CN106812798B - 一种轴承及其制造方法 - Google Patents

一种轴承及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106812798B
CN106812798B CN201710248708.2A CN201710248708A CN106812798B CN 106812798 B CN106812798 B CN 106812798B CN 201710248708 A CN201710248708 A CN 201710248708A CN 106812798 B CN106812798 B CN 106812798B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
rotor
bearing
annular
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710248708.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106812798A (zh
Inventor
韩品连
张坤
宋润华
魏佐君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiaxing Yidong Energy Co ltd
Original Assignee
Southwest University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University of Science and Technology filed Critical Southwest University of Science and Technology
Priority to CN201710248708.2A priority Critical patent/CN106812798B/zh
Publication of CN106812798A publication Critical patent/CN106812798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106812798B publication Critical patent/CN106812798B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种轴承及其制造方法，该轴承，包括定子及设于定子内的转子；定子的内壁上设有沿周向设置的环形凸起，转子的外壁上设有与环形凸起相适配的环形凹槽。本发明提供的一种轴承，该轴承，转子的两端的直径大于中部的直径，转子与定子一体化成型并投入使用后，轴承即可实现精确地径向支撑，也可实现精确的轴向定位，其结构简单，进而使得生产制备工艺简单，生产效率更高。

Description

一种轴承及其制造方法
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，尤其涉及一种轴承及其制造方法。
背景技术
空气静压轴承指的是用气体(通常是空气，但也有可能是其它气体)作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小，耐高温，无污染，因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中，但其负荷能力比油低。轴承分为三大类：空气静压轴承、空气动压轴承和挤压膜轴承。在一般工业中，轴承用得较广泛。
空气静压轴承可提供极高的径向和轴向旋转精度，由于没有机械接触，磨损程度降到了最低，从而确保精度始终保持稳定。空气静压轴承内部的低剪切力，能够在提供极高转速的同时，将动力损失降到最低，并使产生的热量非常小，转速可以超过300,000转/分钟。
但是，目前，常用的空气静压轴承，其结构包括定子和转子，定子与转子之间为分体结构，需要后期的装配成型，实际使用过程中，转子与定子之间存在径向支撑，但是，轴向并没有定位，若对转子进行轴向定位，需要增加额外的部件，此种结构稳定性较差，制备工艺复杂，生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种轴承及其制造方法，以解决现有技术中存在的结构稳定性较差，制备工艺复杂，生产效率低的技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种轴承，包括定子及设于所述定子内的转子；
