CN105917128A - 液力滑动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液力滑动轴承，其具有轴承套(1)，所述轴承套的内表面构成用于旋转的轴或类似部件的支承面(2)；其中为了形成具有花键孔的轴承，所述支承面具有多个沿轴承套的周向相继布置的面状弧形段(14,15,16)，所述面状弧形段以其内圆周分别构成具有半径R的圆弧，所述面状弧形段的相应圆弧的圆心(18)相对于轴承套的圆心(19)分别以偏心距d位移；并且所述轴承套具有两个轴承套半部，所述轴承套半部分别在支承面的180°上延伸并且在接合平面(8)内在接合部(7)接合。本发明的特征在于，至少一个面状弧形段沿着错位平面(17)相对于轴承套的圆心以错移量e错移，其中，错位平面沿轴承套的周向与接合平面成角度。

Description

液力滑动轴承
本发明涉及一种液力滑动轴承，其被实施为所谓的带有花键孔(mehrkeilbohrung)的轴承，具体来说涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的液力滑动轴承。
这种类型的液力滑动轴承通常被实施为带有花键孔的径向轴承，然而也可以被实施为带有花键孔的径向轴向轴承，所述液力滑动轴承具有支承面的多个沿轴承套的周向依次前后布置的面状弧形段，所述面状弧形段与待支承的轴、待支承的轴颈或类似部件的在横截面中外圆形表面一起构成一个或多个渐小的缝隙，以便在不负载或低负载的状态下构成润滑间隙中的支撑压力，所述支撑压力使轴对中。带有花键孔的径向轴承也可以例如是所谓的椭圆间隙轴承(Zitronenspiellager)，也即带有双楔孔的轴承，其中，轴承面具有两个面状弧形段，所述面状弧形段的内圆周分别构成带有半径R的圆弧，其中，每个圆弧的圆心相对于轴承套的圆心分别位移一个偏心距(也即所谓的制造偏心距)。所述位移在此是反向的，例如在穿过轴承套的圆心的垂直平面内，从而使两个圆弧以双倍的偏心距相向移动。由此可以在轴的外部表面与轴承套的内部支承面之间得到轴承间隙，所述轴承间隙从错移处的平面开始沿周向朝与该平面垂直的平面逐渐地扩展。
在此还提到一种轴承的成型化或压型(Profilierung)，其中，所述成型化或压型被定义为所提到的面状弧形段的半径R与轴的外径之间的差除以所述轴的外径。如果不使用轴的外径，也可以将包围在支承面中的圆的半径用作基准半径。
通常的椭圆形间隙轴承具有严重的各向异性的剧烈的动力学特性的弊端，也就是说，椭圆形间隙轴承尽管沿主负载方向具有较高刚性和较高的轴承阻尼，然而沿其他方向具有明显降低的轴承钢性和阻尼。
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有花键孔的构造的液力滑动轴承，所述液力滑动轴承的各向异性的动力学性质不那么严重地构成，并且具有更好的相对轴承阻尼，也就是说，相对于具有相对于刚性更好的阻尼。
根据本发明的技术问题通过具有权利要求1的技术特征的液力滑动轴承解决。在从属权利要求中给出了本发明的有利的且特别符合目的的设计方式。
根据本发明的液力滑动轴承被设计为错位的花键孔轴承。相应地，圆弧状的面状弧形段不仅以其基于相应圆弧的半径R的圆心相对于被轴承套的纵轴线穿过的轴承套的圆心位移，这例如在为椭圆形间隙轴承的情况中是有利的，而且至少一个面状弧形段还沿错位平面以错移量e相对于轴承套的圆心位移，从而使至少两个面状弧形段相互间或者第一面状弧形段相对于一组其他面状弧形段或第一组面状弧形段相对于第二组面状弧形段沿着错位平面位移。
由此可以例如实现比在通常的椭圆形间隙轴承中明显更低的成型化，并且改进相对的轴承阻尼。与此同时，降低了各向异性的动力学特性。
具体来说，根据本发明的液力滑动轴承具有带有内表面的轴承套，所述内表面构成用于运转轴或类似部件的支承面。如果取代旋转轴，也可以为了构成轴承间隙而将带有通常圆柱形的外表面的其他部件安装在轴承套中，例如将旋转构造的轴颈安装在轴承套中。
