CN106015322B - 球面槽关节轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球面槽关节轴承。轴承内圈主要是由带通孔的球形基体和分布于球形基体表面的螺旋槽或者圆弧线槽组成，在轴承内圈外球面上开有螺旋槽或者圆弧线槽，螺旋槽或者圆弧线槽中的槽深渐变变化，且不同道槽的槽深变化趋势不相同，任意相邻的两道槽沿同一方向，一道槽的槽深由浅变深，另一道槽的槽深由深变浅。本发明可增强动压润滑效应，润滑膜厚度更厚，能同时承受双向轴向载荷，承载能力更高，能实现轴承内部接合面间的润滑膜流动，充分发挥全部润滑脂的润滑效果。

Description

球面槽关节轴承
技术领域
本发明涉及一种关节轴承，尤其是涉及一种球面槽关节轴承。
背景技术
关节轴承由于其载荷能力大、抗冲击、抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好等优点，目前被广泛地应用于飞机、坦克等工程实际中。同时，在实际使用的过程中，也存在一些问题。
对于普通的关节轴承，由于其本身的结构特点，导致轴承间隙的润滑剂易流失，影响润滑效果。
对于带复合材料衬垫的自润滑关节轴承，衬垫中成分起固体润滑作用。衬垫制造由编织而成，制造成本高，而且衬垫在冲击载荷下易塑性变形或者微观断裂，导致摩擦力矩和摩擦因数增大，磨损严重，使用寿命降低。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种球面槽关节轴承。
本发明采用的技术方案是：
本发明包括轴承外圈、轴承内圈以及轴承外圈和轴承内圈之间轴承间隙内填充的润滑剂，所述的轴承内圈主要是由带通孔的球形基体和分布于球形基体表面的螺旋槽或者圆弧线槽组成，在螺旋槽或者圆弧线槽的作用下，润滑剂主要留在螺旋槽或者圆弧线槽和轴承外圈内球面之间的轴承间隙内，依据动压润滑的原理，增强动压润滑的效果。
在轴承内圈外球面上开有螺旋槽或者圆弧线槽，通过改变润滑剂的润滑膜厚度和螺旋槽的槽宽比、槽深比、螺旋角或者圆弧线槽的槽宽比、槽深比来调节轴承的径向承载力。
如图1所示，槽宽比槽深比或者螺旋角为δ，取值10°～90°。其中，b1为槽的宽度，b2为构成槽的凸棱的宽度，h1为凸棱顶面到外圈内球面的距离，h2为较浅的槽底面到凸棱顶面的距离，h3为较深的槽底面到相邻较浅的槽底面的距离。
随着槽宽比、槽深比和螺旋角的增大，轴承的承载力先增大后减小；随着润滑膜厚度的增大，轴承的承载力逐渐减小。
所述的螺旋槽或者圆弧线槽中的槽深渐变变化，且不同道槽的槽深变化趋势不相同。
任意相邻的两道槽沿同一方向，一道槽的槽深由浅变深，另一道槽的槽深由深变浅，从而使所述轴承能同时承受双向轴向载荷。因此本发明螺旋槽沿螺旋方向前进，槽深为由浅变深，再由浅变深，以此持续重复。
所述的螺旋槽采用斜直线螺旋槽、对数螺旋线螺旋槽或者抛物线螺旋槽。
所述的润滑剂为润滑油或者润滑脂。
本发明具有的有益效果是：
(1)依据动压润滑的原理，本发明可增强动压润滑效应，使润滑剂膜厚度更厚，轴承承载能力更高。
(2)可以实现轴承内部接合面间的润滑膜流动，充分发挥全部润滑脂的润滑效果。
本发明通过不同槽间隔的槽深变化，使得轴承可以同时承受双向轴向载荷。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明采用斜直线螺旋槽的示意图。
图3是本发明采用对数螺旋线螺旋槽的示意图。
图4是本发明采用圆弧线槽的示意图。
图5是本发明采用抛物线螺旋槽的示意图。
