CN105626685A - 一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构 - Google Patents

一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构 Download PDF

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杨浩
王宗伟
吴宏伟
韩旭
田震
常志鹏
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Near Space Vehicles System Engineering
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Near Space Vehicles System Engineering
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Abstract

本发明涉及一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构，包括根部一端为锥形结构的碳/碳转轴，套在碳/碳转轴外侧呈锥套结构的轴套，套在所述轴套下端外侧的碟簧，固定在轴套下端面上的碟簧端盖，套在所述轴套外侧的基座；轴套与碳/碳转轴之间进行彼此限位；轴套与基座之间自上而下分别设置有彼此“背对背”的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承；第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承沿碳/碳转轴轴向方向均进行限位；第二轴承的轴向下端面和所述碟簧端盖上表面分别与所述碟簧的上下两端顶紧。本发明在保证转轴具有较高的支撑刚度的同时，能够有效地适应高温对轴承游隙的影响，保证转轴在长时、高温、重载工况下具有较好的支撑性能。

Description

一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构
技术领域
本发明涉及碳/碳转轴支撑结构，具体涉及一种一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构。
背景技术
因此，对于在长时、高温、重载工况下工作的碳/碳转轴，其支撑结构设计必须在保证支撑刚度和回转精度的同时，充分考虑转轴温升对轴承游隙的影响，保证轴承游隙在高温下满足设计要求。
目前常用的转轴支撑结构中轴承多为“面对面”安装方式，此方式安装结构简单，调整方便，但实际支撑距离小于轴承安装距离，适应倾覆力矩的能力较差，支撑刚度较低。另外，由于碳/碳材料导热系数远高于金属材料，外部热环境对转轴支撑系统的影响较大。热传导使得轴套的温度偏高，存在较大轴向膨胀，采用“面对面”安装方式将导致轴承游隙减小，在严重的情况下会导致轴承卡死，支撑结构失效。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构，包括根部一端为锥形结构的碳/碳转轴，套在所述碳/碳转轴外侧呈锥套结构的轴套，套在所述轴套下端外侧的碟簧，固定在所述轴套下端面上的碟簧端盖，套在所述轴套外侧的基座；
所述轴套与碳/碳转轴之间进行彼此限位；
所述轴套与基座之间自上而下分别设置有彼此“背对背”的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承；所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承沿所述碳/碳转轴轴向方向均进行限位；
所述第二轴承的轴向下端面和所述碟簧端盖上表面分别与所述碟簧的上下两端顶紧。
所述轴套内部锥孔的锥度为1:15或1:20。
所述轴套靠近大直径口一端的内表面开有周向延伸的隔热槽。
所述轴套靠近较大直径开口一端的外表面设有向外突出并且周向延伸的定位轴肩；所述基座上下两端内表面分别设有向内突起并且周向延伸的第一定位凸台和第二定位凸台；
所述轴套靠近大直径口一端的外表面设有向外突出并且周向延伸的定位轴肩；所述基座上下两端内表面分别设有向内突起并且周向延伸的第一定位凸台和第二定位凸台；
所述第一圆锥滚子轴承的内圈与轴套外表面配合，且内圈上端面顶紧所述定位轴肩，其外圈与基座内表面配合，且外圈下端面顶紧所述第一定位凸台；
所述第二圆锥滚子轴承的内圈与轴套外表面配合，且内圈下端面顶紧所述碟簧上端面，其外圈上端面顶紧所述第二定位凸台。
本发明的有益效果：
通过圆锥滚子轴承“背对背”安装和碟簧的使用，在保证转轴具有较高的支撑刚度的同时，能够有效地适应高温对轴承游隙的影响，保证转轴在长时、高温、重载工况下具有较好的支撑性能。
附图说明
图1为本发明一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构示意图；
图中：1为碳/碳转轴，2为轴套，201为隔热槽，202为定位轴肩，3为第一圆锥滚子轴承，4为传动锥销，5为基座，501为操作孔，502为第一定位凸台，503为第二定位凸台，6为第二圆锥滚子轴承，7为碟簧，8为碟簧压盖，9为锁紧螺母。
具体实施方式
以下结合图1和实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明的一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构，包括根部一端为锥形结构的碳/碳转轴1，套在所述碳/碳转轴1外侧呈锥套结构的轴套2，套在所述轴套2下端外侧的碟簧7，固定在所述轴套2下端面上的碟簧端盖8，套在所述轴套2外侧的基座5；
所述轴套2与碳/碳转轴1之间通过横穿彼此的传动销轴4进行彼此限位，并通过锁紧螺母9实现传动销轴4的锁紧；
所述第二轴承6的轴向下端面和所述碟簧端盖8上表面分别与所述碟簧7的上下两端顶紧，通过尺寸设计保证碟簧7具有一定的压缩量；
所述轴套2内部锥孔的锥度为1:15或1:20；；
为降低碳/碳转轴1向圆锥滚子轴承3的热传导，所述轴套2靠近大直径口一端的内表面开有周向延伸的隔热槽201；
所述轴套2靠近大直径口一端的外表面设有向外突出并且周向延伸的定位轴肩202；所述基座5上下两端内表面分别设有向内突起并且周向延伸的第一定位凸台502和第二定位凸台503；
所述第一圆锥滚子轴承3的内圈与轴套2外表面配合，且内圈上端面顶紧所述定位轴肩202，其外圈与基座5内表面配合，且外圈下端面顶紧所述第一定位凸台502；
所述第二圆锥滚子轴承6的内圈与轴套2外表面配合，且内圈下端面顶紧所述碟簧7上端面，其外圈上端面顶紧所述第二定位凸台503；
为便于拧紧锁紧螺母9，在基座5上还开有对准螺母9的操作孔501。

Claims (4)

1.一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构，其特征在于：包括根部一端为锥形结构的碳/碳转轴，套在所述碳/碳转轴外侧呈锥套结构的轴套，套在所述轴套下端外侧的碟簧，固定在所述轴套下端面上的碟簧端盖，套在所述轴套外侧的基座；
所述轴套与碳/碳转轴之间进行彼此限位；
所述轴套与基座之间自上而下分别设置有彼此“背对背”的第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承；所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承沿所述碳/碳转轴轴向方向均进行限位；
所述第二轴承的轴向下端面和所述碟簧端盖上表面分别与所述碟簧的上下两端顶紧。
2.按照权利要求1所述的碳/碳转轴支撑结构，其特征在于：所述轴套内部锥孔的锥度为1:15或1:20。
3.按照权利要求1所述的碳/碳转轴支撑结构，其特征在于：所述轴套靠近大直径口一端的内表面开有周向延伸的隔热槽。
4.按照权利要求1所述的碳/碳转轴支撑结构，其特征在于：所述轴套靠近较大直径开口一端的外表面设有向外突出并且周向延伸的定位轴肩；所述基座上下两端内表面分别设有向内突起并且周向延伸的第一定位凸台和第二定位凸台；
所述轴套靠近大直径口一端的外表面设有向外突出并且周向延伸的定位轴肩；所述基座上下两端内表面分别设有向内突起并且周向延伸的第一定位凸台和第二定位凸台；
所述第一圆锥滚子轴承的内圈与轴套外表面配合，且内圈上端面顶紧所述定位轴肩，其外圈与基座内表面配合，且外圈下端面顶紧所述第一定位凸台；
所述第二圆锥滚子轴承的内圈与轴套外表面配合，且内圈下端面顶紧所述碟簧上端面，其外圈上端面顶紧所述第二定位凸台。
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