CN106122262A - 液体动压人字槽滑动轴承 - Google Patents

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CN106122262A CN201610704131.7A CN201610704131A CN106122262A CN 106122262 A CN106122262 A CN 106122262A CN 201610704131 A CN201610704131 A CN 201610704131A CN 106122262 A CN106122262 A CN 106122262A
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丁辉
程凯
商友云
李瑞扬
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
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    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
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Abstract

本发明涉及的是一种液体动压人字槽滑动轴承。其具有滑动轴承本体，所述滑动轴承本体的内壁沿圆周方向设置有周向油槽，所述周向油槽环绕滑动轴承本体内壁一周，所述滑动轴承本体的内壁中部沿圆周方向设置有若干人字槽，所述若干人字槽的顶端联通周向油槽，所述滑动轴承本体沿轴线方向设置有径向油槽，所述径向油槽和周向油槽交界处设置有进油孔。该结构能够满足重载、交变载荷，解决了现有技术中存在的不能精确定位、效率低、加工质量低、不能自动化加工的问题，且能广泛应用在航空航天、汽车制造、机械加工等领域的传动联结件，与普通轴承不同，通过对表面进行人字槽微结构处理，在转速不同情况下，可提高5‑20％的承载能力。

Description

液体动压人字槽滑动轴承
技术领域
本发明涉及的是轴承的技术领域，尤其是一种液体动压人字槽滑动轴承。
背景技术
液体动压滑动轴承是一种广泛应用在机械工件、传动机构中，通过具有一定粘温特性的润滑油供油，使零件或机构主轴与轴承轴瓦之间形成油膜润滑，来满足机构运动、传递、回转等方式的连接部件。它的主要作用为减小两个活动表面之间的金属摩擦，提高传递机械的使用寿命，增加加工机械的生产效率。在大型航空航天推进器、涡轮发电机组、精密冲压机构中为了应对大冲击载荷尤其是在动载荷、交变载荷情况下，普通的滑动轴承会产生摩擦、磨损甚至失效的情况，不能满足实际应用要求。
目前，所申请的滑动轴承中，有增加滑动轴承供油量来提高轴承可靠性降低离心泵的震动和噪音的离心泵专用的螺旋槽滑动轴承如专利CN 105333003A。有进油过度区域内有内凸弧面、外凸弧面+内凸弧面、外凸弧面的滑动轴承如专利CN 103322022A，该专利只提高了供油空处供油的效率，并没有对受力区域做结构处理，对提高承载能力贡献并不大。针对人字形轴承，在空气轴承中相关描述比较多，其中包括具有人字形沟槽表面的可倾瓦动压径向轴承CN103591128A、人字形槽动静压混合式气体轴承CN87215713、分立式人字槽动静压气体复合圆锥轴承CN1632334、分立式人字槽动静压气体复合球面轴承CN1632335、分立式人字槽动静压气体复合球面轴承CN1632336等，这些相关构型的专利主要针对的是在高转速下空气轴承的气浮刚度和承载力，并没有涉及到重载和交变载荷情况。
综上所述，现有的液体动压滑动轴承在结构和设计上还存在很大的缺陷，不能满足现代实际的应用需要。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是针对上述技术问题提出的一种液体动压人字槽滑动轴承，它能够满足重载、交变载荷，解决了现有技术中存在的不能精确定位、效率低、加工质量低、不能自动化加工的问题，且能广泛应用在航空航天、汽车制造、机械加工等领域的传动联结件，与普通轴承不同，通过对表面进行人字槽微结构处理，在转速不同情况下，可提高5-20％的承载能力。
为解决上述技术问题，本发明提供了液体动压人字槽滑动轴承，具有滑动轴承本体，所述滑动轴承本体的内壁沿圆周方向设置有周向油槽，所述周向油槽环绕滑动轴承本体内壁一周，所述滑动轴承本体的内壁中部沿圆周方向设置有若干人字槽，所述若干人字槽的顶端联通周向油槽，所述滑动轴承本体沿轴线方向设置有径向油槽，所述径向油槽和周向油槽交界处设置有进油孔。
进一步地，上述技术方案中，所述若干人字槽的两端与滑动轴承本体的两端距离为3～5mm。这样的设计是为了避免滑动轴承在正常旋转过程中，内部的润滑油会从滑动轴承本体中溢出，提高整体的润滑效果。
进一步地，上述技术方案中，所述若干人字槽的底部边缘处设置有过渡圆角。这样的设计是为了避免油膜产生涡流现象，提高整体结构在低转速、重载、交变载荷情况下的轴承承载能力。