其中：1、轴承外圈，2、轴承间隙，3、轴承内圈外球面，4、轴承内圈，5、螺旋槽，6、通孔，7、轴承外圈内球面，8、球形基体，9、斜直线螺旋槽，10、对数螺旋线螺旋槽，11、圆弧线槽，12、抛物线螺旋槽。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明包括轴承外圈1、轴承内圈4以及轴承外圈1和轴承内圈4之间轴承间隙2内填充的润滑剂，轴承内圈4主要是由带通孔6的球形基体8和分布于球形基体8表面的螺旋槽5或者圆弧线槽11组成，球形基体8的外周面为轴承内圈外球面3，轴承内圈外球面3位于轴承外圈内球面7内部，轴承内圈外球面3沿轴承外圈内球面7进行任意方向回转摆动。
在螺旋槽5或者圆弧线槽11的作用下，润滑剂主要留在螺旋槽5或者圆弧线槽11和轴承外圈内球面7之间的轴承间隙2内，增强动压润滑的效果。
在轴承内圈外球面3上开有螺旋槽5或者圆弧线槽11，通过改变润滑剂的润滑膜厚度和螺旋槽5的槽宽比、槽深比、螺旋角或者圆弧线槽11的槽宽、槽深比来调节轴承的径向承载力。
螺旋槽5或者圆弧线槽11中的槽深逐渐变化，且相邻不同道槽的槽深变化趋势不相同。
任意相邻周面的两道槽沿同一方向，两道槽位于相邻的周面上，一道槽的槽深由浅变深，另一道槽的槽深由深变浅，如图1所示：带三角形标识的槽的深度由浅变深，如图1中带三角形标识的槽所示；带圆形标识的槽的深度由深变浅，如图1中带圆形标识的槽所示；标注为三角形的螺旋槽承受向右(左)方向的轴向载荷，标注为圆形的螺旋槽承受向左(右)方向的轴向载荷，从而使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
同一方向，一组螺旋槽槽的深度由浅变深，如图1中带三角形标识的槽所示，相邻的螺旋槽槽的深度由深变浅，如图1中带圆形标识的槽所示。一组标注为三角形的螺旋槽承受向右(左)方向的轴向载荷，另一组标注为圆形的螺旋槽承受向左(右)方向的轴向载荷。从而使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
螺旋槽5采用斜直线螺旋槽9、对数螺旋线螺旋槽10或者抛物线螺旋槽12。
本发明的实施例如下：
实施例1：
如图2所示，在本案例中采用斜直线螺旋槽9。
在本案例中，b＝0.5，h＝3.6，δ＝70°，槽数为9。内圈的外球面位于外圈的内球面内部，并可沿外圈的内球面进行任意角度的回转摆动。同时，在内圈外球面螺旋槽的作用下，润滑剂又被螺旋槽留在轴承间隙内，增强动压润滑的效果。并且可以通过改变螺旋槽的槽宽比、槽深比、螺旋角和润滑膜厚度来调节轴承的径向承载力。
轴承内圈外球面上的斜直线螺旋槽深度变化趋势是不同的。同一方向，一组斜直线螺旋槽的槽深度由浅变深，相邻的斜直线螺旋槽的槽深度由深变浅，从而使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
采用这种球面螺旋槽关节轴承，可以增强动压润滑效应，动膜厚度更厚，承载能力更高；实现轴承内部接合面间的润滑剂流动，充分发挥全部润滑脂的润滑效果；使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
需要特别指出的是：上述优点正体现出了本发明的优越性。
实施例2：
如图3所示，在本案例中，采用对数螺旋线螺旋槽10。
在本案例中，b＝0.5，h＝3.0，δ＝70°，槽数为9。内圈的外球面位于外圈的内球面内部，并可沿外圈的内球面进行任意角度的回转摆动。同时，在内圈外球面螺旋槽的作用下，润滑剂又被螺旋槽留在轴承间隙内，增强动压润滑的效果。并且可以通过改变螺旋槽的槽宽比、槽深比、螺旋角和润滑膜厚度来调节轴承的径向承载力。
轴承内圈外球面上的对数螺旋线螺旋槽深度变化趋势是不同的。同一方向，一组对数螺旋线螺旋槽的槽深度由浅变深，相邻的对数螺旋线螺旋槽的槽深度由深变浅，从而使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
