CN107420438A - 一种弹性轴承座 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于通用机械领域的弹性轴承座结构，所述弹性轴承座包括：壳体件、切向支撑幅板、轴承座孔；所述壳体件为机械壳体外支撑件；所述轴承座孔为机械壳体内支撑件；所述切向支撑幅板为连接机械壳体内、外支撑件且与轴承座孔相切的幅板；所述切向幅板截面形状包括但不限于矩形、椭圆、圆形、正方形、三角形等；所述切向幅板的数量可依据使用效果决定，其中，当轴承采用滚动轴承时，幅板数量应与轴承滚珠数量互质。本发明结构简单，减振效果明显，可灵活调整轴承座刚度以适应转子件结构设计需求。
Description
技术领域
本发明属于旋转机械减振技术领域，涉及一种弹性轴承座结构，具体地说，是指一种适用于含转子件机械支撑减振领域的弹性轴承座结构。
背景技术
旋转机械转子部件的振动特性是结构设计中的重点，也是工程实践中故障率较高的因素之一。振动特性的优劣，不但影响了转子的临界转速裕度，也决定了整机抗冲击性和稳定性。因此，工程设计中希望转子支撑结构具有良好的减振特性。目前采用的方法包括：弹性支撑、阻尼减振、电磁抑振、减小不平衡量等。往往需要增添专门减振结构，会增加设计难度，提高设计、施工成本。
本发明所述弹性轴承座结构，在不增加专门结构的前提下，可提高轴承座弹性和阻尼，刚度可在较大范围内调整，适用范围宽广，可为旋转机械转子减振结构设计提供参考。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明旨在提供一种旋转机械弹性轴承座结构，以简化减振结构设计，降低设计、施工成本，通过增加支撑结构弹性，充分利用支承件的结构阻尼、材料阻尼，增强了原始支承件的减振效果，扩大了支撑刚度可调范围。
本发明为实现其技术目的所采取的技术方案为：
一种旋转机械弹性轴承座结构，所述弹性轴承座包括：壳体件、切向支撑幅板、轴承座内壁，其特征在于，
所述壳体件为机械壳体外支撑件；
所述轴承座内壁为机械壳体内支撑件，所述轴承座内壁围成的空腔构成轴承座孔；
所述壳体件和轴承座内壁之间沿周向布置多个所述切向支撑幅板，所述切向支撑幅板为连接机械壳体内、外支撑件且与所述轴承座孔相切并与壳体件切线呈非直角连接的幅板。
优选地，所述切向支撑幅板的截面形状包括但不限于矩形、椭圆、圆形、正方形或三角形等。
优选地，所述切向幅板的数量可依据转子临界转速裕度、振动稳定性等指标确定。
优选地，当轴承采用滚动轴承时，幅板数量应与轴承滚珠数量互质，以防止在高频段发生倍频共振。优选地，所述切向支撑幅板与壳体件之间的连接处以及与轴承座内壁之间的连接处均为圆角过渡。
进一步地，过渡圆角的大小依据振动能量的消耗、结构刚度进行确定。
同现有技术相比，本发明的旋转机械弹性轴承座结构的显著技术效果在于：支撑幅板切向布置，振动传递方向与部分幅板垂直，同时与其余幅板成一定夹角，呈垂直夹角的幅板受力状态相当于悬臂梁自由端受垂直力，其余幅板受力状态相当于悬臂梁自由端受非垂直力。振动传递方向与幅板布置方向一致或平行时，会有个别幅板受拉力或压力。在垂直状态下，幅板的结构阻尼及材料本身的材料阻尼可以得到最大限度的利用，可以大量消耗转子振动能量，使得较少的剩余振动传递到机体中去。本发明的旋转机械弹性轴承座结构结构简单，降低设计成本，减振效果明显，刚度调节灵活。
附图说明
图1为本发明的弹性轴承座的结构图；
图2为图1的A-A截面旋转剖视图；
图3为现有整体幅板式弹性轴承座的结构图，其中(A)为俯视图，(B)为A-A截面剖视图；
图4为现有径向幅板式弹性轴承座的结构图，其中(A)为俯视图，(B)为A-A截面剖视图；