所述定子的内壁上设有沿周向设置的环形凸起，所述转子的外壁上设有与所述环形凸起相适配的环形凹槽。
进一步的，所述定子和所述转子为3D打印设备打印一体成型。
进一步的，所述定子的两端包括端盖，所述转子的两端包括主轴，所述主轴分别穿过所述端盖；
所述定子上设有进气孔，所述定子内设有环形压槽，所述进气孔与所述环形压槽连通，所述环形压槽连接有多个进气节流孔，所述进气节流孔的出口设于所述环形凸起与所述环形凹槽的相对的外壁上；
所述端盖的内壁与所述转子的侧壁之间设有篦齿封严结构。
进一步的，所述转子的所述环形凹槽的内壁上设有用于内收压力的槽体组件。
进一步的，所述槽体组件包括多个单向导气槽；
多个所述单向导气槽位于所述环形凹槽中线的两侧呈螺旋发散状分布。
进一步的，所述环形凸起和所述环形凹槽的截面形状呈半圆形或三角形。
进一步的，所述环形凹槽和所述环形凸起的相对侧均有耐磨层。
进一步的，所述篦齿封严结构包括两组篦齿，所述篦齿分别与所述端盖和所述转子一体成型。
本发明还提供一种轴承的制造方法，包括以下步骤：
上述轴承的定子和转子通过3D打印机一体成型。
进一步的，所述定子和所述转子成型后，对所述定子和所述转子电镀耐磨光滑镀层。
本发明提供的一种轴承，该轴承，转子的两端的直径大于中部的直径，转子与定子一体化成型并投入使用后，轴承即可实现精确地径向支撑，也可实现精确的轴向定位，其结构简单，进而使得生产制备工艺简单，生产效率更高。
本发明提供的一种轴承的制造方法，该轴承转子两端的直径大于中部的直径，无法进行后期的装配，因此，采用3D打印机打印一体成型，此种制造方法可完成产品生产，且使产品质量更好，生产效果更高。
附图说明
图1是本发明提供的轴承的结构示意图；
图2是本发明提供的轴承的剖视图；
图3是本发明提供的轴承的转子的结构示意图；
图4是图2中篦齿封严结构处的局部放大图；
图5是本发明提供轴承的制造方法的工艺流程图。
图中：
1、转子；2、定子；3、端盖；4、进气孔；5、环形压槽；6、进气节流孔；7、篦齿封严结构；8、单向导气槽。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-4所示，一种轴承，包括定子2及设于定子2内的转子1；
定子2的内壁上设有沿周向设置的环形凸起，转子1的外壁上设有与环形凸起相适配的环形凹槽。
该轴承可以为静压轴承，也可以为传统的油润滑轴承。转子1为两端直径大，中部直径小的结构，即中部设置环形凹槽，在定子2上设有相配合的环形凸起，此种结构不能采用定子2、转子1单独生产，再成型的制备方式，需要为一体成型，优选的，定子2和转子1为3D打印设备打印一体成型。
该轴承可以为空气静压轴承，定子2的两端包括端盖3，转子1的两端包括主轴，主轴分别穿过端盖3；定子2上设有进气孔4，定子2内设有环形压槽5，进气孔4与环形压槽5连通，环形压槽5连接有多个进气节流孔6，进气节流孔6的出口设于环形凸起与环形凹槽的相对的外壁上；
端盖3的内壁与转子1的侧壁之间设有篦齿封严结构7。
使用时，定子2上的进气孔4进气，空气进入到定子2内360°的环形压槽5内，然后进入到各进气节流孔6，再进入轴承转子1与定子2的间隙内，即环形凸起和环形凹槽之间，空气形成气膜，确保轴承的正常工作，最后通过篦齿封严结构7降低压力后排出。
通入空气后环形凸起和环形凹槽之间形成气膜，采用此种结构，定子2和转子1之间可实现径向支撑，同时，也可实现轴向定位，当转子1在轴向出现轻微偏离时(气膜不均匀，厚度不同)，气膜为实现稳定状态会自动校正，确保轴向的精准定位。
转子1的环形凹槽的内壁上设有用于内收压力的槽体组件。优选的，槽体组件包括多个单向导气槽8；多个单向导气槽8位于环形凹槽中线的两侧呈螺旋发散状分布。
其中，优选的，环形凸起和环形凹槽的截面形状呈半圆形或三角形。环形凹槽的截面呈半圆形或三角形，均存在由两侧向中部倾斜的倾斜面，单向导气槽8设置在该倾斜面上，为一条形槽，由外向内导气，单向导气槽8带动气流产生向内汇聚的内收压力，可延缓气流的排出，有稳压和降低消耗的作用。