为了构成带有所谓的花键孔的轴承，所述支承面设有多个沿轴承套的周向依次先后布置的面状弧形段。所述面状弧形段在通过轴承套的纵轴线剖开示出的横截面中在轴承套的内表面上分别构成具有半径R的圆弧，所述圆弧的圆心相对于轴承套的圆心分别以偏心距d位移。形象地说，可以设想构成这样的支承面，即，从由具有半径R的圆切割出扇形区并且除去扇形区，以及将保留下的弧形段相向移动，直至所述弧形段在其端部以角度偏差、不连续或弯角的形式接触，并且定位在具有更小直径的圆上。该圆就是开头所述的具有基准半径的内接圆。如果不利用在通过轴承套的纵轴线剖开示出的横截面中的圆弧进行描述，也可以将面状弧形段称为圆柱区段。
根据本发明，轴承套具有两个轴承套半部，所述轴承套半部分别一件式或多件式地构成，并且所述轴承套半部分别在支承面的180°上延伸并且在接合部相接合，所述接合部在接合平面内部延伸。
根据本发明，现在至少一个面状弧形段额外地沿错位平面以错移量e相对于轴承套的圆心错移，其中，错位平面沿轴承套的周向与接合平面成角度。
优选地，在轴承套中开设多个油孔，所述油孔至少部分或完全沿径向延伸并且在轴承套的外周面与支承面之间建立输油连接。例如在支承面的相互对置的侧面上分别设有油孔，所述油孔沿周向相互对置，其中，这两个油孔在接合平面中沿接合部延伸。
有利的是，一个、多个或所有油孔都具有在支承面中的入口(Mündung)，所述入口被开设在支承面中的润滑凹槽包围。例如，所述油孔或每个油孔沿支承面的周向分别通向包围该入口的润滑凹槽的中心。
根据本发明的一种实施方式，这些或每个错位平面定位在油孔的润滑凹槽外部，所述油孔沿接合部延伸。
本发明的一种实施方式规定，在支承面的圆周上恰好依次布置三个油孔。这并不排除在整个圆周角上相邻设置一个以上的油孔。
例如，支承面具有带有180°的圆周角的(第一)面状弧形段。该面状弧形段的两个周向端部则可以例如位于错位平面中。有利的是，此外，第二面状弧形段还具有110°至140°、尤其130°或120°的圆周角，并且第三面状弧形段具有40°至70°、尤其50°或60°的圆周角。第二和第三圆周角则能够共同沿错位平面相对于第一面状弧形段位移。
错位平面可以是唯一设置的错位平面。沿周向在接合部与错位平面之间的角度可以例如为20°至60°。
各个圆弧的圆心与轴承套的圆心之间的偏心距d例如垂直于接合平面，如稍后还要在附图描述中阐述。
在支承面上可以设置一个或多个沿周向延伸的油槽，沿轴承套的轴向观察，所述油槽尤其仅在支承面的宽度的一部分上延伸，其中，油槽的宽度尤其小于润滑凹槽的宽度。
一种实施方式规定，通过至少一个这种油槽构成所谓的压力屏障(Druckdamm)，也即在支承面上沿轴承套径向的凸起，在轴旋转时油朝所述凸起流动。
以下结合实施例和附图对本发明进行示例性的描述。
在附图中：
图1示出根据本发明的液力滑动轴承的示例性的斜向俯视图；
图2示出图1中的轴承的支承面的示意性部分剖视图；
图3示出图1和图2中的轴承的支承面的面状弧形段的示意图；
图4示出面状弧形段相对于轴承套的中点错移的明显夸张示出的示意图；
图5示出另一种按不同的区段划分方式划分的根据本发明的液力滑动轴承的实施例。
在图1中示出了按照本发明的液力滑动轴承的一个实施例，其具有轴承套1，轴承套的内圆周构成支承面2以及轴承套具有一个在此基本上为圆柱形的外周面3，该外周面具有开设的用于给轴承间隙5供应润滑油和冷却油的环形通道4，其设计在所述支承面2与在此简略表示的轴6的外周面之间，该轴6由液力滑动轴承支承。
轴承套1在图示的实施例中由两个轴承套半部1.1,1.2组成，它们分别沿支承面2或外周面3的180°延伸以及在接合部7处拼接在一起，接合部7在接合平面8内延伸。这两个轴承套半部1.1,1.2例如通过螺栓连接9相互用螺栓固定。
沿轴承套1的径向加工三个油孔10，其建立所述外周面3与支承面2之间的导油连接。每个油孔10在支承面内的入口被一个润滑凹槽11环绕，该润滑凹槽11作为凹穴开设在所述支承面2中。在所述环形通道4内的油孔10通到所述外周面3上。
在图2中示出了支承面2的内部俯视图。除了在图1中也能看到的润滑凹槽11和油孔10之外，还能看到开设到支承面内的油槽12，其沿圆周方向在一部分宽度(相当于轴承的轴向方向)上延伸。这些油槽12相互之间可以具有不同的宽度和/或相对于润滑凹槽11具有不同的宽度。然而这不是必需的。油槽12可以分别从第一润滑凹槽11一直延伸到第二润滑凹槽11，但是这同样也不是必需的。油孔10尤其可以具有不同的直径，例如定位在接合部7内部的油孔10具有比其余的尤其通到具有相对最大轴向宽度的油孔10更大的直径。在该润滑凹槽11与在圆周方向上沿轴6的旋转方向后续的润滑凹槽11之间尤其设置相对最宽的油槽12，如在图2中示范性地示出的那样。
如同从图3中结合图2所看到的那样，相对最宽的油槽12例如沿轴6的旋转方向观察(在图3中用箭头13表示)定位在最小面状弧形段的起点前或起点处，该最小面状弧形段在本实施例中被称为第三面状弧形段16。如图3所示的那样，该第三面状弧形段16例如具有50°的圆周角。沿轴6的旋转方向在第三面状弧形段13之后是第一面状弧形段14和第二面状弧形段15(在图1中示出)，第一面状弧形段14在所示出的实施例中沿180°的圆周角延伸，以及第二面状弧形段15在所示出的实施例中沿130°的圆周角延伸。
在此所示出的实施例中在支承面2上的第一轴承套半部1.1由第一面状弧形段14构成。而第二轴承套半部1.2的支承面2由第二面状弧形段15和第三面状弧形段16构成。
在所示出的实施例中可以看到，借助图4还要详细阐述的错位平面17相对于接合平面8成角度地定位，尤其相对于接合平面8倾斜10°或20°到60°。
在图3中示出的在运行中承受较少负荷的第一轴承套半部1.1成型化或压型程度比第二轴承套半部1.2小，这意味着，面状弧形段半径(由该面状弧形段构成的圆弧的半径)明显大于基准半径，该基准半径例如由轴6的半径或者理论上配合到支承面2上的圆环的半径确定。例如承受较少负荷的轴承套半部成型化或压型程度比承受较高负荷的轴承套半部高三至五倍。
在图4中再次示出了接合部7和接合平面8以及两个在接合平面内未按比例表示的润滑凹槽11。另外，画出了面状弧形段或者由它在内侧面构成的圆弧的半径R。一个面状弧形段或者所述面状弧形段15、16的半径用R1表示，另一个面状弧形段的半径用R2表示。各面状弧形段(两个轴承套半部1.1、1.2，参见图3)的用18标注的圆心相对于轴承套1的圆心19以及进而也相对于接合平面8错移一个偏心距d。同样地，面状弧形段16的圆弧的每个圆心18或全部都由第二和第三面状弧形段15、16构成，以便相对于轴承套1的圆心19错移一个错移量e，确切地说是在错位平面17内。相应于半径R1、R2，面状弧形段15、16的错移量用e1表示以及面状弧形段14的错移量用e2表示。同样地，第二和第三面状弧形段15、16的偏心距用d1标注以及第一面状弧形段14的偏心距用d2标注。
在图5中简略地示出了按照本发明的液力滑动轴承的另一个不同实施例。在该实施例中同样设有三个沿轴承套1的周向相继设置的、以其内圆周面分别构成一个圆弧的面状弧形段14、15、16，其中与前面实施例不同，两个面状弧形段14、15分别沿140°的圆周延伸以及剩余的面状弧形段16沿80°的圆周延伸。尤其是，沿140°延伸的面状弧形段14、15比沿80°延伸的面状弧形段16成型化或压型程度小。因此可以实现，沿较大圆周延伸的面状弧形段14、15具有比余下的面状弧形段16更大的承载力，然而余下的面状弧形段16特别有助于轴承的稳定性。所述轴承尤其适用于所有的工作点，因此不需要更换轴承。可选择地，有利地将油孔和冷却孔设在沿140°延伸的面状弧形段14、15中，当然作为补充或替代方式也可以设置在余下的面状弧形段16中。
在所示出的实施例中画出了两个主载荷方向，它们相对于垂线成角度地错开20°排布。但是也可能采用不同的主载荷方向。所述轴承尤其均匀地适用于两个旋转方向以及例如可以规定用作端齿轮传动机构的轴承，在此情况下能够驱动相互啮合的小齿轮和叶轮。
