專利名稱：磁性滑動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸承，特別是一種磁性滑動(dòng)軸承。
背景技術(shù)：
機(jī)械轉(zhuǎn)軸相對(duì)于支撐它的滑動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若在其間隙中有潤(rùn)滑液，軸 和軸承處于完全液體(間隙中的潤(rùn)滑液將軸和軸承隔離時(shí))摩擦狀態(tài)或非完 全液體摩擦狀態(tài)，若在其間隙無潤(rùn)滑液，軸和軸承處于干摩擦狀態(tài)。完全液 體摩擦系數(shù)很小，非完全液體摩擦系數(shù)較大，干摩擦系數(shù)大。由外設(shè)備給間 隙中提供高壓潤(rùn)滑液的靜壓滑動(dòng)軸承，它與被它支承的轉(zhuǎn)軸總處于完全液體
摩擦狀態(tài)；動(dòng)壓滑動(dòng)軸承，它與被它支承的轉(zhuǎn)軸有時(shí)處于完全液體摩擦狀態(tài)、 有時(shí)處于非完全液體摩擦狀態(tài)；對(duì)于使用固體潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)軸承，我們常把 軸承中的潤(rùn)滑狀態(tài)稱為干摩擦狀態(tài)。靜壓滑動(dòng)軸承摩擦系數(shù)很小、精度高， 但需要配外置設(shè)備，成本高且使用極不方便，除非有特殊高速、高精度要求， 一般不采用；通常使用動(dòng)壓滑動(dòng)軸承或有固體潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)軸承，但這兩種 滑動(dòng)軸承精度低，由于摩擦力大生熱嚴(yán)重也不能支撐高速轉(zhuǎn)軸。為了克服滑 動(dòng)軸承的這些缺陷，進(jìn)一步提高高精度及高轉(zhuǎn)速性能、延長(zhǎng)其壽命，人們發(fā) 明了靜電軸承、氣動(dòng)軸承、磁懸浮軸承。
靜電軸承轉(zhuǎn)動(dòng)套與固定套依靠靜電力相對(duì)懸浮，氣動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)套與固定 套依靠氣動(dòng)力相對(duì)懸浮，它們承載能力小，難推廣。
磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)套與固定套依靠磁力相對(duì)懸浮，承載能力比靜電軸 承、氣動(dòng)軸承強(qiáng)，工作時(shí)無摩損、無噪聲、無污染、不傳遞振動(dòng)、免潤(rùn)滑、 免維護(hù)、壽命長(zhǎng)。
磁懸浮軸承有電磁式、永磁式、電磁永磁組合式、永磁與高溫超導(dǎo)體復(fù) 合式。電磁式利用電流產(chǎn)生的磁力使軸承的內(nèi)套與外套相對(duì)懸浮。電磁式磁 懸浮軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且需要配置一套復(fù)雜的電路控制系統(tǒng)才能使其內(nèi)套運(yùn) 轉(zhuǎn)達(dá)到滿意的精度和穩(wěn)定性。電磁永磁組合式同樣也很復(fù)雜。永磁與高溫超 導(dǎo)體復(fù)合式磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，制造成本極高。永磁式磁懸浮軸承僅用 永磁體的磁力使軸承的內(nèi)套與外套相對(duì)懸浮， 一般來說，永磁式懸浮軸承相 對(duì)于前面所述的其它方式懸浮軸承結(jié)構(gòu)筒單，成本低?，F(xiàn)有永磁式徑向(或 者軸向)磁懸浮軸承，結(jié)構(gòu)還比較筒單，但同時(shí)具有徑向和軸向磁懸浮功能的 現(xiàn)有永磁式磁懸浮軸承，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、單位體積承載力(承載力值與軸承體 積之比值)小，剛度小(軸承的承載力隨內(nèi)套與外套之間隙改變而變化小)， 更為不滿的是由于零部件制造和裝配誤差不可避免，造成軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn) 定性能差，即徑向跳動(dòng)和軸向擺動(dòng)厲害，甚至?xí)l(fā)生轉(zhuǎn)套與固定套相碰撞或 刮蹭，故實(shí)用性差，難以應(yīng)用到廣闊的領(lǐng)域。
