TWM649945U - 穩定型流體動壓軸承 - Google Patents

Abstract

本創作係關於一種穩定型流體動壓軸承，包括軸承本體，軸承本體具有內腔，內腔包括有第一空間、第二空間、第三空間，第一空間的內壁設有第一動壓溝槽，第三空間的內壁設有第二動壓溝槽，第一、二動壓溝槽均呈V形結構，第一動壓溝槽的第一彎折角度為30度至50度，第二動壓溝槽的第二彎折角度為30度至50度，第一彎折角度大於或小於第二彎折角度；根據轉軸的頭尾兩端承載、摩擦係數，設置相應的第一、二彎折角度，使轉軸在相應第一、二動壓溝槽內的承受力平衡一致，達到動平衡效果，及使用穩定性，提高使用壽命，適用範圍廣。

Description

穩定型流體動壓軸承

本創作係涉及軸承領域技術，尤其是指一種動平衡型流體動壓軸承。

目前，流體動壓軸承，其通過於動壓溝槽內填充動態潤滑流體，當潤滑流體在轉軸與軸承本體之間流動時可集中形成壓力，通過油膜的支撐力量，使得轉軸旋轉時不會接觸轉軸孔，從而以非接觸方式支撐流體動壓轉軸，因此可避免轉軸與軸承本體相互碰撞而磨損，進而減少噪音與震動產生，其適應於高速旋轉，並具有高旋轉精度、低噪音和高使用壽命等優點。

在現有技術中，出現了一種建壓效果好的動壓軸承，其軸承內具有腔室，腔室的兩端均設置有填充潤滑流體的溝槽，該溝槽呈V形結構，以有效地提高產品的建壓效果，提升流體動壓轉軸的轉動精度。但是，現有的動壓軸承結構設計欠佳，其兩端V形溝槽的角度均相等，在實際使用時，如散熱風扇，流體動壓軸承設置於轉軸上，轉軸的頭部連接有扇葉，其尾部連接有電機，其轉軸的頭尾兩端容易出現頭重尾輕、或是頭輕尾重的現象，使得轉軸在兩端V形溝槽內的平衡無法一致，導致整個傳動結構出現受力不均而造成磨損、出現噪音、震動等現象，穩定性欠佳，難以滿足使用者的使用需求，適用範圍小。

因此，需要研究一種新的技術方案來解決上述問題。

本創作針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種動平衡型(穩定型)流體動壓軸承，其利用第一動壓溝槽和第二動壓溝槽之間的彎折角度不同，以使轉軸在相應的動壓溝槽內的承受力平衡一致，從而達到動平衡的效果，保證了產品的使用穩定性，提高了產品的使用壽命，適用範圍廣。

為實現上述目的，本創作採用如下之技術方案：一種穩定型流體動壓軸承，包括有軸承本體，該軸承本體具有左右貫通於軸承本體內部的內腔，該內腔包括有自左往右依次連接的第一空間、第二空間、第三空間，該第一空間的內壁設置有複數第一動壓溝槽，該第三空間的內壁設置有複數第二動壓溝槽，該第一動壓溝槽和該第二動壓溝槽均呈V形結構，該第一動壓溝槽的該第一彎折角度為30度至50度，該第二動壓溝槽的該第二彎折角度為30度至50度，該第一動壓溝槽的該第一彎折角度大於或小於該第二動壓溝槽的該第二彎折角度。