接合部在所示出的实施例中没有详细表示。
此处在图中所示的液力滑动轴承的材料或其他根据本发明实施的滑动轴承的材料尤其可以考虑使用CuCr1Zr。

Claims (12)

1.一种液力滑动轴承，其具有
1.1轴承套(1)，所述轴承套的内表面构成用于旋转的轴(6)或类似部件的支承面(2)；其中
1.2为了形成具有花键孔的轴承，所述支承面(2)具有多个沿轴承套(1)的周向相继布置的面状弧形段(14、15、16)，所述面状弧形段以其内圆周分别构成具有半径R的圆弧，所述面状弧形段的相应圆弧的圆心(18)相对于轴承套(1)的圆心(19)分别以偏心距d位移；并且
1.3所述轴承套(1)具有两个轴承套半部(1.1、1.2)，所述轴承套半部分别在支承面(2)的180°上延伸并且在接合平面(8)内在接合部(7)接合；
其特征在于，
1.4至少一个面状弧形段(14、15、16)沿着错位平面(17)相对于轴承套(1)的圆心(19)以错移量e错移，其中，错位平面(17)沿轴承套(1)的周向与接合平面(8)成角度。
2.根据权利要求1所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，在轴承套(1)上开设多个油孔(10)，所述油孔至少部分或完全沿径向延伸并且在轴承套(1)的外周面(3)与支承面(2)之间建立输油连接。
3.根据权利要求2所述的液力滑动轴承，其特征在于，在支承面(2)的相互对置的侧面上分别设置油孔(10)，该油孔在接合平面(8)中沿接合部(7)延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，一个、多个或所有油孔(10)具有通入支承面(2)的入口，所述入口被开设在支承面(2)中的润滑凹槽(11)包围。
5.根据权利要求4所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，这些或每个错位平面(17)均在沿接合部(7)延伸的油孔(10)的润滑凹槽(11)之外延伸。
6.根据权利要求4或5所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，这些或每个油孔(10)沿支承面(2)的周向分别定位在包围该油孔的润滑凹槽(11)的中心。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，在支承面(2)的圆周上恰好设置三个油孔(10)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，一个面状弧形段(14)具有180°的圆周角。
9.根据权利要求8所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，第二面状弧形段(15)具有110°至140°、尤其130°或120°的圆周角，并且第三面状弧形段(16)具有40°至70°、尤其50°或60°的圆周角。
10.根据权利要求8或9所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，仅设置一个错位平面(17)，并且具有180°圆周角的面状弧形段(14)沿该错位平面相对于所有其他面状弧形段(15、16)共同地或者当仅设置两个面状弧形段时相对于第二面状弧形段以错移量e、尤其2e错移。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，沿周向在接合平面(8)与错位平面(17)之间的角度为10°至60°。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的液力滑动轴承(1)，其特征在于，偏心距d垂直于接合平面(8)。
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