进一步地，上述技术方案中，所述若干人字槽在滑动轴承本体上的深度为0.1～0.5mm。这样的设计是为了将从进油孔进入的润滑油很好的吸附在轴承内壁，防止轴承与轴出现干摩擦现象，缩短滑动轴承的寿命。
进一步地，上述技术方案中，所述径向油槽和周向油槽垂直设置，所述径向油槽的截面尺寸是周向油槽截面尺寸的3～5倍。这样的设计是为了增加径向进油量，保证整个轴承在交变动载荷下轴承的稳定性。
采用上述结构后，能够满足重载、交变载荷，解决了现有技术中存在的不能精确定位、效率低、加工质量低、不能自动化加工的问题，且能广泛应用在航空航天、汽车制造、机械加工等领域的传动联结件，与普通轴承不同，通过对表面进行人字槽微结构处理，在转速不同情况下，可提高5-20％的承载能力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的正面结构示意图；
图3是本发明的侧面结构示意图。
图中：1为滑动轴承本体，2为周向油槽，3为若干人字槽，4为径向油槽，5为进油孔，6为过渡圆角。
具体实施方式
如图1～3所示的是液体动压人字槽滑动轴承，具有滑动轴承本体1，滑动轴承本体1的内壁沿圆周方向设置有周向油槽2，周向油槽2环绕滑动轴承本体1内壁一周，这样可以起到降低轴承内部油温的作用；滑动轴承本体1的内壁中部沿圆周方向设置有若干人字槽3，若干人字槽3的顶端联通周向油槽2，这样可以在对润滑油进行导向的同时提高液体滑动轴承的稳定性；滑动轴承本体1沿轴线方向设置有径向油槽4，所述径向油槽4和周向油槽2交界处设置有进油孔5。
其中，若干人字槽3的两端与滑动轴承本体1的两端距离为3～5mm。若干人字槽3的底部边缘处设置有过渡圆角6。若干人字槽3在滑动轴承本体1上的深度为0.1～0.5mm。径向油槽4和周向油槽2垂直设置，径向油槽4的截面尺寸是周向油槽2截面尺寸的3～5倍。
本发明所采用的技术方案是，通过在普通圆柱形液体动压轴承上开设若干人字槽3，用来提高轴承整体的承载能力，由于若干人字槽3在旋转过程中，可以将润滑油吸附在轴瓦内壁上，尤其是在低速旋转情况下，有效的解决了因供油不足而造成的轴与轴瓦表面接触产生干摩擦现象。同时，若干人字槽在轴旋转过程中，有一部分力指向径向轴心，从而提高了整个轴承在交变动载荷下轴承稳定性。另外，在轴承内部，沿周向增加了周向油槽2，不仅增加了供油效率，尤其是解决了在主轴启动时因供油不足产生的磨损现象。同时，还有效的降低轴承内部因摩擦产生的热量，避免了因内部温升过高，导致润滑油粘度下降而引起的承载能力下降和空穴现象。
本发明在普通的圆柱型滑动轴承内部增加若干人字槽3的同时，并在若干人字槽3底部边缘做圆角处理，避免油膜涡流现象产生，提高在低转速、重载、交变载荷情况下的轴承承载能力。
该液体动压人字槽滑动轴承的工作原理如下：
液体动压人字槽滑动轴承，通过进油孔5将润滑油供给到轴承油槽中，分别进入周向油槽2和径向油槽4中，周向油槽2中的润滑油会在油压的作用下，压入若干人字槽3中，在主轴旋转过程中，轴与轴瓦表面形成油膜，这样很好的对轴和轴承之间的摩擦起到润滑效果。
本发明将普通圆柱形液体动压轴承和液体动压人字槽滑动轴承在同等的工况条件下进行了对比，对比数据如下：
类别 磨损 油温 润滑油粘度系数 承载能力
普通圆柱形液体动压轴承 严重 55℃ 42 4200MPa
液体动压人字槽滑动轴承 轻微 34℃ 56 4800MPa
从上表中可以看出，采用本发明设计的液体动压人字槽滑动轴承，可以有效的避免或者减少轴在轴承中旋转时候产生的磨损，采用的若干人字槽3结构可以有效的对润滑油进行降温，避免润滑油粘度下降导致的承载能力下降。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.液体动压人字槽滑动轴承，其特征在于：具有滑动轴承本体(1)，所述滑动轴承本体(1)的内壁沿圆周方向设置有周向油槽(2)，所述周向油槽(2)环绕滑动轴承本体(1)内壁一周，所述滑动轴承本体(1)的内壁中部沿圆周方向设置有若干人字槽(3)，所述若干人字槽(3)的顶端联通周向油槽(2)，所述滑动轴承本体(1)沿轴线方向设置有径向油槽(4)，所述径向油槽(4)和周向油槽(2)交界处设置有进油孔(5)。
2.根据权利要求1所述的液体动压人字槽滑动轴承，其特征在于：所述若干人字槽(3)的两端与滑动轴承本体(1)的两端距离为3～5mm。
3.根据权利要求1所述的液体动压人字槽滑动轴承，其特征在于：所述若干人字槽(3)的底部边缘处设置有过渡圆角(6)。
4.根据权利要求1所述的液体动压人字槽滑动轴承，其特征在于：所述若干人字槽(3)在滑动轴承本体(1)上的深度为0.1～0.5mm。
5.根据权利要求1所述的液体动压人字槽滑动轴承，其特征在于：所述径向油槽(4)和周向油槽(2)垂直设置，所述径向油槽(4)的截面尺寸是周向油槽(2)截面尺寸的3～5倍。
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