現(xiàn)有的滾動(dòng)軸承摩擦損耗比滑動(dòng)軸承小，維護(hù)也比滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)單，因而， 在通常情況下，滾動(dòng)軸承得到廣泛應(yīng)用。但是，滾動(dòng)軸承難以承受巨大的沖 擊和振動(dòng)載荷、更不能支承特高速或特高精度的轉(zhuǎn)軸，也難以在水或腐蝕性 的介質(zhì)中使用，所以滾動(dòng)軸承應(yīng)用受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有軸承和磁懸浮軸承的上述缺陷，設(shè)計(jì)了一 種磁性滑動(dòng)軸承，摩擦力小、精度高、高速性能好、剛度大、單位體積承載 力大、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高、用途廣。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型分為向心磁性滑動(dòng)軸承、推力磁性滑動(dòng)軸承、向心推力磁性
滑動(dòng)軸承，均由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成；在轉(zhuǎn)子中和定子中分別設(shè)置永 磁體，轉(zhuǎn)子 中的永磁體和定子中的永磁體同極性相對(duì)；在定子永磁體上固結(jié)導(dǎo)磁體，此 導(dǎo)磁體既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能；在
轉(zhuǎn)子永磁體上固結(jié)導(dǎo)磁體；轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體與定子導(dǎo)磁體配滑合；使用時(shí)，使定 子固定在軸承座上，轉(zhuǎn)子固結(jié)在轉(zhuǎn)軸上。 本實(shí)用新型有益的效果是
1. 本實(shí)用新型的定子(相當(dāng)于軸瓦)和轉(zhuǎn)子(相當(dāng)于軸的軸頸)，由于 極大的磁斥力作用，強(qiáng)力抵抗轉(zhuǎn)子承載的載荷力，減小了轉(zhuǎn)子與定子之間的 摩擦力，所以比現(xiàn)有的滑動(dòng)軸承摩擦損耗小得多、維護(hù)量小得多，相比壽命 更長(zhǎng)且節(jié)能；
2. 由于極大的磁斥力作用，增強(qiáng)了抵抗沖擊載荷、振動(dòng)載荷及交變載荷 的能力，從而極大地提高了軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、可靠性；
3. 若所述磁性滑動(dòng)軸承以動(dòng)壓滑動(dòng)軸承方式使用時(shí)，由于極大的磁斥力 減小了轉(zhuǎn)子與定子之間的摩擦力，因此可減輕潤(rùn)滑，從而也能減少污染；
4. 由于本實(shí)用新型的軸承比現(xiàn)有的滑動(dòng)軸承摩擦損耗小得多，由于本實(shí) 用新型的結(jié)構(gòu)的拆裝、維護(hù)均比現(xiàn)有的滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)便，本實(shí)用新型的軸承有 望可能逐漸取代現(xiàn)有的滑動(dòng)軸承及滾動(dòng)軸承。


圖1為本實(shí)用新型的一種向心^磁性滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的一種軸端式推力磁性滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型的一種軸環(huán)式推力磁性滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型的一種向心推力磁性滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例與附圖詳細(xì)說明。
實(shí)施例1:如圖1示，為本實(shí)用新型的一種向心磁性滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意 圖，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。在外永磁環(huán)5的內(nèi)圓固結(jié)導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)3,導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)3 是整體的或由瓦片形拼成，導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)3既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁有多種形狀，外永磁環(huán)5是整體的
或由瓦片形拼成，導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)3、外永磁環(huán)5組成定子；轉(zhuǎn)子由內(nèi)永磁環(huán)2和 固結(jié)于其外圓上的導(dǎo)磁外環(huán)4組成；外永磁環(huán)5和內(nèi)永磁環(huán)2同為徑向充磁 或同為軸向充磁；轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁外環(huán)4的外圓與定子導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)3的內(nèi)壁配滑合； 使用時(shí)，使定子固定在軸承座上(圖中未畫)，轉(zhuǎn)子固套在轉(zhuǎn)軸l上，且使內(nèi) 永磁環(huán)2與外永磁環(huán)5同極性相對(duì)。