图5为现有径向幅板振动传递路径示意图；
图6为本发明的切向幅板振动传递路径示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明的旋转机械弹性轴承座结构，包括壳体件1、轴承座内壁5，以及设置在壳体件1和轴承座内壁5之间的多个切向支撑幅板3；壳体件1为机械壳体外支撑件；轴承座内壁5为机械壳体内支撑件，轴承座内壁5围成的空腔构成轴承座孔2；切向支撑幅板3为连接机械壳体内、外支撑件且与轴承座孔2相切的幅板；切向幅板3的截面形状包括但不限于矩形、椭圆、圆形、正方形、三角形等；切向幅板3的数量可依据使用效果决定，其中，当轴承采用滚动轴承时，幅板数量应与轴承滚珠数量互质。如图2所示，支撑幅板3通过连接点B3-1与壳体外壁4连接，支撑幅板3通过连接点C3-2与轴承座内壁5连接。轴承座加工方式仍采用传统加工方法，不必改变。
传统轴承座的支撑结构可以归纳为整体幅板式结构(图3所示)或径向幅板式结构(图4所示)，其振动传递的机理如图5所示。图中，6为圆心，连接点B为幅板连接壳体外壁处，连接点C为幅板连接轴承座内壁处。图5中所示振动传递机理如下：幅板沿径向布置，轴承座刚度最大，转子振动产生的振动能量沿径向传递，即振动传递方向与幅板布置方向平行(从C点向B点传递)，此时幅板受力为拉伸或压缩，振动传递路径最短，且传递效率也最高，振动能量以损耗最低的方式，从轴系中心传递到壳体支撑件，进而向机体继续扩散。
本发明的旋转机械弹性轴承座结构，多个支撑幅板3切向设置，支撑幅板3在C点与轴承座内壁5相切，在B点与壳体外壁1切线呈非直角连接，此时轴承座支撑刚度较前种结构降低，且依据幅板数量的变化，可在较大范围调整。其振动传递机理如图6所示：振动能量在转子旋转过程中产生，且振动传递起点为C点，在某一瞬时，振动传播起始点方向与部分幅板垂直，同时与其余幅板成一定夹角。即振动传递方向与部分幅板垂直，同时与其余幅板成一定夹角。呈垂直夹角的幅板受力状态相当于悬臂梁自由端受垂直力，其余幅板受力状态相当于悬臂梁自由端受非垂直力，振动传递方向与幅板布置方向一致或平行时，会有个别幅板受拉或压力。在垂直状态下，幅板的结构阻尼及材料本身的材料阻尼可以得到最大限度的利用，可以大量消耗转子振动能量，使得较少的剩余振动传递到机体中去。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (6)
1.一种旋转机械弹性轴承座，所述弹性轴承座包括：壳体件、切向支撑幅板、轴承座内壁；其特征在于：
所述壳体件为机械壳体外支撑件；
所述轴承座孔为机械壳体内支撑件，所述轴承座内壁围成的空腔构成轴承座孔；
所述壳体件和轴承座内壁之间沿周向布置多个所述切向支撑幅板，所述切向支撑幅板为连接机械壳体内支撑件、外支撑件且与所述轴承座孔相切并与壳体件切线呈非直角连接的幅板。
2.根据权利要求1所述的弹性轴承座，其特征在于：所述切向支撑幅板的截面形状包括但不限于矩形、椭圆、圆形、正方形、三角形等。
3.根据权利要求1所述的弹性轴承座，其特征在于：所述切向支撑幅板的数量依据转子临界转速裕度、振动稳定性等指标确定。
4.根据权利要求1所述的弹性轴承座，其特征在于：当轴承采用滚动轴承时，所述切向幅板数量应与轴承滚珠数量互质。
5.根据权利要求1所述的弹性轴承座，其特征在于：所述切向支撑幅板与壳体件之间的连接处以及与轴承座内壁之间的连接处均为圆角过渡。
6.根据权利要求5所述的弹性轴承座，其特征在于：过渡圆角的大小依据振动能量的消耗、结构刚度等确定。
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