CN107327476B - 人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承及应用。它解决了滑动轴承的发热和温升问题，具有结构简单，使用方便，可有效加快润滑油的循环，减少轴承的发热，降低轴承温升，使其应用于高速、高抗振旋转机械中等优点，其结构为：它包括轴承体，在轴承体的内壁设有多个人字形圆弧螺旋面，在人字形圆弧螺旋面的顶部圆弧最大切深处设有进油口，在人字形圆弧螺旋面的底部靠近轴承两端面的圆弧最大切深处，分别设有出油口。

Description

人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承及应用
技术领域
本发明涉及旋转机械领域，如高速机床主轴系统，高速转子系统等，尤其涉及一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承及应用。
技术背景
滑动轴承具有运转平稳抗振性好的优点，在旋转机械中具有广泛应用。但是随着旋转机械速度的不断提高，滑动轴承的温升成为制约其应用的主要障碍，因此，在很多场合，有被滚动轴承替代的趋势。但在一些重要场合，如强力切削机床主轴，水轮机转子，内燃机连杆等，滑动轴承仍有不可替代的优势。如何降低滑动轴承的发热和温升成为滑动轴承发挥重要作用的关键问题。中国专利012526428、CN200810166519.1公开了一种在轴承内腔壁上设置树脂层以防局部高温的滑动轴承。专利CN200710162615.4提供一种圆筒状的滑动轴承，具有上下分割轴承，对内燃机的曲轴进行支承中国专利200810143491x以及中国专利2005200454091公开了一种阶梯动静压轴承，其特征是油腔斜置，进油槽沿油腔轴向的边界平行，这种轴承需要配合节流器工作。CN95192327.7公开了一种带环形中间支承件的滑动轴承，结构复杂。还有一些针对滑动轴承的专利，分别根据不同的使用要求，给出了新型的设计。但它们普遍都存在结构或工艺上较为复杂的缺点，润滑油的循环不能达到最佳，在降低轴承温度上仍有一定的缺陷，对于高速、高振动的环境仍不能满足要求。
发明内容
本发明的目的，旨在克服现有技术的缺点，解决滑动轴承的发热和温升问题，提供一种具有结构简单，使用方便，可有效加快润滑油的循环，减少轴承的发热，降低轴承温升，使其应用于高速、高抗振旋转机械中等优点的人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承，其特征是，包括轴承体，沿着轴承体内壁的圆周方向设有至少一个凹陷形成的人字形圆弧螺旋面，用于形成轴承润滑油腔；在人字形圆弧螺旋面的顶部圆弧最大切深处设有进油口，在人字形圆弧螺旋面的底部靠近轴承两端面的圆弧最大切深处，分别设有出油口。
进一步的，当人字形圆弧螺旋面设置多个时，多个人字形圆弧螺旋面在轴承体内壁上沿轴承体的圆周方向均匀设置。
进一步的，所述的多个人字形圆弧螺旋面的进油口位于同一个圆上。
进一步的，位于轴承体同一侧的出油口位于同一个圆上。
进一步的，人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承应用在高速机床主轴系统上。
进一步的，人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承应用在高速转子系统上。
具体的工作过程如下：
轴承工作时，从进油口进入轴承的润滑油在转轴的带动下，沿圆周方向流动的同时，沿螺旋圆弧面流向轴承端部，如下图所示。在收敛的圆弧面上形成油膜压力，实现承载。螺旋圆弧面的存在，加速了润滑油的轴向流动，使润滑油循环加快，这是降低轴承温升的一个原因。由于出油口的设置，使进油口到出油口形成一条压力带，上个油楔下来的热油进入发散的圆弧面时压力逐渐降低，它们很难通过进、出油口之间的压力带进入下一个油楔，这就避免了热油的重复加热，这是这种轴承温升低的另一个原因。所以这种轴承具有很好的高速特性。
本发明的有益效果是：
本发明参照现有的滑动轴承结构，结合实际应用背景，给出一种全新的油腔结构――双圆弧人字形螺旋油腔；本发明的轴承内圆表面上，加工有多个人字形圆弧螺旋面，在人字形的顶部圆弧最大切深处设有进油口，在人字形的底部靠近轴承两端面的圆弧最大切深处，分别设有出油口；可有效加快润滑油的循环，减少轴承的发热，降低轴承温升。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1、图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的工作原理图。
其中，1.轴承体，2.人字形圆弧螺旋面，3.进油口，4.出油口。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明中所述的人字形圆弧螺旋面如图1所示的结构，且截面形状为“人字状”的圆弧螺旋面。
图1、图2中，本发明参照现有的滑动轴承结构，结合实际应用背景，给出一种全新的油腔结构――双圆弧人字形螺旋油腔。本发明的轴承内圆表面上，在轴承体1的内壁设有多个人字形圆弧螺旋面2，在人字形圆弧螺旋面2的顶部圆弧最大切深处设有进油口3，在人字形圆弧螺旋面2的底部靠近轴承两端面的圆弧最大切深处，分别设有出油口4。
进一步的，多个人字形圆弧螺旋面在轴承体内壁上沿轴承体的圆周方向均匀设置，例如图1中设置有三个人字形圆弧螺旋面，
进一步的，三个人字形圆弧螺旋面的进油口位于同一个圆上。
进一步的，三个位于轴承体同一侧的出油口位于同一个圆上。
图3中，轴承工作时，从进油口进入轴承的润滑油在转轴的带动下，沿圆周方向流动的同时，沿螺旋圆弧面流向轴承端部，如下图所示。在收敛的圆弧面上形成油膜压力，实现承载。螺旋圆弧面的存在，加速了润滑油的轴向流动，使润滑油循环加快，这是降低轴承温升的一个原因。由于出油口的设置，使进油口到出油口形成一条压力带，上个油楔下来的热油进入发散的圆弧面时压力逐渐降低，它们很难通过进、出油口之间的压力带进入下一个油楔，这就避免了热油的重复加热，这是这种轴承温升低的另一个原因。所以这种轴承具有很好的高速特性。
本发明轴承的制作关键是内腔螺旋圆弧面的加工，可在加工中心上完成。其他部分的制作与普通滑动轴承一样。
此外，本发明还保护所述人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承应用在高速机床主轴系统上。
本发明还保护所述的人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承应用在高速转子系统上。
本发明公开的人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承还应用在高抗振旋转机械上。
本发明公开了的种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承，它解决了滑动轴承的发热和温升问题，具有结构简单，使用方便，可有效加快润滑油的循环，减少轴承的发热，降低轴承温升，使其应用于高速、高抗振旋转机械中等优点。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承，其特征是，包括轴承体，沿着轴承体内壁的圆周方向设有至少一个凹陷形成的人字形圆弧螺旋面，用于形成轴承润滑油腔；所述人字形圆弧螺旋面沿着动压滑动轴承轴向方向布置；在人字形圆弧螺旋面的顶部圆弧最大切深处设有进油口，在人字形圆弧螺旋面的底部靠近轴承两端面的圆弧最大切深处，分别设有出油口；
当人字形圆弧螺旋面设置多个时，多个人字形圆弧螺旋面在轴承体内壁上沿轴承体的圆周方向均匀设置；所述的多个人字形圆弧螺旋面的进油口位于同一个圆上，位于轴承体同一侧的出油口位于同一个圆上。
2.如权利要求1所述的一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承在高速机床主轴系统上的应用。
3.如权利要求1所述的一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承在高速转子系统上的应用。
4.如权利要求1所述的一种人字形圆弧螺旋面动压滑动轴承在高抗振旋转机械上的应用。
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