CN106050911B - 动压滚珠混合轴承 - Google Patents

Abstract

动压滚珠混合轴承，属于机械制造技术领域，其包括动压轴承部分和滚珠轴承部分，滚珠轴承部分位于动压轴承部分的两侧，其滚珠轴承部分具体为深沟球轴承，动压轴承部分具体为多油沟轴承，油槽形式为周向油槽，可双向转动。在转轴速度未达动压轴承所需速度时，由滚珠轴承承担主要负载，当转轴速度达到一定速度时，动压轴承油膜形成，承载一定的转轴径向力，速度越高，则动压轴承部分承载的部分相对越多。解决了滚珠轴承高速负载寿命低和动压轴承低速状态下产生不了压力油膜无法实现纯液体摩擦的情况，提高了轴承的负载能力及其稳定性。

Description

动压滚珠混合轴承

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种轴承，特别是涉及一种动压滚珠混合轴承。

背景技术

动压轴承是一种采用流体动力润滑的闭式滑动轴承。在转子的速度达到一定大小之后，转轴由于动压轴承内腔的特殊结构，形成了油楔。油楔因为转子的转动产生动压力，在动压力的作用下，转轴和轴承被一层油膜分隔开来，轴承在液体摩擦状态下工作。其特点是运动平稳。抗振性好，回转速度高。但动压滑动轴承必须在一定的运转速度下才能产生压力油膜以实现纯液体摩擦，且在主轴启动和停止时，由于速度太低，也不能形成压力油膜，因而不可避免的要发生轴颈和轴承金属表面的直接接触，引起磨损。同时，主轴在运转的过程中，轴心的偏移将随外在和和转速等工作条件不同而不同，旋转精度和稳定性有一定的限制。

发明内容

本发明针对上述动压轴承在使用过程中主轴启动和停止时速度太低，不能形成压力油膜，容易引起轴颈和轴承金属表面的磨损；主轴在运转的过程中旋转精度和稳定性有一定的限制等不足，提出一种动压滚珠混合轴承，能解决在低速时动压轴承无法构成油膜形成纯液体摩擦和高速时滚珠轴承寿命低的问题，能解决动压轴承主轴轴心偏移的问题，能提高动压轴承的旋转精度和稳定性。

本发明的技术方案是：动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述动压滚珠混合轴承由动压轴承部分和滚珠轴承部分结合构成，所述动压轴承部分由轴承主体、主体左侧腔、主体中间腔和主体右侧腔组成，所述滚珠轴承部分由滚珠轴承内圈和滚珠组成，所述滚珠轴承内圈和滚珠对称设置在所述主体左侧腔和主体右侧腔内，所述滚珠轴承内圈与所述主体左侧腔和主体右侧腔的端面之间具有轴向间隙，所述滚珠轴承内圈的内径与所述主体中间腔两端面的直径相同，所述主体中间腔的腔体内表面轴向方向设有油沟，所述主体中间腔的腔体内表面周向方向设有油槽，所述轴承主体上开有油孔，所述油孔与所述主体中间腔内表面的油槽对应设置。

所述主体中间腔的腔体内径小于主体左右侧腔体内径。

所述主体左侧腔与主体右侧腔结构、尺寸均相同，主体左右侧腔相对于主体中间腔呈对称分布。

所述滚珠轴承部分由滚珠轴承内圈和滚珠组成，滚珠轴承内圈和滚珠分别对称设置在主体左侧腔和主体右侧腔内，滚珠轴承部分为深沟球轴承。

所述滚珠轴承内圈与主体左侧腔和主体右侧腔的端面之间具有轴向间隙，轴向间隙范围为0.1～1mm。

所述油孔设置在轴承主体中心线的顶端，油孔分别与主体中间腔内的油沟和油槽连接相通。

所述油沟为半圆槽状，呈轴向设置在主体中间腔的腔体内表面，油沟的数量为4条，分布在主体中间腔腔体表面的横截面和纵截面上，纵截面上端的油沟与油孔形成相贯连接。

所述油槽沿主体中间腔内表面周向环绕一周形成，油槽与油孔连接相通，油槽的槽宽与油孔的直径相同。

本发明的有益效果为：本发明提出的动压滚珠混合轴承，结构新颖，工作原理清晰，包括动压轴承部分和滚珠轴承部分，滚珠轴承部分位于动压轴承部分的两侧，其滚珠轴承部分具体为为深沟球轴承，动压轴承部分具体为多油沟轴承，油槽形式为周向油槽，可双向转动。在转轴速度未达动压轴承所需速度时，由滚珠轴承承担主要负载，当转轴速度达到一定速度时，动压轴承油膜形成，承载一定的转轴径向力，速度越高，则动压轴承部分承载的部分相对越多。解决了滚珠轴承高速负载寿命低和动压轴承低速状态下产生不了压力油膜无法实现纯液体摩擦的情况，由于转轴轴心已由滚珠轴承确定，解决了动压轴承主轴轴心偏移的问题，提高了动压轴承的旋转精度和稳定性。

