本發(fā)明屬于機械領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)軸承襯套及安裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

軸承襯套是機械領(lǐng)域的常用零件，它通常安裝在支撐座與軸承之間以防止軸承因長期運轉(zhuǎn)導(dǎo)致的對支撐座等零件的磨損。為此，軸承襯套一般選用硬度較低、耐磨性較好的材料，這樣可以避免軸承在運轉(zhuǎn)過程中對安裝座的磨損。當軸承襯套磨損到一定程度時可以進行襯套更換而不損傷到安裝座，這樣便降低了維修成本。

同時，軸承襯套在航空領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用，在航空發(fā)動機附件傳動機匣內(nèi)也安裝有大量的軸承襯套。與普通機械不同，航空產(chǎn)品對零部件的加工定位精度，材料性能的要求十分苛刻。當附件傳動機匣內(nèi)的傳動軸長時間運轉(zhuǎn)后，其上安裝的軸承對軸承襯套會產(chǎn)生不同程度的磨損。這個磨損在普通機械上或可接受，但對于發(fā)動機附件傳動機匣而言卻不可忽視。附件傳動機匣在高速運轉(zhuǎn)過程中會由于襯套的磨損導(dǎo)致齒輪軸的旋轉(zhuǎn)中心位置發(fā)生改變，從而導(dǎo)致齒輪的嚙合精度降低，并導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生不同程度的磨損，進而有可能引發(fā)附件傳動機匣內(nèi)其它零部件的二次傷害以威脅整個發(fā)動機的運轉(zhuǎn)安全。為此，如何能避免附件機匣內(nèi)的襯套磨損對于發(fā)動機安全而言便顯得尤為重要。

目前，針對軸承襯套磨損現(xiàn)象，主要是通過改善軸承襯套材料和配合尺寸來控制，還未出現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)可以消除軸承對襯套的磨損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)軸承襯套及安裝結(jié)構(gòu)，用于解決上述問題之一。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種自適應(yīng)軸承襯套，所述自適應(yīng)軸承襯套設(shè)置于軸承與安裝座之間，所述自適應(yīng)軸承襯套外部具有外凸起，以及內(nèi)部具有內(nèi)凸起，外凸起支撐于安裝座且內(nèi)凸起支撐于軸承，外凸起的外凸起端面與內(nèi)凸起的內(nèi)凸起端面之間的高度差能夠根據(jù)受力大小進行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明一實施例的優(yōu)選方案是，所述自適應(yīng)軸承襯套由彈性材料制成，如彈簧鋼。

本發(fā)明一實施例的優(yōu)選方案是，所述外凸起與所述內(nèi)凸起間隔布置，即相鄰的兩個外凸起與所述自適應(yīng)軸承襯套圓心的連線所組成的第一夾角被內(nèi)凸起與所述自適應(yīng)軸承襯套圓心的連線平分，相鄰的兩個內(nèi)凸起與所述自適應(yīng)軸承襯套圓心的連線所組成的第二夾角被外凸起與所述自適應(yīng)軸承襯套圓心的連線平分。

本發(fā)明一實施例的優(yōu)選方案是，所述外凸起端面具有與安裝座內(nèi)表面相匹配的外凸弧面，以及所述內(nèi)凸起端面具有與軸承外表面相匹配的內(nèi)凹弧面。

本發(fā)明一實施例的優(yōu)選方案是，所述自適應(yīng)軸承襯套還具有襯托部，所述襯托部包括設(shè)置于軸承襯套兩側(cè)面的外襯托部和內(nèi)襯托部；其中，所述外襯托部具有與所述外凸起相同高度的襯托結(jié)構(gòu)及與所述外凸起相同形狀的外凸弧面，所述內(nèi)襯托部具有與所述內(nèi)凸起相同高度的襯托結(jié)構(gòu)及與所述內(nèi)凸起相同形狀的內(nèi)凹弧面。

本發(fā)明一實施例的優(yōu)選方案是，所述襯托部設(shè)置于所述自適應(yīng)軸承襯套上與軸承受力方向相同的位置，且所述襯托部中的外凸弧面面積大于外凸起中的外凸弧面面積，以及所述襯托部中的內(nèi)凹弧面面積大于內(nèi)凸起中的內(nèi)凹弧面面積。

本發(fā)明還提供了一種軸承襯套安裝結(jié)構(gòu)，包括上述的自適應(yīng)軸承襯套，還包括密封夾層，所述密封夾層置于所述自適應(yīng)軸承襯套與安裝座之間。