上述第一動壓溝槽的該第一彎折角度為35度，該第二動壓溝槽的該第二彎折角度為40度。

上述第一動壓溝槽的該第一彎折角度為40度，該第二動壓溝槽的該第二彎折角度為35度。

上述第二空間的內徑大於該第一空間的內徑、該第三空間的內徑，該第一空間的內徑與該第三空間的內徑相等。

上述軸承本體的左端延伸有軸形凸部，該軸形凸部的直徑小於該軸承本體，該第一空間的左端向左貫通至該軸形凸部的左端面。

上述軸承本體的右端往左凹設有凹腔，該第三空間的右端連通於該凹腔內。

上述複數第一動壓溝槽和複數第二動壓溝槽均沿同一圓周方向均勻分佈於相應的該第一空間內和該第三空間內。

上述軸承本體外設置有複數凹槽，該等凹槽並沿該軸承本體的邊緣間距式佈置。

本創作與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知，其主要是通過第一、第二動壓溝槽的該第一、第二彎折角度不同設計，根據轉軸的頭尾兩端承載、摩擦係數來設置相應動壓溝槽的彎折角度，以使轉軸在相應的動壓溝槽內的承受力平衡一致，從而達到動平衡的效果，保證了產品的使用穩定性，提高了產品的使用壽命，結構設計巧妙合理，滿足使用者的使用需求，適用範圍廣。

為更清楚地闡述本創作的結構特徵和功效，下面結合圖式與具體實施例來對本創作進行詳細說明。

10:軸承本體

101:內腔

102:第一空間

103:第二空間

104:第三空間

11:第一動壓溝槽

12:第二動壓溝槽

13:軸形凸部

14:凹腔

15:凹槽

21:轉軸

22:扇葉

A1:第一彎折角度

A2:第二彎折角度

[第一圖]係為本創作第一實施例的示意圖。

[第二圖]係為本創作第一實施例的剖視圖。

[第三圖]係為本創作第一實施例扇葉、轉軸、軸承本體的示意圖。

[第四圖]係為本創作第三圖中IV部位的局部放大示意圖。

[第五圖]係為本創作第一實施例35度動壓溝槽的壓力值分析資料示意圖。

[第六圖]係為本創作第一實施例40度動壓溝槽的壓力值分析資料示意圖。

[第七圖]係為本創作第二實施例的剖視圖。

[第八圖]係為本創作第二實施例的扇葉、轉軸、軸承本體的示意圖。

[第九圖]係為本創作第八圖中IX部位的局部放大示意圖。

請參閱第一圖、第二圖及第三圖所示，本創作第一實施例係為一種穩定型流體動壓軸承。包含有：軸承本體10，該軸承本體10具有左右貫通於軸承本體10內部的內腔101，該內腔101包括有自左往右依次連接的第一空間102、第二空間103、第三空間104，該第一空間102的內壁設置有複數第一動壓溝槽11，該第三空間104的內壁設置有複數第二動壓溝槽12，該第一動壓溝槽11和第二動壓溝槽12均呈V形結構，該第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1為30度至50度，該第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2為30度至50度，該第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1大於或小於第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2。

最佳的，該第一動壓溝槽11和第二動壓溝槽12的數量均為八條，且，該八條第一動壓溝槽11和八條第二動壓溝槽12均沿同一圓周方向均勻分佈於相應的空間內，此處，該第一動壓溝槽11和第二動壓溝槽12的數量並不局限於八條的使用，可以根據使用情況來設計動壓溝槽的數量，如此，利用第一動壓溝槽11和第二動壓溝槽12之間的第一彎折角度A1及第二彎折角度A2不同，以使轉軸21在相應的第一動壓溝槽11及第二動壓溝槽12內的承受力平衡一致，進而達到動平衡的效果，保證了產品的使用穩定性，同時，可以根據轉軸21的使用情況來調整第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1、第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2，滿足使用者的使用需求，提高了產品的使用壽命，結構設計巧妙合理，適用範圍廣。

如第二圖、第三圖及第四圖所示，本創作第一實施例中，該第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1為35度，該第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2為40度。

如第七圖、第八圖及第九圖所示，本創作第二實施例中，該第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1為40度，該第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2為35度。

需要說明的是，本創作第一、第二實施例是以散熱風扇為例說明，如第三圖及第四圖所示，當轉軸21與扇葉22、電機(圖中未示)連接呈頭輕尾重的狀態下，或是轉軸21尾部旋轉時的摩擦係數較大時，第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1小於第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2。如第七圖、第八圖及第九圖所示，當轉軸21與扇葉22、電機(圖中未示)連接並呈頭重尾輕的狀態，第一動壓溝槽11的第一彎折角度A1大於第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2，還有，在第二動壓溝槽12的第二彎折角度A2在30度到40度的情況下，降低了電機所使用的電流，從而達到節能的效果。

在ARMD-Bearings軟體創建內徑為3.0的動壓軸承模型，並在指定的轉速2200rpm、徑向載荷50g(=0.1471N)和設計間隙(半徑)：0.008mm的條件下進行計算分析，獲得如第五圖所示的35度動壓溝槽的壓力值分析資料示意圖，如第六圖所示的40度動壓溝槽的壓力值分析資料示意圖。

如第二圖及第七圖所示，該第一動壓溝槽11的溝槽寬度與第二動壓溝槽12的溝槽寬度相等，該第一動壓溝槽11的溝槽深度與第二動壓溝槽12的溝槽深度相等，第二空間103的內徑大於第一空間102的內徑、第三空間104的內徑，該第一空間102的內徑與第三空間104的內徑相等。

以及，如第一圖、第二圖及第七圖所示，該軸承本體10的左端延伸有軸形凸部13，該軸形凸部13的直徑小於軸承本體10，該第一空間102的左端向左貫通至軸形凸部13的左端面，此處，該軸承本體10的右端往左凹設有凹腔14，該第三空間104的右端連通於凹腔14內。

最佳的，該軸承本體10外設置有凹槽15，設置有複數該凹槽15並沿軸承本體10的邊緣間距式佈置。

本創作的設計重點在於，其主要是通過第一動壓溝槽11、第二動壓溝槽12的第一彎折角度A1、第二彎折角度A2不同設計，根據轉軸21的頭尾兩端承載、摩擦係數來設置相應第一動壓溝槽11、第二動壓溝槽12的第一彎折角度A1、第二彎折角度A2，以使轉軸21在相應的第一動壓溝槽11、第二動壓溝槽12內的承受力平衡一致，從而達到動平衡的效果，保證了產品的使用穩定性，提高了產品的使用壽命，結構設計巧妙合理，滿足使用者的使用需求，適用範圍廣。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本創作之操作、使用及本創作產生之功效，惟以上該實施例僅係為本創作之較佳實施例，當不能以此限定本創作實施之範圍，即依本創作申請專利範圍及創作說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本創作涵蓋之範圍內。

10:軸承本體

101:內腔

102:第一空間

103:第二空間

104:第三空間

11:第一動壓溝槽

12:第二動壓溝槽

13:軸形凸部

14:凹腔

15:凹槽

A1:第一彎折角度

A2:第二彎折角度

Claims (8)

1. 一種穩定型流體動壓軸承，包含有：一軸承本體，該軸承本體具有左右貫通於該軸承本體內部的內腔，該內腔包括有自左往右依次連接的第一空間、第二空間、第三空間，該第一空間的內壁設置有複數第一動壓溝槽，該第三空間的內壁設置有複數第二動壓溝槽，該第一動壓溝槽和該第二動壓溝槽均呈V形結構，該第一動壓溝槽的第一彎折角度為30度至50度，該第二動壓溝槽的第二彎折角度為30度至50度，該第一動壓溝槽的該第一彎折角度大於或小於該第二動壓溝槽的該第二彎折角度。
2. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，該第一動壓溝槽的該第一彎折角度為35度，該第二動壓溝槽的該第二彎折角度為40度。
3. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，該第一動壓溝槽的該第一彎折角度為40度，該第二動壓溝槽的該第二彎折角度為35度。
4. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，該第二空間的內徑大於該第一空間的內徑、該第三空間的內徑，該第一空間的內徑與該第三空間的內徑相等。
5. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，該軸承本體的左端延伸有軸形凸部，該軸形凸部的直徑小於該軸承本體，該第一空間的左端向左貫通至該軸形凸部的左端面。
6. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，該軸承本體的右端往左凹設有凹腔，該第三空間的右端連通於該凹腔內。
7. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，複數該第一動壓溝槽和複數該第二動壓溝槽均沿同一圓周方向均勻分佈於相應的該第一空間內和該第三空間內。
8. 如請求項1之穩定型流體動壓軸承，其中，該軸承本體外設置有複數凹槽，該等凹槽並沿該軸承本體的邊緣間距式佈置。