實(shí)施例2:如圖2示，為本實(shí)用新型的一種軸端式推力磁性滑動(dòng)軸承結(jié) 構(gòu)示意圖(工作表面是軸的端面，簡(jiǎn)稱為軸端式)，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子 由設(shè)置在永磁板9上的導(dǎo)磁板8組成，導(dǎo)磁板8既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn) 有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，導(dǎo)磁板8有多種形狀，其工作面也有 多種形狀；轉(zhuǎn)子由固結(jié)在永磁板7上的導(dǎo)磁板10組成；定子上的永磁板8 和轉(zhuǎn)子上的永磁板7均沿軸向充磁；使用時(shí)，使定子固定在軸承座上(圖中 未畫)，轉(zhuǎn)子固定在軸6的下端，且使定子上的永f茲板8和轉(zhuǎn)子上的永;茲板7 同極性相對(duì)，定子上的導(dǎo)磁板8的上端面與轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)磁板10的下端面配滑 合。
實(shí)施例3:如圖3示，為本實(shí)用新型的一種軸環(huán)式推力磁性滑動(dòng)軸承結(jié) 構(gòu)示意圖(工作表面是軸上的環(huán)形平面，簡(jiǎn)稱為軸環(huán)式)，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。 定子由設(shè)置在圈式永磁板15上的圈式導(dǎo)磁板14組成，導(dǎo)》茲板14既具有導(dǎo)》茲 性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，導(dǎo)磁板14有多種形狀， 其工作面也有多種形狀；轉(zhuǎn)子由固結(jié)在圈式永磁板12下端面的圈式導(dǎo)磁板 ll組成；定子上圈式永磁板15和轉(zhuǎn)子上的圈式永磁板12均沿軸向充磁；使 用時(shí)，使定子固定在軸承座16上，轉(zhuǎn)子固定在軸13的環(huán)形下端面，且使定 子上的圏式永磁板15和轉(zhuǎn)子上的圈式永磁板12同極性相對(duì)，定子上的圈式 導(dǎo)磁板14上端面與轉(zhuǎn)子上的圈式導(dǎo)磁板11的下端面配滑合。
實(shí)施例4:如圖4示，為本實(shí)用新型的一種向心推力磁性軸承結(jié)構(gòu)示意 圖，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。支撐轉(zhuǎn)軸的非磁性軸套22，軸套22中部外圓上固 套一個(gè)軸向充磁的環(huán)形永磁體18，其兩端面都是由兩個(gè)環(huán)錐(錐度根據(jù)徑向 和軸向^c載力要求確定)面組成的凸起面，且兩端面對(duì)稱，在環(huán)形永石茲體18 的左右端面上固結(jié)導(dǎo);茲圈21,非石茲性軸套22、環(huán)形永》茲體18及導(dǎo)-茲圈21 組成所述轉(zhuǎn)子；
在導(dǎo)磁圈21的外端面外對(duì)稱配置兩個(gè)外磁環(huán)20、 23,外磁環(huán)20、 23內(nèi) 圓比非磁性軸套22外圓每面大一間隙，外磁環(huán)20、 23軸向充石茲。外磁環(huán)20、 23與導(dǎo)磁圈21相對(duì)的面是由兩個(gè)環(huán)錐(錐度與內(nèi)套環(huán)形永磁體的兩端面錐 度相同)面組成的凹面，外磁環(huán)20、 23的另一端面是平面，外磁環(huán)20、 23 與環(huán)形永磁體18相對(duì)的面沿軸向同極性相對(duì)，外磁環(huán)20、 23的外圓比環(huán)形 永磁體18的外圓每面大，兩個(gè)外磁環(huán)20、 23的材料、尺寸及性能參數(shù)相同； 在外磁環(huán)20、 23的凹面固結(jié)導(dǎo)磁圈25,導(dǎo)磁圈25既具有導(dǎo)磁性能，又具有 現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，導(dǎo)磁圏25和導(dǎo)磁圈21沿軸向配滑 合；在外磁環(huán)20、 23的外圓緊套一導(dǎo)磁圓筒17,導(dǎo)磁圓筒17的端面與外磁 環(huán)20、 23的外側(cè)端面(平面)齊平。緊貼外;茲環(huán)20、 23的外側(cè)端面和導(dǎo)》茲 圓筒17的端面固接有中孔的導(dǎo)磁圓盤19、 24,其中孔內(nèi)圓與外磁環(huán)20或外 磁環(huán)23的內(nèi)圓同樣大。外磁環(huán)20、 23、導(dǎo)磁圓筒17、導(dǎo)磁圓盤19、 24及導(dǎo) ^磁圈25組成所述定子。