槽体组件为设置在环形凹槽的内壁上的一槽形结构，并不局限于单向导气槽8一种形式，其为槽形结构，可汇聚气体内收压力即可。其中，在环形凸起上同样可设置槽形结构，槽形结构设置在环形凸起与环形凹槽相对的一侧，其中，槽形结构与环形凸起上的进气节流孔6相错设置。
环形凹槽和环形凸起的相对侧均有耐磨层。通过设置耐磨层可更好的对转子1和定子2进行保护，避免由于磨损而造成轴承不能正常使用的现象。
篦齿封严结构7包括两组篦齿，篦齿分别与端盖3和转子1一体成型。篦齿通过3D打印设备一体成型。气体在篦齿封严结构7完成降压并排出。
定子2上设有多个进气孔4，多个进气孔4沿定子2圆周方向均匀分布。
在定子2上可设置一个或多个进气孔4，根据实际使用需求选择设置进气孔4的位置，当设置多个进气孔4时，优选的，多个孔在周向均匀分布。
如图5所示，一种轴承制造方法，包括以下步骤：
轴承的定子2和转子1通过3D打印机一体成型。定子2和转子1成型后，对定子2和转子1电镀耐磨光滑镀层。上述轴承定子2包括环形凸起，转子1包括环形凹槽，两者之间无法进行后期的拼装成型，进而需要在生产制造时一体成型，因此，可选用3D打印设备打印成型。
采用3D打印一体成型的方式，定子2和转子1之间使用时可确保径向和轴向的支撑与约束，使得原本复杂的进气节流孔6设计和制造变得简单，孔洞的数量与形状不再受限。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轴承，其特征在于，包括定子(2)及设于所述定子(2)内的转子(1)；
所述定子(2)的内壁上设有沿周向设置的环形凸起，所述转子(1)的外壁上设有与所述环形凸起相适配的环形凹槽；
所述定子(2)的两端包括端盖(3)，所述转子(1)的两端包括主轴，所述主轴分别穿过所述端盖；
所述定子(2)上设有进气孔(4)，所述定子(2)内设有环形压槽(5)，所述进气孔(4)与所述环形压槽(5)连通，所述环形压槽(5)连接有多个进气节流孔(6)，所述进气节流孔(6)的出口设于所述环形凸起与所述环形凹槽的相对的外壁上；
所述端盖(3)的内壁与所述转子(1)的侧壁之间设有篦齿封严结构(7)；
所述定子(2)和所述转子(1)为3D打印设备打印一体成型。
2.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述转子(1)的所述环形凹槽的内壁上设有用于内收压力的槽体组件。
3.根据权利要求2所述的轴承，其特征在于，所述槽体组件包括多个单向导气槽(8)；
多个所述单向导气槽(8)位于所述环形凹槽中线的两侧呈螺旋发散状分布。
4.根据权利要求3所述的轴承，其特征在于，所述环形凸起和所述环形凹槽的截面形状呈半圆形或三角形。
5.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述环形凹槽和所述环形凸起的相对侧均有耐磨层。
6.根据权利要求1所述的轴承，其特征在于，所述篦齿封严结构(7)包括两组篦齿，所述篦齿分别与所述端盖(3)和所述转子(1)一体成型。
7.一种如权利要求1-6任一项所述轴承的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
轴承的定子(2)和转子(1)通过3D打印机一体成型。
8.根据权利要求7所述的轴承的制造方法，其特征在于，所述定子(2)和所述转子(1)成型后，对所述定子(2)和所述转子(1)电镀耐磨光滑镀层。
CN201710248708.2A 2017-04-17 2017-04-17 一种轴承及其制造方法 Expired - Fee Related CN106812798B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710248708.2A CN106812798B (zh) 2017-04-17 2017-04-17 一种轴承及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710248708.2A CN106812798B (zh) 2017-04-17 2017-04-17 一种轴承及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106812798A CN106812798A (zh) 2017-06-09
CN106812798B true CN106812798B (zh) 2019-04-23

