CN113915239B - 一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承 - Google Patents

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Abstract

一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承，属于航空航天领域与机械设计制造技术领域。该复合结构轴承的滚动轴承置于轴的轴肩上，弹性元件置于滚动轴承外圈。滑动轴承部件A为圆柱体结构，套于轴外侧，且与滚动轴承上表面接触；弹性元件与滑动轴承部件A内壁面接触，使弹性元件受压，弹性元件呈压缩状态，产生压力，使滑动轴承部件A和滚动轴承的外圈在转动时不分离。滑动轴承部件B为中空圆环结构，位于滚动轴承下方且套于轴上，其内环面与轴接触，外环面与滑动轴承部件A内壁固接。本发明轴承结构紧凑、运转精度高、摩擦力低、可以承受大冲击载荷，在空间飞行器轴承、路基火炮基座轴承、舰炮基座轴承等有望获得应用。

Description

一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承
技术领域
本发明属于航空航天领域与机械设计制造技术领域，涉及到一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承。
背景技术
空间飞行器在发射时承受巨大的冲击载荷，常常会引起结构强烈振动。飞行器轴承系统工作在狭小空间，轴承承受的最大径向振动冲击加速度达到数千个重力加速度，普通微型轴承无法满足抗振与抗冲击要求。飞行器升空在轨运行后对于系统轴承性能要求极高，要求具有很高的精度、低摩擦、自润滑(滚动轴承一般要求具有最高级精度P2级)，并且轴承多数在真空和高低温环境下工作。轴承尺寸受到设计空间与重量的严格限制，必须采用特殊设计，既能保证轴承在发射时承受的大冲击，又能保证进入轨道后轻载稳定运转时低摩擦高精度。
滑动轴承抗冲击能力较强，但是运转精度较低。滚动轴承运转精度较高，但是抗冲击能力较差，目前在大冲击载荷下滚动轴承的抗冲击能力无法满足设计要求。空天飞行器亟需一种抗冲击、超精密、结构紧凑的轴承设计。
发明内容
本发明目的在于建立一种基于滑动轴承抗冲击能力强、滚动轴承运转精度高的特点，克服滑动轴承与滚动轴承系统变形刚度差，以弹性元件协调轴承系统的结构变形与承载分配，实现滑动轴承、滚动轴承、弹性元件的协同耦合优化设计。该轴承的突出优点是，轴套结构受到小冲击载荷能量主要依靠弹性元件吸收，当结构受到大冲击载荷时，主要依靠具有滑动轴承功能的抗冲击结构抵抗冲击，最大抗冲击载荷具有可设计性。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承，包括轴1、滑动轴承部件A2、弹性元件3、滚动轴承4、滑动轴承部件B5，其中，滑动轴承部件A2和滑动轴承部件B5构成滑动轴承。
所述的滚动轴承4置于轴1的轴肩上，弹性元件3置于滚动轴承4外圈。
所述的滑动轴承部件A2为圆柱体结构，其底面开口，上表面中心通孔的孔径略大于轴1外径，套于轴1外侧，且与滚动轴承4上表面接触；所述弹性元件3与滑动轴承部件A2的内壁面接触，通过滑动轴承部件A2使弹性元件3受压，弹性元件3呈压缩状态，产生压力，从而使得滑动轴承部件A2和滚动轴承4的外圈在转动时一起运动，相互不分离。
所述的滑动轴承部件B5为中空圆环结构，位于滚动轴承4下方且套于轴1上；滑动轴承部件B5内环面与轴1接触，外环面与滑动轴承部件A2内壁固接。
所述的滑动轴承部件A2和滑动轴承部件B5与轴1外表面存在缝隙，填充有润滑油脂。
使用时，当此复合轴承在未受到径向冲击载荷时，滑动轴承不起作用，由滚动轴承4提供高精度运转。当此复合轴承承受较小径向冲击载荷时，滑动轴承不起作用，由弹性元件3起到调节作用，减少径向冲击对滚动轴承运转的影响，保持高精度。当此复合轴承受到较大径向冲击载荷时，弹性元件3被继续压缩，滑动轴承部件A2和滑动轴承部件B5与轴1外表面的缝隙减小，滑动轴承开始起作用，保持复合轴承继续正常运转，此时，径向冲击载荷由滑动轴承与轴1的接触面承担，保护滚动轴承4不受大载荷径向冲击的破坏，当恢复正常工况时，滚动轴承仍然能够提供高精度运转，而不受此前冲击载荷的影响。