采用这种球面螺旋槽关节轴承，可以增强动压润滑效应，动膜厚度更厚，承载能力更高；实现轴承内部接合面间的润滑剂流动，充分发挥全部润滑脂的润滑效果；使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
需要特别指出的是：上述优点正体现出了本发明的优越性。
实施例3：
如图4所示，在本案例中，采用圆弧线槽11。
在本案例中，b＝0.5，h＝3.6，槽数为9。内圈的外球面位于外圈的内球面内部，并可沿外圈的内球面进行任意角度的回转摆动。同时，在内圈外球面螺旋槽的作用下，润滑剂又被螺旋槽留在轴承间隙内，增强动压润滑的效果。并且可以通过改变螺旋槽的槽宽比、槽深比、螺旋角和润滑膜厚度来调节轴承的径向承载力。
轴承内圈外球面上的圆弧线槽深度变化趋势是不同的。同一方向，一组圆弧线槽的槽深度由浅变深，相邻的圆弧线槽的槽深度由深变浅，从而使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
采用这种球面螺旋槽关节轴承，可以增强动压润滑效应，动膜厚度更厚，承载能力更高；实现轴承内部接合面间的润滑剂流动，充分发挥全部润滑脂的润滑效果；使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
需要特别指出的是：上述优点正体现出了本发明的优越性。
实施例4：
如图5所示，在本案例中，采用抛物线螺旋槽12。
在本案例中，b＝0.5，h＝3.0，δ＝70°，槽数为9。内圈的外球面位于外圈的内球面内部，并可沿外圈的内球面进行任意角度的回转摆动。同时，在内圈外球面螺旋槽的作用下，润滑剂又被螺旋槽留在轴承间隙内，增强动压润滑的效果。并且可以通过改变螺旋槽的槽宽比、槽深比、螺旋角和润滑膜厚度来调节轴承的径向承载力。
轴承内圈外球面上的抛物线螺旋槽深度变化趋势是不同的。同一方向，一组抛物线螺旋槽的槽深度由浅变深，相邻的抛物线螺旋槽的槽深度由深变浅，从而使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
采用这种球面螺旋槽关节轴承，可以增强动压润滑效应，动膜厚度更厚，承载能力更高；实现轴承内部接合面间的润滑剂流动，充分发挥全部润滑脂的润滑效果；使轴承可以同时承受双向轴向载荷。
需要特别指出的是：上述优点正体现出了本发明的优越性。

Claims (4)

1.一种球面槽关节轴承，包括轴承外圈(1)、轴承内圈(4)以及轴承外圈(1)和轴承内圈(4)之间轴承间隙(2)内填充的润滑剂，其特征在于：所述的轴承内圈(4)主要是由带通孔(6)的球形基体(8)和分布于球形基体(8)表面的螺旋槽(5)组成，在螺旋槽(5)的作用下，润滑剂主要留在螺旋槽(5)和轴承外圈内球面(7)之间的轴承间隙(2)内，增强动压润滑的效果；
所述的螺旋槽(5)中的槽深渐变变化，且不同道槽的槽深变化趋势不相同；
任意相邻的两道槽沿同一方向，一道槽的槽深由浅变深，另一道槽的槽深由深变浅，从而使所述轴承能同时承受双向轴向载荷。
2.根据权利要求1所述的一种球面槽关节轴承，其特征在于：在轴承内圈外球面(3)上开有螺旋槽(5)，通过改变润滑剂的润滑膜厚度和螺旋槽(5)的槽宽比、槽深比、螺旋角或者圆弧线槽(11)的槽宽比、槽深比来调节轴承的径向和轴向承载力。
3.根据权利要求1～2任一所述的一种球面槽关节轴承，其特征在于：所述的螺旋槽(5)采用斜直线螺旋槽(9)、对数螺旋线螺旋槽(10)或者抛物线螺旋槽(12)。
4.根据权利要求1所述的一种球面槽关节轴承，其特征在于：所述的润滑剂为润滑油或者润滑脂。
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