Family

ID=59116673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710248708.2A Expired - Fee Related CN106812798B (zh) 2017-04-17 2017-04-17 一种轴承及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106812798B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI735960B (zh) * 2018-09-28 2021-08-11 美商英普羅密封有限責任公司 環狀密封組件
CN112610485B (zh) * 2020-12-14 2022-08-23 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 气缸组件、压缩机和空调器
CN113982985B (zh) * 2021-11-17 2024-05-17 东南大学 一种车载燃料电池用空气压缩机的微气道轴承

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710034A (en) * 1985-06-10 1987-12-01 Interatom Gmbh Double-conical static pressure-type gas bearing
US5789839A (en) * 1994-01-18 1998-08-04 Langenbeck; Peter Aerostatic and aerodynamic bearing for a motor
CN105240535A (zh) * 2015-09-17 2016-01-13 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种轴承封严装置
CN106014643A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 上海电气燃气轮机有限公司 燃气轮机轴向力调节装置
CN106285914A (zh) * 2016-09-08 2017-01-04 中国航空动力机械研究所 波转子增压器及具有该波转子增压器的发动机
CN106286585A (zh) * 2015-06-24 2017-01-04 斯凯孚公司 滑动轴承

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE864786C (de) * 1950-08-18 1953-01-29 Condux Werk Umlaufschmierung fuer eine schnell laufende Maschine, insbesondere fuer das Getriebeeiner Zerkleinerungsmaschine
DE1575375C3 (de) * 1966-06-03 1974-04-04 Aktiebolaget-Svenska Kullagerfabriken, Goeteborg (Schweden) Dynamisch-statisches Gleitlager für radiale und beliebig gerichtete axiale Belastung
JP3358927B2 (ja) * 1995-12-27 2002-12-24 三菱重工業株式会社 油圧シリンダの軸受
CN201093013Y (zh) * 2007-10-15 2008-07-30 中国科学院工程热物理研究所 内槽道自润滑动静压耦合气浮轴承
CN101832337A (zh) * 2010-04-30 2010-09-15 岳立辉 自润滑型免维护向心关节轴承及其制造方法
CN202182114U (zh) * 2011-06-22 2012-04-04 栾清杨 一种迷宫式密封轴承
CN203585109U (zh) * 2013-12-09 2014-05-07 南车成都机车车辆有限公司 新型电机轴承密封结构
CN105465170B (zh) * 2015-12-11 2018-10-16 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种均载滑动轴承

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4710034A (en) * 1985-06-10 1987-12-01 Interatom Gmbh Double-conical static pressure-type gas bearing
US5789839A (en) * 1994-01-18 1998-08-04 Langenbeck; Peter Aerostatic and aerodynamic bearing for a motor
CN106286585A (zh) * 2015-06-24 2017-01-04 斯凯孚公司 滑动轴承
CN105240535A (zh) * 2015-09-17 2016-01-13 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种轴承封严装置
CN106014643A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 上海电气燃气轮机有限公司 燃气轮机轴向力调节装置
CN106285914A (zh) * 2016-09-08 2017-01-04 中国航空动力机械研究所 波转子增压器及具有该波转子增压器的发动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN106812798A (zh) 2017-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106812798B (zh) 一种轴承及其制造方法
US9995310B2 (en) Rotary pump comprising a rotor and delivery elements
CN108700121B (zh) 用于包括含润滑装置的至少一个卫星轴承的行星减速齿轮组的组件
EP2878837A1 (en) Tilting-pad thrust bearing and rotary machine having the same
CN107002745B (zh) 平面自定心轴承
EP3348803A1 (en) Engine mid-turbine frame transfer tube for low pressure turbine case cooling
JP2016505754A (ja) ターボ機械ブレード、対応するターボ機械、およびタービンブレードを製造する方法
CN109415950A (zh) 具有整体成型部件的流体阻尼空气轴承
WO2015074403A1 (zh) 一种高速气浮电主轴
CN101469771A (zh) 一种可双向旋转的阶梯圆弧槽机械密封端面
CN112503004A (zh) 一种背靠背式压气机
CN106837553A (zh) 一种发动机轴承腔油气分离及多轴承腔轴心通风结构
CN108799399B (zh) 挤压膜阻尼器组件
JP2017194054A (ja) ガス軸受を有する回転機械
CN112503002A (zh) 一种斜向推力结构的压气机及转子系统
CN109386314A (zh) 用于涡轮发动机的可变定子叶片系统
CN214577903U (zh) 一种闭式叶轮、压气机及燃气轮机
CN209324520U (zh) 一种燃气轮机发电机组
JP2007321950A (ja) 円筒ころ軸受
WO2019100787A1 (zh) 轴承冷却结构、电机及离心式压缩机
CN214577781U (zh) 一种背靠背式压气机
CN207709894U (zh) 一种复合节流式静压气浮电主轴
CN102192238A (zh) 增压器半浮动支撑轴承内孔油楔形状确定方法
CN214577383U (zh) 一种斜向推力轴承式微型燃气轮机
CN108941623A (zh) 一种复合节流式静压气浮电主轴

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201012

Address after: 518000 303, room 5, Huiyuan, 1088, Xue Yuan Avenue, Taoyuan street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong.

Patentee after: SHENZHEN YIDONG AVIATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 1088 No. 518000 Guangdong city of Shenzhen province Nanshan District Xili Xueyuan Road

Patentee before: SOUTH University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220613

Address after: 314000 No. 1282-185, Dongfang North Road, Youchegang Town, Xiuzhou District, Jiaxing City, Zhejiang Province

Patentee after: Jiaxing Yidong Energy Co.,Ltd.

Address before: Room 303, building 5, Huiyuan, South University of science and technology, 1088 Xueyuan Avenue, Taoyuan Street, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong 518000

Patentee before: SHENZHEN YIDONG AVIATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190423

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee