CN2182297Y - 串联平衡式推力轴承 - Google Patents

Abstract

串联平衡式推力轴承，属于轴承类。它由二组标 准轴承分别装到上衬套与上推力轴承座体，下衬套下 推力轴承座体之间，下推力轴承座体通过钢球，上推 力轴承座体分别将轴向力传递给平衡杆，平衡杆通过 下侧钢球将各自承受的轴向力汇集于调心座上，调心 支撑与调心座球面接触自动定位。其主要特点是仍 采用现有标准的推力轴承，使承受的轴向力能比单个 推力轴承增加一倍。可广泛使用于传动轴承受轴向 力的各种场合。

Description

本实用新型属于轴承类推力轴承。

现有技术提供的，主要承担轴向力的轴承均选用标准的平面滑动推力轴承和滚动推力轴承。根据国内最新出版的机械设计手册（化学工业出版社、1987年12月北京修订2版，第974页），提供的向心推力轴承当量动负荷的计算公式如下：

P＝XFr＋YFa

式中：P——当量动负荷（公斤）；

Fr——径向负荷（公斤）；

Fa——轴向负荷（公斤）；

X——径向系数        查表4－223或查轴承尺寸表；

Y——轴向系数        查表4－223或查轴承尺寸表；

一般按给出限定的轴颈直径、转速、径向负荷、轴向负荷及要求的寿命，通过查表、计算选择适宜的轴承型号。

推力滑动轴承按计算公式（第915页）

$\mathrm{P=}\frac{Ｑ}{{\mathrm{\pi /4\; (d}}^2{}_2{\mathrm{-\; d}}^2{}_1\mathrm{)\; z}}\mathrm{\le ［P\; ］}$

式中：Q——轴承所受的轴向力（公斤）

d₁——轴承环形工作面的内径（厘米）

d₂——轴承环形工作面的外径（厘米）

Z——环的数目

［P］——许用单位压力（公斤／厘米²）见表4－171及公式：

PV＝ (Qn)/(6000bz) ≤［PV］（公斤·米／厘米²·秒）

式中：b——轴承环形工作宽度（厘米）

n——轴颈的转速（转／分）

V——轴颈的圆周速度（米／秒）

［PV］——PV的许用值（公斤·米／厘米²·秒）

推力滑动轴承一般按给出限定的P、V及PV值选择适宜的轴承型号。

从上述几个公式可以看出，必须按需要承担的轴向力、轴颈的圆周速度及结构所限定的轴承环形工作面的内外径尺寸及许用单位压力选取适宜的推力轴承。该设计的不足之处在于当需要承受的轴向力增加或成倍增加时，则选用的轴承相应的径向、轴向尺寸增大，转速降低，特别在径向尺寸不允许增加的情况下，则选择不到合适的轴承，达不到予期的目的。

本发明的目的在于提供一种按现有机械手册所提供的计算公式、数据图表、许用单位压力。P、V及PV值，仍选用二组标准轴承将其串联组成的串联平衡式推力轴承。

本发明的技术特点在于：按机械设计手册所给出的公式、数据图表，采用所承受轴向力的一半作为选取标准轴承的轴向力，选取适宜的轴承，利用杠杆原理将二对轴承所受的轴向力分别加在杠杆两端力点上，中间为二对轴承合成的轴向力的支点，作用在机体上。

本发明的技术解决方案结合附图1.串联平衡式（滚动）推力轴承结构示意图，图2.串联平衡式（平面滑动）推力轴承结构示意图，图3.下推力轴承座体示意图，图4.是图3的剖面图作一步说明。

本串联平衡式（滚动）推力轴承如图1所示，它由塔盘状内孔带键槽的上衬套2和带挡肩内孔带键槽的下衬套16用键17穿装到传动轴1上，用卡环15轴向定位，未装下衬套前，在上衬套2的外径上装上轴承4，再装圆筒状带内凸肩的上推力轴承座体5，其上部外侧铣有多个均布的槽口插装联结机体止转挡柱3，内凸肩接触上轴承4外圈，下端开设多个均布的矩形槽口，凸肩及下方的筒壁上开设多个均布的油孔，下衬套16外径上装下轴承4，挡肩上开设多个油孔接触轴承内圈，下轴承外圈套装如图3、4所示的筒状下推力轴承座体6，筒底圆环面32接触下轴承4外圈，其中心线处开设油孔28，筒底上开多个均布的台阶孔30，用于安装多个橡胶套柱7，筒底外圆面上设多个均布的挡块31嵌入上推力轴承座体5下端开设的矩形槽口内，筒底下面设多个均布的钢球窝29，橡胶套柱7下端连接底面带球形凸面的圆盘状调心座8，其上平面开设盲孔内装橡胶柱13，连接长方体平衡杆12，平衡杆上、下平面上有球窝，下推力轴承座体6、调心座8与平衡杆12之间的球窝内装钢球14，平衡杆外端上面接触上推力轴承座体5的下环端面，平衡杆下侧钢球处于上侧钢球，与上推力轴承座体5下环端面中心线距离的中心线位置，圆盘形调心支撑9上孔口为90°角锥形孔与调心座下部球面吻合，调心支撑用螺钉11固定在机体10上所组成。

