CN100398853C - 螺旋槽水润滑橡胶合金轴承 - Google Patents

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Abstract

一种螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，由特种橡胶合金内衬套与金属或非金属外壳组成。在特种橡胶合金内衬套润滑结构上，采用了沿周向成均匀分布与沿轴向成螺旋分布的螺旋圆弧凹槽和相邻凹槽的工作面由多个圆弧曲面组成的润滑结构设计。该螺旋槽水润滑橡胶合金轴承结构更容易形成弹性流体动压润滑，在传动轴与轴承间形成水膜支承，减小摩擦磨损，具有良好的泥沙、杂质排泄能力，比同类轴承的使用寿命长3倍以上等优点。

Description

螺旋槽水润滑橡胶合金轴承
技术领域
本发明属机械工程中的机械传动装置，特别是涉及一种水润滑轴承装置。
背景技术
目前已经有几类水润滑复合橡胶轴承，各具特色，随着生产技术的发展，需要不断提高水润滑复合橡胶轴承的性能，要求发明出比现有的直线圆弧凹槽与多边形平面结合的水润滑复合橡胶轴承、直线圆弧凹槽与圆弧面结合的水润滑复合橡胶轴承、直线直角凹槽与圆弧面结合的水润滑复合橡胶轴承和螺旋圆弧凹槽与正多边形平面结合的水润滑复合橡胶轴承等更优良的轴承，但现有的水润滑复合橡胶轴承的承载能力较小，摩擦磨损较高，排泄泥沙和杂质能力不强，使用寿命不长。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能够提高承载能力、减小摩擦磨损、增强排泄泥沙和杂质能力、延长使用寿命的水润滑橡胶合金轴承。
本发明所涉及一种螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，由金属或非金属外壳1和特种橡胶合金内衬套2组成；其特征为：在特种橡胶合金内衬套2上，有若干螺旋圆弧凹槽3，螺旋圆弧凹槽3沿周向成均匀分布与沿轴向成螺旋分布；螺旋圆弧凹槽3由第一圆弧曲面7组成；相邻螺旋圆弧凹槽3的工作面由第二圆弧曲面6、第三圆弧曲面5和第四圆弧曲面4相切组成。
根据螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径A、外径B、长度C、第二圆弧曲面6的半径尺寸R1、第三圆弧曲面5的半径尺寸R2、第四圆弧曲面4的半径尺寸R3、第一圆弧曲面7的半径尺寸R4、凹槽个数t和螺旋升角α等参数情况设计了三类尺寸系列的轴承，分别为：第一类尺寸系列螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径A尺寸范围为15mm～218mm，外径B尺寸范围为30mm～264mm，长度C尺寸范围为60mm～760mm，第二圆弧曲面6半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第三圆弧曲面5半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第四圆弧曲面4半径尺寸范围为7.5mm～109.4mm，第一圆弧曲面7半径尺寸范围为0.5mm～47.8mm，螺旋圆弧凹槽3个数为4～12个，螺旋升角尺寸范围为73.48°～87.85°；
第二类尺寸系列螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径A尺寸范围为40mm～300mm，外径B尺寸范围为60mm～370mm，长度C尺寸范围为160mm～1200mm，第二圆弧曲面6半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第三圆弧曲面5半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第四圆弧曲面4半径尺寸范围为20mm～150.4mm，第一圆弧曲面7半径尺寸范围为1.5mm～63.3mm，螺旋圆弧凹槽3个数为4～12个，螺旋升角尺寸范围为73.48°～87.85°。
第三类尺寸系列螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径A尺寸范围为
Figure C20051005717900051
Figure C20051005717900052
外径B尺寸范围为
Figure C20051005717900053
长度C尺寸范围为5inch～10inch，第二圆弧曲面6半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第三圆弧曲面5半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第四圆弧曲面(4)半径尺寸范围31.8mm～68.5mm，第一圆弧曲面7半径尺寸范围2.2mm～27.2mm，螺旋圆弧凹槽3个数为4～12个，螺旋升角尺寸范围为73.48°～87.85°。
本发明所涉及的螺旋槽水润滑橡胶合金轴承更容易产生弹性流体动压润滑，在传动轴与轴承间形成水膜支承，减小摩擦磨损，具有良好的泥沙、杂质排泄能力，比同类轴承的使用寿命长3倍以上，使用成本低、仅为传统金属轴承的1/10～1/4等优点，更加适用于1500(转/分钟)～3000(转/分钟)的中速船舶、机械、石油、化工、水利、矿山等工程领域的有关装备。
附图说明
图1是螺旋槽水润滑橡胶合金轴承的端面图
图2是螺旋槽水润滑橡胶合金轴承轴向剖面图，也是图1的A-A截面图。
图中1.金属或非金属外壳，2.特种橡胶合金内衬套，3.螺旋圆弧凹槽，4.第四圆弧曲面半径为R3，5.第三圆弧曲面半径为R2，6.第二圆弧曲面半径为R1，7.第一圆弧曲面半径为R4，A为轴承内径，B为轴承外径，C为轴承长度，α为螺旋升角。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：
本发明所涉及的螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，如图2所示由金属或非金属外壳1和特种橡胶合金内衬套2组成。如图1所示在特种橡胶合金内衬套2润滑结构上，设计了其在周向成均匀分布与在轴向成螺旋分布螺旋圆弧凹槽3，螺旋圆弧凹槽3数量可以有多个，螺旋圆弧凹槽3的圆弧半径尺寸为R4，相邻螺旋圆弧凹槽3的工作面由第二圆弧曲面6、第三圆弧曲面5和第四圆弧曲面4相切组成，工作面在周向上成均匀分布。
螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内衬套2润滑结构设计的工作原理：采用由第二圆弧曲面6、第三圆弧曲面5和第四圆弧曲面4相切组成的工作曲面，一方面，这样的工作曲面更容易形成弹性流体动压润滑，在传动轴与轴承间形成水膜支承；另一方面，泥沙和杂质进入到轴和轴承之间的接触面第四圆弧曲面4时，因联接这段工作曲面和凹槽之间的曲面分别是第二圆弧曲面6和第三圆弧曲面5，则泥沙和杂质更容易通过这样的曲面排泄到螺旋圆弧凹槽3里。圆弧形的螺旋圆弧凹槽3润滑结构更容易把泥沙和杂质排泄出去。泥沙和杂质进入轴承后，因轴的转动而产生螺旋运动，螺旋圆弧凹槽3轴向成螺旋形的润滑结构更好的满足其运动状态减少受到阻力，从而有利于被排泄出轴承。
本发明实施了多类尺寸系列的螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，其中轴承内径A、轴承外径B、轴承长度C、第二圆弧曲面6的半径尺寸R1、第三圆弧曲面5的半径尺寸R2、第四圆弧曲面4的半径尺寸R3、第一圆弧曲面7的半径尺寸R4、凹槽个数t和螺旋升角α的规格情况，见表如下：
螺旋槽水润滑橡胶合金轴承第一类尺寸系列为
Figure C20051005717900071
Figure C20051005717900081
Figure C20051005717900091
螺旋槽水润滑橡胶合金轴承第二类尺寸系列为
Figure C20051005717900092
Figure C20051005717900101
Figure C20051005717900111
螺旋槽水润滑橡胶合金轴承第三类尺寸系列为
Figure C20051005717900112
Figure C20051005717900121