本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套及安裝結(jié)構(gòu)使其能夠在不增加其它零件與結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的條件下，減小甚至消除附件機匣在高速運轉(zhuǎn)的過程中軸承對襯套的磨損，最終保證附件機匣的運轉(zhuǎn)精度和可靠性。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明一實施例的自適應(yīng)軸承襯套結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一實施例的自適應(yīng)軸承襯套變形示意圖。

圖3為本發(fā)明一實施例的軸承襯套安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一實施例的軸承襯套安裝結(jié)構(gòu)截面圖。

附圖標記：

1-自適應(yīng)軸承襯套，11-外凸起，12-內(nèi)凸起，13-襯托部，14-外襯托部，15-內(nèi)襯托部，101-外凸起端面，102-內(nèi)凸起端面，

2-軸承，3-安裝座，4-密封夾層，5-環(huán)形油槽，61-進油口，62-回油口。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。

如圖1所示為本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1的結(jié)構(gòu)示意圖，其顯示的是自適應(yīng)軸承襯套1在未受力狀態(tài)下的形狀，在圖1中可以看到有本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1上有外凸起11和內(nèi)凸起12，外凸起11和內(nèi)凸起12的位置為自適應(yīng)軸承襯套1與其相接處零件(包括但不限于安裝座3、密封夾層4等)的過盈配合點。需要理解的是，為了保證自適應(yīng)軸承襯套1的正常使用功能，其外凸起11和內(nèi)凸起12的突出高度可以根據(jù)其使用環(huán)境(包括但不限于使用溫度、應(yīng)用轉(zhuǎn)速等)、應(yīng)用尺寸及零件材料等進行相應(yīng)的調(diào)整，在本發(fā)明一實施例中，實際應(yīng)用的外凸起11的高度(或稱厚度)很小，約為0.5mm范圍以內(nèi)，內(nèi)凸起12的高度則遠大于外凸起11的高度。

在本發(fā)明一實施例中，外凸起11和內(nèi)凸起12交錯排列，圖1中所示的自適應(yīng)軸承襯套1包含了三個外凸起11和四個內(nèi)凸起12。在本發(fā)明的一實施例中，外凸起11和內(nèi)凸起12優(yōu)先以如下方式排列：相鄰的兩個外凸起11與所述自適應(yīng)軸承襯套1圓心的連線所組成的第一夾角被內(nèi)凸起12與所述自適應(yīng)軸承襯套1圓心的連線平分；以及相鄰的兩個內(nèi)凸起12與所述自適應(yīng)軸承襯套1圓心的連線所組成的第二夾角被外凸起11與所述自適應(yīng)軸承襯套1圓心的連線平分。上述連線、夾角等均未畫出。

需要說明的是，盡管如上述的方式對外凸起11和內(nèi)凸起12進行了排列，但不一定能夠避免某個凸起向內(nèi)或向外的變形量較大因而影響使用的情況，因此可以對凸起的排布進行適當?shù)恼{(diào)整以避免上述問題。

采用上述的交錯排列的構(gòu)造，可較大程度的保證支撐均勻，有利于力的傳遞，使變形均勻，避免某個或多個外凸起11因受力向內(nèi)變形較大、而其他某個或多個的外凸起11因受力較小故變形較小，使得向內(nèi)較大的變形量超過內(nèi)凸起12的高度而觸及到與內(nèi)凸起12相接處的軸承2。應(yīng)當理解的是，上述情況也可能是反過來，即內(nèi)凸起12因受力向外變形較大、而其他某個或多個的內(nèi)凸起12因受力較小故變形較小，使得向外較大的變形量超過外凸起11的高度而觸及到與外凸起11相接處的零件(包括但不限于安裝座3、密封夾層4)。

在本發(fā)明一實施例的自適應(yīng)軸承襯套1中，由于自適應(yīng)軸承襯套1安裝于安裝座3與軸承1之間，故其外凸起11上的外凸起端面101便與安裝座3的內(nèi)圓弧形表面接觸，為了更加使兩者更加貼緊，本發(fā)明中外凸起端面101采用的是外凸弧面的構(gòu)造，外凸弧面與安裝座3的內(nèi)圓弧形表面相吻合。其內(nèi)凸起12上的內(nèi)凸起端面102與軸承1的外圓弧形表面接觸，也是為了更加使兩者更加貼緊，本發(fā)明中內(nèi)凸起端面102采用的是內(nèi)凹弧面的構(gòu)造，內(nèi)凹面與軸承1的外圓弧形表面相吻合。

