CN100398854C - 圆环槽水润滑橡胶合金轴承 - Google Patents

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Abstract

一种圆环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轴向成直线分布的直线圆弧槽和沿轴向均匀分布的圆周环形凹槽相结合的水道凹槽，相邻直线圆弧凹槽的工作面由多个圆弧曲面组成的润滑结构设计。该圆环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倍以上等优点。

Description

圆环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等更优良的轴承，但现有的水润滑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。
本发明所涉及一种圆环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，有若干直线圆弧凹槽3，直线圆弧凹槽3沿周向成均匀分布与沿轴向成直线分布；直线圆弧凹槽3由第一圆弧曲面6组成；在内衬套2的圆周上开有圆周环形凹槽4，该圆周环形凹槽4沿轴向成均匀分布；相邻直线圆弧凹槽3的工作面由第二圆弧曲面7、第三圆弧曲面8和第四圆弧曲面5相切组成。
根据圆环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7半径、第三圆弧曲面8半径、第四圆弧曲面5半径、第一圆弧曲面6半径、直线圆弧凹槽3个数、圆周环形凹槽4个数和圆周环形凹槽4宽度w等参数情况设计了三类尺寸系列的轴承，分别为：第一类尺寸系列为圆环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7半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第三圆弧曲面8半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第四圆弧曲面5半径尺寸范围为7.5mm～109.4mm，第一圆弧曲面6半径尺寸范围为0.5mm～47.8mm，直线圆弧凹槽3个数为4～12个，圆周环形凹槽4个数为3～20个，圆周环形凹槽4宽度为8.2～20.4mm。
第二类尺寸系列为圆环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7半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第三圆弧曲面8半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第四圆弧曲面5半径尺寸范围为20mm～150.4mm，第一圆弧曲面6半径尺寸范围为1.5mm～63.3mm，直线圆弧凹槽3个数为4～12个，圆周环形凹槽4个数为3～9个，圆周环形凹槽4宽度为8.2～20.4mm。
第三类尺寸系列为圆环槽水润滑橡胶合金轴承内径A尺寸范围为
Figure C20051005718000051
外径B尺寸范围为长度C尺寸范围为5inch～10inch，第二圆弧曲面7半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第三圆弧曲面8半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第四圆弧曲面5半径尺寸范围为31.8mm～68.5mm，第一圆弧曲面6半径尺寸范围为2.2mm～27.2mm，直线圆弧凹槽3个数为4～12个，圆周环形凹槽4个数为3～6个，圆周环形凹槽4宽度为8.2～20.4mm。
本发明所涉及的圆环槽水润滑橡胶合金轴承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，更加适用于50(转/分钟)～1500(转/分钟)的低速船舶、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是圆环槽水润滑橡胶合金轴承的端面图
图2是圆环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3是圆环槽水润滑橡胶合金轴承结构图，也是图2的B-B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.直线圆弧凹槽，4.圆周环形凹槽，5.第四圆弧曲面半径为R3，6.第一圆弧曲面半径为R4，7.第二圆弧曲面半径为R1，8.第三圆弧曲面半径为R2，A为轴承内径，B为轴承外径，C为轴承长度，w是圆弧凹槽宽度。
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：
本发明所涉及的圆环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，设计了在周向成均匀分布与在轴向成直线分布直线圆弧凹槽3；直线圆弧凹槽3是由第一圆弧曲面6构成，第一圆弧曲面6的半径尺寸为R4；在内衬套2的圆周上开有圆周环形凹槽4，该圆周环形凹槽4沿轴向成均匀分布；圆周环形凹槽4具有一定的宽度和深度；相邻直线圆弧凹槽3的工作面由第二圆弧曲面7、第三圆弧曲面8和第四圆弧曲面5三个相切曲面组成；工作面在周向上成均匀分布。在图3中可看到圆弧环形凹槽4在圆周上的位置大小。
圆环槽水润滑橡胶合金轴承的内衬套润滑结构设计工作原理：采用由第二圆弧曲面7、第三圆弧曲面8和第四圆弧曲面5三个相切曲面组成的工作曲面，一方面，这样的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5时，因联接这段工作曲面和凹槽之间的曲面分别是第三圆弧曲面8和第二圆弧曲面7，则泥沙和杂质更容易通过这样的曲面排泄到直线圆弧凹槽里。圆弧形的直线圆弧凹槽3更容易把泥沙和杂质排泄出去。直线圆弧凹槽轴3和圆周环形凹槽4结合的水道凹槽润滑结构更加有利的排泄泥沙和杂质。在轴向上均布圆周环形凹槽4润滑结构可以截断泥沙和杂质在工作面沿轴线方向长距离的移动，使其被排泄到圆周环形凹槽4内，再通过直线圆弧凹槽3被排泄到轴承外，从而减少了轴承的磨损摩擦。
本发明实施了多类尺寸系列的圆环槽水润滑橡胶合金轴承，其中圆环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7半径R1、第三圆弧曲面8半径R2、第四圆弧曲面5半径R3、第一圆弧曲面6半径R4、直线圆弧凹槽3个数、圆周环形凹槽4个数和圆周环形凹槽4宽度w等参数情况，见表如下：
圆环槽水润滑橡胶合金轴承第一类尺寸系列为
Figure C20051005718000071
Figure C20051005718000081
Figure C20051005718000091
Figure C20051005718000101
圆环槽水润滑橡胶合金轴承第二类尺寸系列为
Figure C20051005718000102
Figure C20051005718000111
圆环槽水润滑橡胶合金轴承第三类尺寸系列为
Figure C20051005718000112
Figure C20051005718000121
Figure C20051005718000131