Claims (4)

1.一种螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，由金属或非金属外壳(1)和特种橡胶合金内衬套(2)组成；其特征为：在特种橡胶合金内衬套(2)上，有若干螺旋圆弧凹槽(3)，螺旋圆弧凹槽(3)沿周向成均匀分布与沿轴向成螺旋分布；螺旋圆弧凹槽(3)由第一圆弧曲面(7)组成；相邻螺旋圆弧凹槽(3)的工作面由第二圆弧曲面(6)、第三圆弧曲面(5)和第四圆弧曲面(4)相切组成。
2.根据权利要求1所述的螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，其特征是：螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径(A)尺寸范围为15mm～218mm，对应的外径(B)尺寸范围为30mm～264mm，长度(C)尺寸范围为60mm～760mm，第二圆弧曲面(6)半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第三圆弧曲面(5)半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第四圆弧曲面(4)半径尺寸范围为7.5mm～109.4mm，第一圆弧曲面(7)半径尺寸范围为0.5mm～47.8mm，螺旋圆弧凹槽(3)个数为4～12个，螺旋升角的尺寸范围为73.48°～87.85°。
3.根据权利要求1所述的螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，其特征是：螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径(A)尺寸范围为40mm～300mm，对应的外径(B)尺寸范围为60mm～370mm，长度(C)尺寸范围为160mm～1200mm，第二圆弧曲面(6)半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第三圆弧曲面(5)半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第四圆弧曲面(4)半径尺寸范围为20mm～150.4mm，第一圆弧曲面(7)半径尺寸范围为1.5mm～63.3mm，螺旋圆弧凹槽(3)个数为4～12个，螺旋升角范围为73.48°～87.85°。
4.根据权利要求1所述的螺旋槽水润滑橡胶合金轴承，其特征是：螺旋槽水润滑橡胶合金轴承内径(A)尺寸范围为
Figure C2005100571790003C1
系列中，对应的外径(B)尺寸范围为
Figure C2005100571790003C2
长度(C)尺寸范围为5inch～10inch，第二圆弧曲面(6)半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第三圆弧曲面(5)半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第四圆弧曲面(4)半径尺寸范围为31.8mm～68.5mm，第一圆弧曲面(7)半径尺寸范围为2.2mm～27.2mm，螺旋圆弧凹槽(3)个数为4～12个，螺旋升角尺寸范围为73.48°～87.85°。
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