串联平衡式（平面滑动）推动轴承如图2所示，它与串联平衡式（滚动）推力轴承类似，用键19将圆盘形推力盘18、22可选用3Cr18不锈钢装到传动轴1上，滑动轴承20、25可选取石墨渗巴氏合金用螺钉27固定在上推力轴承座体5的上平面，则相当于轴承4，轴套21用于下推力盘22的轴向定位，用键26垫圈螺栓将下推力盘紧固在传动轴1上，下滑动轴承25用螺钉24紧固在下推力轴承体23上，相当于滚动推力轴承的下轴承4，园盘形调心座8与球头状螺柱调心支撑9仍为球面接触，只是调心支撑9改为螺栓形状，其下端用螺母固定在机体10上。

本串联平衡式推力轴承的工业运行：

传动轴1将轴向力经上衬套2、下衬套16分别施加于上、下轴承4的内圈，上轴承4经轴承外圈上推力轴承座体5将所承受的轴向力施加于平衡杆外端，下轴承4经轴承外圈、下推力轴承座体6、钢球14，施加于平衡杆里端，其轴向合力作用于平衡杆下面的钢球14上，调心座8上平面同心圆上均布的多个钢球14将轴向力传递给调心座8，调心座8与调心支撑9为球面接触，可自定心，使所承受的全部轴向力由机体承担。橡胶套柱7和橡胶柱13只起软联接作用。

串联平衡式（平面滑动）推力轴承，承受轴向力的方式与上述（滚动式）类似。

本串联平衡式推力轴承具有下述优点：

可按国内近期出版的机械手册，根据设计给出需要的传动轴转速，承担的轴向力及PV值选择标准轴承，在其他因素不变的情况下，采用本串联平衡式推力轴承可使所承受的轴向力增加一倍。上、下衬套，上、下推力轴承座体均有油孔、滑润条件好。例如在设计高杨程（超过300米）井用潜水电泵时，由于泵的总扬程增高，泵扬程产生的轴向力增大，电机轴、泵轴都要承受较高的轴向载荷，那么PV值非常大，现有的单个推力轴承已不能满足需要，即使免强使用，轴承的运转寿命也极低。再以250QJ型潜水电泵为例，当采用单推力轴承时，流量125³／h，杨程176m，电机功率90KW，而采用本实用新型采用相同的二个单推力轴承串联时，在流量不变的情况下，可将扬程提高到352m，电机功率提高到180KW。

本串联平衡式推力轴承可广泛使用于传动轴承受轴向力的各种场合，特别适用于径向尺寸受到严格限制而又承受很大轴向力的部位。

实施例：

传动轴轴径        ∮30mm

上衬套：大端外径        ∮85mm，厚8mm

小端外径        ∮45mm，高36mm

内径        ∮30mm

轴承选D46309

上推力轴承座体：大端外径        ∮128mm

大端内径        ∮100mm

小端外径        ∮122mm

小端内径        ∮108mm

内凸肩内径        85mm，宽10mm

下衬套：大端外径        ∮61mm，宽10mm

小端外径        ∮45mm，内径        ∮30mm

总高度        40mm

下推力轴承座体：最大外径∮118mm

筒体外径∮106mm

筒体内径∮100mm

底盘内孔∮44mm

台阶孔∮14mm，∮11mm

总宽度30mm

钢球窝3个，球径∮14mm，深4.5mm

油孔2个，直径∮6mm

平衡杆：长×宽×高        43.5×20×15mm

上、下两宽侧面球窝各一个，直径∮14mm，深4.5mm

橡胶柱盲孔直径∮8mm，深5mm

调心座：大端外径∮105mm，盘厚16mm

小端外径∮54mm，总厚28mm

内孔∮36mm

球面半径        SR35mm

钢球窝3个，球径S∮14mm，深4.5mm

台阶孔3个，孔径∮14mm、∮11mm

调心支撑：外径∮90mm，内径∮45mm，厚10mm，上口夹角90°

钢球：球径12mm，用6个

总高度140mm，最大外径∮128mm

Claims (2)

1、串联平衡式推力轴承，它由塔盘状上衬套2，带挡肩的下衬套16用键17装到传动轴1上，用卡环15轴向定位，上衬套2的外径上装上轴承4，再装圆筒状上推力轴承座体5，下衬套16外径上装下轴承4，下推力轴承座体6与圆盘形调心座8用多个橡胶套柱7联接，它们之间夹装长方体平衡杆12和多个钢球14，平衡杆与调心座8用橡胶柱13联接，调心座与圆盘状调心支撑9之间球面接触，调心支撑用螺钉11固定在机体10上所组成，其特征在于有平衡杆12。

2、按权利要求1所述的串联平衡式推力轴承，其特征在于所说的平衡杆12下侧面钢球14处于上侧面钢球14和上侧面与上推力轴承座体接触点之间距离的中心线位置。

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