与轴套间的润滑流体，该沟槽区设有若干沟槽，其特征在于：所述沟槽沿转轴或轴套径向截面的面积由沟槽区中央向二边缘递减。

2.如权利要求1所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽区中央的沟槽深度与二边缘的深度相等。

3.如权利要求1所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽的深度由沟槽区中央向二边缘呈线性递减或呈阶梯状递减。

4.如权利要求3所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽区中央的沟槽宽度与二边缘的宽度相等。

5.如权利要求2或3所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽的宽度由沟槽区中央向二边缘递减。

6.如权利要求5所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽在沟槽区二边缘闭合。

7.如权利要求1所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽包括第一沟槽及第二沟槽。

8.如权利要求7所述的流体轴承，其特征在于：该第一沟槽与对应的第二沟槽在沟槽区中部相交。

9.如权利要求7所述的流体轴承，其特征在于：该第一沟槽与对应的第二沟槽在沟槽区中部交错排列。

10.如权利要求1所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽区中央设有与对应沟槽相连通的蓄油槽。

11.如权利要求10所述的流体轴承，其特征在于：该沟槽区设有连通所述蓄油槽的连接通道。

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