因?yàn)榄h(huán)形永磁體18和外磁環(huán)20、 23沿軸向同極性錐面相對(duì)，且環(huán)形永 磁體18中的磁通方向與導(dǎo)磁圓筒17中的磁通方向相同，所以在環(huán)形永磁體 18和導(dǎo)磁圈21、導(dǎo)磁圈25的錐面上既產(chǎn)生軸向相互排斥力，又產(chǎn)生徑向相 互排斥力。
以上僅舉幾個(gè)例子，事實(shí)上根據(jù)所述技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)，可以構(gòu)造許多種 磁性滑動(dòng)軸承。
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權(quán)利要求1.一種磁性滑動(dòng)軸承，其特征是由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成；在轉(zhuǎn)子中和定子中分別設(shè)置永磁體，轉(zhuǎn)子中的永磁體和定子中的永磁體同極性相對(duì)；在定子永磁體上固結(jié)導(dǎo)磁體，此導(dǎo)磁體既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能；在轉(zhuǎn)子永磁體上固結(jié)導(dǎo)磁體；轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體與定子導(dǎo)磁體配滑合；使用時(shí)，使定子固定在軸承座上，轉(zhuǎn)子固結(jié)在轉(zhuǎn)軸上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性滑動(dòng)軸承，其特征是:在外永磁環(huán)(5) 的內(nèi)圓固結(jié)導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)(3)，導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)(3)是整體的或由瓦片形拼成，導(dǎo)磁內(nèi) 環(huán)(3)既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，內(nèi) 環(huán)的內(nèi)壁有多種形狀，外永磁環(huán)(5 )是整體的或由瓦片形拼成，導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)(3 )、 外永磁環(huán)(5)組成定子；轉(zhuǎn)子由內(nèi)永磁環(huán)(2)和固結(jié)于其外圓上的導(dǎo)磁外 環(huán)(4 )組成；外永」磁環(huán)(5 )和內(nèi)永卩磁環(huán)(2 )同為徑向充^F茲或同為軸向充》茲； 轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁外環(huán)(4)的外圓與定子導(dǎo)磁內(nèi)環(huán)(3)的內(nèi)壁配滑合；使定子固 定在軸承座上，轉(zhuǎn)子固套在轉(zhuǎn)軸(1)上，且使內(nèi)永磁環(huán)(2 )與外永磁環(huán)(5 ) 同才及性相對(duì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性滑動(dòng)軸承，其特征是定子由設(shè)置在永磁 板(9 )上的導(dǎo)磁板(8 )組成，導(dǎo)磁板(8 )既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑 動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，導(dǎo)磁板(8 )有多種形狀，其工作面也有多 種形狀；轉(zhuǎn)子由固結(jié)在永》茲板(7 )上的導(dǎo)磁板(10 )組成；定子上的永》茲板(8)和轉(zhuǎn)子上的永i茲板(7)均沿軸向充磁；使定子固定在軸承座上，轉(zhuǎn)子 固定在軸(6 )的下端，且使定子上的永磁板(8 )和轉(zhuǎn)子上的永磁板(7 )同 極性相對(duì)，定子上的導(dǎo)磁板(8 )的上端面與轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)磁板(10 )的下端面配滑合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性滑動(dòng)軸承，其特征是定子由設(shè)置在圈式 