进一步的，所述的滑动轴承部件A2和滑动轴承部件B5与轴1外表面的接触面积可以根据复合轴承运行时可能遇到的最大径向冲击载荷进行设计，接触面积的大小与抵抗径向冲击载荷的大小呈正比。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明能够使得轴承抗冲击性能大幅度提高，在空间飞行器轴承、路基火炮基座轴承、舰炮基座轴承等有望获得应用。其最主要的特点是轴承结构紧凑、运转精度高、摩擦力低、可以承受大冲击载荷。
附图说明
图1为滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承的截面示意图；
图2为复合结构轴承区域A的局部放大示意图；
图3为复合结构轴承的三维示意图。
图中：1轴；2滑动轴承部件A；3弹性元件；4滚动轴承；5滑动轴承部件B。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承，包括轴1、滑动轴承部件A2、弹性元件3、滚动轴承4、滑动轴承部件B5。
滚动轴承4置于轴1的轴肩上，弹性元件3置于滚动轴承4外侧，滑动轴承部件A2套于弹性元件3外侧，使弹性元件3受压，弹性元件3呈压缩状态，产生压力，从而使得滑动轴承部件A2和滚动轴承4的外圈在转动时一起运动，相互不分离。滑动轴承部件B5置于滚动轴承4的另一侧，与滑动轴承部件A2固定在一起。滑动轴承部件A2和滑动轴承部件B5与轴1外表面存在缝隙，填充有润滑油脂。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承，其特征在于，所述的抗大冲击复合结构轴承包括轴(1)、滑动轴承部件A(2)、弹性元件(3)、滚动轴承(4)、滑动轴承部件B(5)，其中，滑动轴承部件A(2)和滑动轴承部件B(5)构成滑动轴承；
所述的滚动轴承(4)置于轴(1)的轴肩上，弹性元件(3)置于滚动轴承(4)外圈；
所述的滑动轴承部件A(2)为圆柱体结构，其上表面中心设有通孔套于轴(1)外侧，与滚动轴承(4)上表面接触，其底面开口；所述弹性元件(3)与滑动轴承部件A(2)的内壁面接触，通过滑动轴承部件A(2)使弹性元件(3)受压，弹性元件(3)呈压缩状态，产生压力，使滑动轴承部件A(2)和滚动轴承(4)的外圈在转动时相互不分离；
所述的滑动轴承部件B(5)为中空圆环结构，位于滚动轴承(4)下方且套于轴(1)上；滑动轴承部件B(5)内环面与轴(1)接触，外环面与滑动轴承部件A(2)内壁固接；
所述的滑动轴承部件A(2)和滑动轴承部件B(5)与轴(1)外表面存在缝隙，填充有润滑油脂。
2.根据权利要求1所述的一种滑动和滚动轴承耦合设计的抗大冲击复合结构轴承，其特征在于，所述的滑动轴承部件A(2)和滑动轴承部件B(5)与轴(1)外表面的接触面积根据复合轴承运行时可能遇到的最大径向冲击载荷进行设计，接触面积的大小与抵抗径向冲击载荷的大小呈正比。
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JP2547009Y2 (ja) * 1992-09-24 1997-09-03 重雄 高橋 Ｖｔｒのピンチローラの滑り軸承型自動調芯支承構造
EP0816654B1 (en) * 1996-06-26 2004-09-22 Rolls-Royce Corporation Bearing combination for gas turbine engine
CN1246601C (zh) * 2003-11-14 2006-03-22 清华大学 电磁轴承保护装置
CN102797757A (zh) * 2012-08-21 2012-11-28 清华大学 一种用于电磁轴承的辅助轴承系统
CN207111704U (zh) * 2017-08-24 2018-03-16 广州福倍至机械设备有限公司 一种滚动轴承与滑动轴承的组合装置

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