附图说明

图1 为本发明中动压轴承部分的结构示意图。

图2为本发明的整体全剖结构示意图。

图3为图2中A-A向全剖结构示意图。

图中：轴承主体1、主体左侧腔1-1、主体右侧腔1-2、主体中间腔1-3、油沟2、油槽3、滚珠4、滚珠轴承内圈5、油孔6。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-3所示，动压滚珠混合轴承，动压滚珠混合轴承由动压轴承部分和滚珠轴承部分结合构成，动压轴承部分由轴承主体1、主体左侧腔1-1、主体中间腔1-3和主体右侧腔1-2组成，滚珠轴承部分由滚珠轴承内圈5和滚珠4组成，滚珠轴承内圈5和滚珠4对称设置在主体左侧腔1-1和主体右侧腔1-2内，滚珠轴承内圈5与主体左侧腔1-1和主体右侧腔1-2的端面之间具有轴向间隙，滚珠轴承内圈5的内径与主体中间腔1-3两端面的直径相同，主体中间腔1-3的腔体内表面轴向方向设有油沟2，主体中间腔1-3的腔体内表面周向方向设有油槽3，轴承主体1上开有油孔6，油孔6与主体中间腔1-3内表面的油槽3对应设置。

如图1-3所示，动压滚珠混合轴承，主体中间腔1-3的腔体内径小于主体左右侧腔体内径；主体左侧腔1-1与主体右侧腔1-2结构、尺寸均相同，主体左右侧腔相对于主体中间腔1-3呈对称分布；滚珠轴承部分由滚珠轴承内圈5和滚珠4组成，滚珠轴承内圈5和滚珠4分别对称设置在主体左侧腔1-1和主体右侧腔1-2内，滚珠轴承部分为深沟球轴承；滚珠轴承内圈5与主体左侧腔1-1和主体右侧腔1-2的端面之间具有轴向间隙，轴向间隙范围为0.1～1mm；油孔设置在轴承主体1中心线的顶端，油孔6分别与主体中间腔1-3内的油沟2和油槽3连接相通；油沟2为半圆槽状，呈轴向设置在主体中间腔1-3的腔体内表面，油沟2的数量为4条，分布在主体中间腔1-3腔体表面的横截面和纵截面上，纵截面上端的油沟2与油孔6形成相贯连接；油槽沿主体中间腔1-3内表面周向环绕一周形成，油槽3与油孔6连接相通，油槽3的槽宽与油孔6的直径相同。

如图2所示，动压滚珠混合轴承的工作原理如下：滚珠轴承对称分布于动压轴承两侧。轴承内圈与动压轴承有一定间隙避免摩擦，其内圈与动压轴承内圈大小一致，动压轴承内腔开有油沟和周向油槽，上方开有油孔。其左右部分的滚珠轴承装配与普通滚珠轴承装配方法一致，工作时轴装入轴承中，跨越三个轴承部分。由滚珠轴承固定转轴轴心位置，在低速运行时，例如在主轴停车启动的时候，主要由滚珠轴承承载负荷。当转速达到一定程度时，动压轴承压力油膜形成，分担一部分负载，且当转速越高时，压力油膜产生的压力越大，则承载更多的负载，减轻了滚珠轴承的负载，改善了滚珠轴承高速负载寿命短的问题。解决了滚珠轴承高速负载寿命低和动压轴承低速状态下产生不了压力油膜无法实现纯液体摩擦的情况，提高了轴承的负载能力及其稳定性。对于提高机械传动性能有着很大的帮助。

Claims (8)

1.动压滚珠混合轴承，动压滚珠混合轴承由动压轴承部分和滚珠轴承部分结合构成，其特征在于：所述动压轴承部分由轴承主体(1)、主体左侧腔(1-1)、主体中间腔(1-3)和主体右侧腔(1-2)组成，所述滚珠轴承部分由滚珠轴承内圈(5)和滚珠(4)组成，所述滚珠轴承内圈(5)和滚珠(4)对称设置在所述主体左侧腔(1-1)和主体右侧腔(1-2)内，所述滚珠轴承内圈(5)与所述主体左侧腔(1-1)和主体右侧腔(1-2)的端面之间具有轴向间隙，所述滚珠轴承内圈(5)的内径与所述主体中间腔(1-3)两端面的直径相同，所述主体中间腔(1-3)的腔体内表面轴向方向设有油沟(2)，所述主体中间腔(1-3)的腔体内表面周向方向设有油槽(3)，所述轴承主体(1)上开有油孔(6)，所述油孔(6)与所述主体中间腔(1-3)内表面的油槽(3)对应设置。

2.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述主体中间腔(1-3)的腔体内径小于主体左右侧腔体内径。

3.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述主体左侧腔(1-1)与主体右侧腔(1-2)结构、尺寸均相同，主体左右侧腔相对于主体中间腔(1-3)呈对称分布。

4.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述滚珠轴承部分由滚珠轴承内圈(5)和滚珠(4)组成，滚珠轴承内圈(5)和滚珠(4)分别对称设置在主体左侧腔(1-1)和主体右侧腔(1-2)内，滚珠轴承部分为深沟球轴承。

5.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述滚珠轴承内圈(5)与主体左侧腔(1-1)和主体右侧腔(1-2)的端面之间具有轴向间隙，轴向间隙范围为0.1～1mm。

6.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述油孔设置在轴承主体(1)中心线的顶端，油孔(6)分别与主体中间腔(1-3)内的油沟(2)和油槽(3)连接相通。

7.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述油沟(2)为半圆槽状，呈轴向设置在主体中间腔(1-3)的腔体内表面，油沟(2)的数量为4条，分布在主体中间腔(1-3)腔体表面的横截面和纵截面上，纵截面上端的油沟(2)与油孔(6)形成相贯连接。

8.根据权利要求1所述的动压滚珠混合轴承，其特征在于：所述油槽沿主体中间腔(1-3)内表面周向环绕一周形成，油槽(3)与油孔(6)连接相通，油槽(3)的槽宽与油孔(6)的直径相同。