永磁板(15 )上的圈式導(dǎo)磁板(14 )組成，導(dǎo)磁板(14 )既具有導(dǎo)磁性能， 又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，導(dǎo)磁板(14)有多種形狀， 其工作面也有多種形狀；轉(zhuǎn)子由固結(jié)在圈式永磁板(12)下端面的圈式導(dǎo)磁 板(11)組成；定子上圈式永磁板(15 )和轉(zhuǎn)子上的圈式永磁板(12 )均沿 軸向充f茲；使定子固定在軸承座(16)上，轉(zhuǎn)子固定在軸(13)的環(huán)形下端 面，且使定子上的圈式永磁板(15)和轉(zhuǎn)子上的圈式永磁板(12)同極性相 對(duì)，定子上的圈式導(dǎo)磁板(14)上端面與轉(zhuǎn)子上的圈式導(dǎo)磁板(11)的下端 面配滑合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性滑動(dòng)軸承，其特征是支撐轉(zhuǎn)軸的非磁性 軸套(")，軸套(22)中部外圓上固套一個(gè)軸向充》茲的環(huán)形永石茲體(18), 其兩端面都是由兩個(gè)環(huán)錐面組成的凸起面，且兩端面對(duì)稱，在環(huán)形永磁體(18 ) 的左右端面上固結(jié)導(dǎo);茲圈(21),非磁性軸套(22)、環(huán)形永磁體(18)及導(dǎo)磁圈(21)組成所述轉(zhuǎn)子；在導(dǎo)5茲圈(21 )的外端面外對(duì)稱配置兩個(gè)外磁環(huán)(20 )、 ( 23 ),外磁環(huán)(20 )、(23)內(nèi)圓比非磁性軸套(22)外圓每面大一間隙，外磁環(huán)U0)、(")軸 向充磁；外磁環(huán)(20)、 (23)與導(dǎo)磁圈(21)相對(duì)的面是由兩個(gè)環(huán)錐(錐度 與內(nèi)套環(huán)形永磁體的兩端面錐度相同)面組成的凹面，外磁環(huán)(20)、 (23) 的另一端面是平面，外磁環(huán)(20)、 (23)與環(huán)形永;磁體(18)相對(duì)的面沿軸 向同極性相對(duì)，外磁環(huán)(20)、 (23)的外圓比環(huán)形永磁體(18)的外圓每面 大，兩個(gè)外磁環(huán)(20)、 (23)的材料、尺寸及性能參數(shù)相同；在外磁環(huán)(20)、(23)的凹面固結(jié)導(dǎo)磁圏(25),導(dǎo)磁圈(")既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有 滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能，導(dǎo)磁圈(25)和導(dǎo)磁圈(21)沿軸向配 滑合；在外磁環(huán)(20)、(")的外圓緊套一導(dǎo)磁圓筒(17),導(dǎo)磁圓筒(17) 的端面與外磁環(huán)U0)、 (23)的外側(cè)端面齊平；緊貼外磁環(huán)U0)、 U3)的 外側(cè)端面和導(dǎo)磁圓筒(17)的端面固接有中孔的導(dǎo)磁圓盤(19)、 (24),其中 孔內(nèi)圓與外磁環(huán)(20)或外磁環(huán)(")的內(nèi)圓同樣大；外磁環(huán)(20)、 (23)、 導(dǎo)磁圓筒(17)、導(dǎo)磁圓盤(19)、 (24)及導(dǎo)磁圈(25)組成所述定子。
專利摘要一種磁性滑動(dòng)軸承，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成；在轉(zhuǎn)子中和定子中分別設(shè)置永磁體，轉(zhuǎn)子中的永磁體和定子中的永磁體同極性相對(duì)；在定子永磁體上固結(jié)導(dǎo)磁體，此導(dǎo)磁體既具有導(dǎo)磁性能，又具有現(xiàn)有滑動(dòng)軸承的軸瓦材料所要求的性能；在轉(zhuǎn)子永磁體上固結(jié)導(dǎo)磁體；轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁體與定子導(dǎo)磁體配滑合；使用時(shí)，使定子固定在軸承座上，轉(zhuǎn)子固結(jié)在轉(zhuǎn)軸上。由于極大的磁斥力作用，大大減小了摩擦損耗，從而極大地提高了軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性、可靠性，且剛度大、單位體積承載力大、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、污染小，本實(shí)用新型用途廣。
文檔編號(hào)F16C32/04GK201187529SQ20082011068
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月4日
發(fā)明者劉新廣, 張玉龍 申請(qǐng)人:劉新廣