需要說明的是，雖然在本發(fā)明的上述實施例中采用了的緊密配合的弧面的形式，但不排除還可以采用其他的接觸面構(gòu)型，如圓形、橢圓形等形狀。

另外在本發(fā)明一實施例的自適應(yīng)軸承襯套1中，其還包括襯托部13,襯托部13設(shè)置自適應(yīng)軸承襯套1上受軸承1所施加的力的方向上，如圖1中A向所指即為軸承1施加于自適應(yīng)軸承襯套1的力的方向。襯托部13分為設(shè)置于自適應(yīng)軸承襯套1外表面的外襯托部14和設(shè)置于自適應(yīng)軸承襯套1內(nèi)表面的內(nèi)襯托部15，外襯托部14和內(nèi)襯托部15處于相同的位置，所謂相同位置指的是兩者具有相同的軸線及扇形區(qū)域。外襯托部14具有與外凸起11相同高度的襯托結(jié)構(gòu)及與外凸起11相同形狀的外凸弧面，內(nèi)襯托部15具有與內(nèi)凸起12相同高度的襯托結(jié)構(gòu)及與內(nèi)凸起12相同形狀的內(nèi)凹弧面。襯托部13的主要作用是支撐軸承1施加給其的大部分受力，因此本發(fā)明中的襯托部13的大小(即扇形區(qū)域)可以根據(jù)受力的大小進行調(diào)節(jié)。

如圖2所示為本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1變形示意圖，圖中所示的B1至B3為施加于自適應(yīng)軸承襯套1外表面的作用力，具體施加于外凸起11的外凸面，圖中所示的C1至C4為施加于自適應(yīng)軸承襯套1內(nèi)表面的作用力，具體施加于內(nèi)凸起11的內(nèi)凹面，A向所指為軸承1施加于自適應(yīng)軸承襯套1的主要受力。在圖2中所示的受力狀態(tài)下，自適應(yīng)軸承襯套1上的外凸起11會向內(nèi)收縮、而內(nèi)凸起12會向外擴張，由此導(dǎo)致自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)徑增加。相反的，當外凸起11所受的外力B1至B3減下，三個外凸起11就會沿著自適應(yīng)軸承襯套1的徑向方向運動，同時四個內(nèi)凸起12就會有恢復(fù)到初始狀態(tài)的趨勢，即施加于內(nèi)凸起12的內(nèi)凹弧面會沿著經(jīng)向圓心運動導(dǎo)致自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)徑變小。因此，施加于外凸起11的外凸弧面的外力(B1至B3)與施加于內(nèi)凸起12的內(nèi)凹弧面的內(nèi)力(C1至C4)在方向上始終是相反的，即三個外凸起11的外凸弧面處受壓，自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)徑增加，外凸起11的外凸弧面處受力釋放或減小，自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)徑減小或回復(fù)初始狀態(tài)。

需要說明的是，在本發(fā)明中上述實施例中，外力B1至B3的大小不一定相同，即外力B1至B3的大小可能均相同，或者某兩個力的大小相同而與第三個力的大小不同，亦或者三個力均不相同。應(yīng)當理解的是，當本發(fā)明中的外凸起11的數(shù)量不為本發(fā)明實施例所示的三個時，依舊力的大小不一定相同。同理，本發(fā)明中內(nèi)凸起12處的受力C1至C4同外力B1至B3，此處不再贅述。

如圖3所示為安裝有本發(fā)明自適應(yīng)軸承襯套1的安裝結(jié)構(gòu)，其包含了四個部件，分別為自適應(yīng)軸承襯套1、軸承2、安裝座3和密封夾層4，由外向內(nèi)依次為安裝座3、密封夾層4、自適應(yīng)軸承襯套1和軸承2。在安裝座3內(nèi)表面設(shè)有環(huán)形油槽5，環(huán)形油槽5環(huán)繞安裝座3內(nèi)表面一圈，密封夾層4安裝于安裝座3內(nèi)，且與安裝座3過硬配合。在安裝座3上的軸肩的一側(cè)(圖3中所示的下側(cè))具有進油口61和回油口62，潤滑油通過進油口流入軸承2處對軸承起到潤滑作用，并通過回油口62進行回油。

如圖4所示為安裝有本發(fā)明自適應(yīng)軸承襯套1的安裝結(jié)構(gòu)截面示意圖，在安裝結(jié)構(gòu)中利用自適應(yīng)軸承襯套1的外凸起11可實現(xiàn)密封夾層4與自適應(yīng)軸承襯套1之間的局部過盈、局部間隙的配合方式，過盈部分為外凸起11與密封夾層4的配合點，間隙部分為外凸起11的根部。這種配合方式可以保證自適應(yīng)軸承襯套1通過自身始終實現(xiàn)對軸承2的抱緊狀態(tài)而使兩者之間不因為間隙而產(chǎn)生相對運動，自適應(yīng)軸承襯套1與軸承2不產(chǎn)生相對運動就可有效的避免因兩者之間的磨損。