Claims (4)

1.一种圆环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，有若干直线圆弧凹槽(3)，直线圆弧凹槽(3)沿周向成均匀分布与沿轴向成直线分布；直线圆弧凹槽(3)由第一圆弧曲面(6)组成；在内衬套(2)的圆周上开有圆周环形凹槽(4)，该圆周环形凹槽(4)沿轴向成均匀分布；相邻直线圆弧凹槽(3)的工作面由第二圆弧曲面(7)、第三圆弧曲面(8)和第四圆弧曲面(5)相切组成。
2.根据权利要求1所述的圆环槽水润滑橡胶合金轴承，其特征是：圆环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(7)半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第三圆弧曲面(8)半径尺寸范围为0.9mm～78mm，第四圆弧曲面(5)半径尺寸范围为7.5mm～109.4mm，第一圆弧曲面(6)半径尺寸范围为0.5mm～47.8mm，直线圆弧凹槽(3)个数为4～12个，圆周环形凹槽(4)个数为3～20个，圆周环形凹槽(4)宽度为8.2～20.4mm。
3.根据权利要求1所述的圆环槽水润滑橡胶合金轴承，其特征是：圆环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(7)半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第三圆弧曲面(8)半径尺寸范围为2.3mm～105.6mm，第四圆弧曲面(5)半径尺寸范围为20mm～150.4mm，第一圆弧曲面(6)半径尺寸范围为1.5mm～63.3mm，直线圆弧凹槽(3)个数为4～12个，圆周环形凹槽(4)个数为3～9个，圆周环形凹槽(4)宽度为8.2～20.4mm。
4.根据权利要求1所述的圆环槽水润滑橡胶合金轴承，其特征是：圆环槽水润滑橡胶合金轴承内径(A)尺寸范围为
Figure C2005100571800003C1
外径(B)尺寸范围为
Figure C2005100571800003C2
长度(C)尺寸范围为5inch～10inch，第二圆弧曲面(7)半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第三圆弧曲面(8)半径尺寸范围为3.8mm～45.4mm，第四圆弧曲面(5)半径尺寸范围为31.8mm～68.5mm，第一圆弧曲面(6)半径尺寸范围为2.2mm～27.2mm，直线圆弧凹槽(3)个数为4～12个，圆周环形凹槽(4)个数为3～6个，圆周环形凹槽(4)宽度为8.2～20.4mm。
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