CN1055804A - 高刚度轴颈轴承 - Google Patents

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J·M·麦克纳
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Ingersoll Rand Industrial US Inc
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Abstract

一种轴颈轴承装置，其中一根等直径的轴支承在 沿此轴轴向以各自不同位置设置的多个分段的轴颈 轴承上。每个轴颈轴承分段包括圆形的容纳轴的轴 颈孔，所述轴颈孔的轴线相互平行并且在垂直于所述 轴线的平面上，相对于所包围轴的轴线彼此偏移一定 距离。

Description

本发明涉及轴承，尤其是轴颈轴承，其中一根园柱形的轴由油膜支承在轴颈套筒内旋转，并且轴的表面与轴颈套筒表面分开以防止两表面相互损伤。
通常轴颈轴承包括一根在环形轴承座套内旋转的园柱形轴，环形轴承座套的园孔孔径略大于轴的直径以提供轴承工作间隙。间隙内油膜支承轴并防止轴与轴承座套的表面接触。通常，轴不是精确地处于轴承座套的轴线上而是从这条轴线上略微移开一些，以便绕一条相对轴承座套的轴线偏心的轴线旋转，机器的设计者们希望轴与轴套之间的间隙减至最小，以使轴承有高的刚度，即零游隙。然而过度地减小间隙会引起轴承自毁。因此所有这类轴承需要相当大的间隙，才能正常地工作。轴承中的游隙决定轴承的刚度，上述类型的轴承由于其间有较大的游隙，所以刚度相对较低。
公开日为1986年11月25日专利号为US-4624584的美国专利描述了试图设计高刚度的轴颈式轴承的几种变型。这些现有设计仍然有相当大的游隙。
上面描述的局限性公知存在于目前的轴颈轴承中，所以提供一替换物去克服一个或多个上述局限显然是有益的。因此，在下面将揭示的本发明中提供了一个合适的替换物。
一方面，本发明这些目的通过提供一个轴颈轴承装置来达到，此轴颈轴承装置有一根安装在轴颈套筒内的旋转轴，轴颈套筒有多个沿着套筒轴向布置的相互关联的分段，每个分段都包括一个容纳轴的轴颈孔，所述各轴颈孔的轴线相互平行并隔开一定距离，所以上述的孔是相互偏心的。这样，轴就在多个偏心孔内旋转。在这样情况下，调整这些孔的偏心度就可使得这些孔共同作用以非常小的游隙来支承轴，虽然每个孔相对于轴仍然大到可提供足够的间隙以在孔内形成合适的油膜来支承轴，从而防止轴与孔的表面接触产生损伤。
上述和其它的方面将从下面参照附图对本发明的详细描述中进一步阐明。
图1是沿图2中1-1线剖开的本发明的轴颈轴承装置的轴向剖视图;
图2是沿图1中2-2线剖开的横剖视图;
图3是从与2相同位置观察轴承，本发明的一个放大示意图。
图1中的轴承装置10包括一根被轴承座套12环绕的轴11，轴承座套12有沿座套轴向布置的三个分段。三个轴承分段标号为14、15和16。每个分段依次分别有标号为18、19、20的轴颈孔。每个轴颈孔18、19、20相互偏心布置，每个孔通过轴11轴线的径向线相互间隔120℃。每个孔18、19、20的直径大于轴11的直径，使得轴11支承在每个孔的弧形部分上，在每个孔中，与轴11接合的此弧形部分位于通过轴的轴线和孔的轴线的径向线上，轴的轴线较之孔的轴线更靠近孔的接合部分。轴以这种方式支承在所有三个孔中，每个孔有一个与轴的表面的有一定距离的部分。
结合图3，对轴承装置10作更详细地描述。为了更好地图示本发明的特征，实际上孔18、19、20与轴11间的间距比真实轴承中的尺寸已放大了。在图3中，轴11的轴线的标号为28。轴11的半径的标号为29。每个孔18、19、20对应有轴线31、32、33。每个轴线与轴线28间隔一定距离，相互间隔120°处在一个轴线28的假想圆周上。
每个孔18、19、20的半径的标号为35、36、37。轴11的园周表面与每个孔的弧形部分啮合。啮合点位于通过孔的轴线和轴的轴线28的线上，这里轴线28最靠近孔的园周表面。例如，在图3中，可以看到，孔18、19、20分别与轴的圆周表面在标号为39、40、41的弧处啮合。以这种方式，轴11通过3个分开的作为轴11的支承表面的弧39、40、41架撑，孔的其余部分不同于这些特殊的弧，与轴11隔开一定距离，这样，防止了任何一个孔与轴11过紧，同时建立润滑油楔，以便在工作时较好地润滑轴11。
本发明使得轴承装置具有高的刚度，这意味着，轴在轴承中以非常小的间隙运转而无故障危险。
本发明的一个例子可以包含下列尺寸：
轴11的直径 2.00011
每个孔18、19、20的直径 2.00611
每根轴线31、32、33相对轴线28的偏移量 0.00211
上述尺寸将在轴11和每个孔之间在弧39、40、41处给出0.00111的间隙。
一般说来，在普通轴承中，仅仅0.00111的间隙对于高速运转是太小了。可以确信，正如上述的例子描述的那样，本发明允许轴在小间隙情况下良好运转。
本发明的另一优点是，与有同样间隙的普通轴承相比，在本发明的轴承中产生较少的热量，这是因为每个孔18、19、20有比总体轴承间隙大得多的间隙。
本发明已参照最佳实施例图示和描述过了，应认识到可以在不超出所提各权利要求范围的情况下，给出各和变型和变化。

Claims (4)

1、一种轴颈轴承装置包括：一根给定直径的轴；一个支承所述轴并包括至少两个相互沿轴向布置的分段的轴颈轴承，每个分段各包括一个容纳所述轴的园形的轴颈孔，所述轴颈孔的轴线相互平行且偏离一定距离，以使所述的孔彼此偏心设置。
2、如权利要求1所述的轴颈轴承装置，其中所述的轴在运转时由每个轴颈孔园周表面的一部分支承，每个轴颈孔园周表面支承轴的部分绕轴的园周表面相互位移一个角度。
3、如权利要求2所述的轴颈轴承装置，其中所述的轴颈轴承包括至少三个有平行轴线的分段，这些轴线相互间隔一定距离，因而所述孔是相互偏心设置的。
4、如权利要求3所述的轴颈轴承装置，其中每个所述的轴颈轴承分段相对于所述的轴偏心移位，以大致相等的角度绕所述的轴设置。
CN91102472A 1990-03-23 1991-03-23 高刚度轴颈轴承 Pending CN1055804A (zh)

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US497,660 1990-03-23

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