圖4中A向為軸承2工作過程中受力方向，本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1坐落在襯托部13上，襯托部13在軸承2受力方向區(qū)域為扇形，大約占了整圓結(jié)構(gòu)的1/4。襯托部13的作用包括：對軸承2的作用力有一定的承受能力以及保證軸承2的回轉(zhuǎn)中心位置不變；以及，自適應(yīng)軸承襯套1其它角向位置內(nèi)外交錯的凸起結(jié)構(gòu)的作用為制造自適應(yīng)軸承襯套1自身的變形使其在工作過程中與軸承2始終為緊配合而避免兩者之間的相對運動，減少磨損。

需要理解的是，在本發(fā)明附圖中的自適應(yīng)軸承襯套1的變形是夸張的表達，其目的是為了展現(xiàn)或解釋自適應(yīng)軸承襯套1的工作原理，但在實際使用過程中，其變形量可能沒有這么大。

綜上所述，本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1抱緊軸承4的工作原理或過程如下：

自適應(yīng)軸承襯套1在裝配過程中保證其上分布的內(nèi)、外部凸起與軸承2和路密封夾層4均為過盈的緊配合。在附件傳動機匣高速運轉(zhuǎn)的過程中溫度會急劇增加。而在附件傳動機匣上，安裝座與普通軸承襯套的受熱線脹系數(shù)要大于軸承2的線脹系數(shù)，即安裝座1與普通軸承襯套受熱膨脹現(xiàn)象更明顯。對于普通的整圓結(jié)構(gòu)的軸承襯套就會受熱膨脹內(nèi)徑增加，與軸承之間產(chǎn)生工作間隙。而對于本發(fā)明來說，安裝座1與路密封夾層4受熱膨脹內(nèi)徑增加，自適應(yīng)軸承襯套1的外凸起12的裝配壓力得到釋放致使自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)凸起12沿徑向向內(nèi)回縮而對軸承2的抱緊力增加，即在工作過程中自適應(yīng)軸承襯套1與軸承2之間不會產(chǎn)生間隙而到來由于相對運動導(dǎo)致的磨損。

需要說明的是，為了實現(xiàn)本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1的彈性變形，其制造材料應(yīng)采用具有較強彈性的金屬制成，如彈簧鋼等，若采用剛性材料，在其外凸起11或內(nèi)凸起12變形后則可能不會恢復(fù)原狀，影響使用。

最后為了驗證本發(fā)明的正確性，將本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于實際場景并進行了相關(guān)試驗：在上述裝配狀態(tài)下，室溫條件下強迫軸承2外圈與自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)圈(內(nèi)凸起12)間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，測得此時迫使軸承2外圈轉(zhuǎn)動的扭矩。然后，將試驗裝置加溫到附件傳動機匣工作溫度后，再迫使軸承2的外圈與自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)圈(內(nèi)凸起12)間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，發(fā)現(xiàn)此時迫使軸承2的外圈轉(zhuǎn)動的扭矩并未明顯下降。由此證明了自適應(yīng)軸承襯套1在受熱膨脹的過程中內(nèi)圈仍對軸承2有很大的抱緊力，從而證明了本發(fā)明在原理上的正確性。

本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1及安裝結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，自適應(yīng)軸承襯套1可根據(jù)實際工況改變形狀以消除其與軸承外環(huán)之間的間隙，從而降低甚至消除軸承對襯套的磨損程度，自適應(yīng)軸承襯套1為一體結(jié)構(gòu)，無需增加多余的零部件，無需對附件傳動機匣或安裝座進行結(jié)構(gòu)的改變，適應(yīng)性好。

本發(fā)明的自適應(yīng)軸承襯套1以其特殊的結(jié)構(gòu)形式和應(yīng)用這種特殊結(jié)構(gòu)帶來的特殊配合方式，可以有效提高對軸承的抱緊力。以及自適應(yīng)軸承襯套1的襯托部13為非整圓結(jié)構(gòu)，并伴有局部的外凸起11和內(nèi)凸起12，其不規(guī)則的外形可以保證其與密封夾層4和軸承2之間的特殊配合方式。這種配合方式在附件傳動機匣的高溫工作環(huán)境下，可以保證自適應(yīng)軸承襯套1的內(nèi)圈與軸承2的外圈之間始終為緊配合而不產(chǎn)生由于間隙導(dǎo)致的相對運動進而帶來的磨損。

以上所述，僅為本發(fā)明的最優(yōu)具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。