本發(fā)明屬于機械工程中軸承領(lǐng)域,更具體講涉及一種帶有環(huán)形尼龍墊片的組合式推力軸承。
背景技術(shù):
推力軸承是機械設(shè)備旋轉(zhuǎn)部件中重要的軸向載荷傳遞構(gòu)件。隨著技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備能力的增加,需要傳遞的軸向載荷越來越大,有的甚至超出現(xiàn)有標準中最大規(guī)格軸承的承載能力若干倍。再加上空間位置的限制,按照傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)專門設(shè)計出單個承載能力足夠大的推力軸承是行不通的。而為了滿足傳遞越來越大的軸向載荷,只能把若干個推力軸承串聯(lián)起來進行協(xié)同工作以滿足更大軸向載荷的要求。但在實際操作中想把若干個推力軸承串聯(lián)起來使用時,如果不采取一定的特殊措施,直接將多個軸承通過內(nèi)外隔套串聯(lián)起來,由于內(nèi)外隔套、推力軸承、中心軸以及軸承組外殼均不是理想剛體,各個串聯(lián)軸承的載荷傳遞分枝結(jié)構(gòu)受力后會產(chǎn)生相對變形,并且沿串聯(lián)軸承組軸向受力遠近端互不相等,從而造成傳遞到各個軸承的載荷嚴重不均:有的軸承負載已經(jīng)超出了承載極限,有的軸承甚至還沒受到載荷。因此把若干個推力軸承串聯(lián)起來能夠進行協(xié)同工作的關(guān)鍵在于:能夠根據(jù)需要調(diào)整與每個推力軸承相連接的隔套的剛度,以此協(xié)調(diào)相串聯(lián)的軸承組載荷傳遞分枝結(jié)構(gòu)的相對變形,從而將較大的軸向力分流到相互串聯(lián)的各個軸承上。這就要求安裝在相鄰軸承之間的隔套的軸向剛度要比組合式推力軸承中其它零部件的軸向剛度小一些,即隔套所能產(chǎn)生的軸向變形要大于其它零部件,這樣才能通過隔套適當?shù)妮S向彈性變形將軸向力分流至各個相互串聯(lián)推力軸承上。如果要實現(xiàn)將整體軸向力平均分流到相互串聯(lián)的各個軸承上,需要對能產(chǎn)生適當軸向彈性變形的隔套的幾何尺寸進行計算,并根據(jù)計算結(jié)果來確定。為了實現(xiàn)這個目的,中國專利號87108026.a采用了在每個推力軸承隔套底座上增設(shè)彈簧裝置,但由于結(jié)構(gòu)太復(fù)雜、占用空間大、不易維護等缺點,難于實施應(yīng)用。中國專利號00258777.7和中國專利號02111804.3兩個專利都是采用了調(diào)整全部串聯(lián)軸承間內(nèi)外金屬隔套剛度,從而實現(xiàn)載荷平均分流的方法:專利00258777.7通過調(diào)整相應(yīng)隔套的壁厚來實現(xiàn)每個軸承隔套所需要的剛度,專利02111804.3采用在同厚度隔套上挖透孔的去除材料方式來實現(xiàn)每個軸承隔套所需要的剛度,這兩項專利技術(shù)方案的弊端在于:裝配精度要求高、制造成本高、加工難度大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供的一種組合式推力軸承。本發(fā)明使組合式推力軸承的承載能力實現(xiàn)了倍增,大大提高了組合式推力軸承的傳遞載荷的能力。此外,本發(fā)明中的環(huán)形尼龍墊片結(jié)構(gòu)簡單、容易加工、性能可靠、裝配精度要求低、材料成本低廉,具有極大的實用價值。
本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn):
本發(fā)明的組合式推力軸承包括兩個通過連接件對扣連接形成中空柱腔的分瓣式外套筒,以共軸線方式穿裝在分瓣式外套筒中空柱腔內(nèi)的受力軸,內(nèi)圈通過內(nèi)隔套依次間隔環(huán)套在受力軸上的若干個推力軸承;在所述中空柱腔的內(nèi)腔面設(shè)置有若干個沿軸向間隔布置的凸臺,所述推力軸承的外圈端面與凸臺之間均放置有環(huán)形尼龍墊片,在軸向力的作用下,推力軸承的外圈端面通過環(huán)形尼龍墊片抵靠在所述凸臺的相應(yīng)端面上。
本發(fā)明中所述環(huán)形尼龍墊片根據(jù)需要分攤載荷的大小不同制作成對應(yīng)厚度不同的墊片(當相串聯(lián)的多個推力軸承要求分流的外部載荷均勻程度較高時,可以根據(jù)分攤載荷的大小進行計算,得出對應(yīng)的環(huán)形尼龍墊片所需的厚度)。
本發(fā)明中位于所述分瓣式外套筒兩端頭的凸臺段均開設(shè)有定位環(huán)槽,在所述定位環(huán)槽內(nèi)嵌裝有徑向定位環(huán),所述徑向定位環(huán)的內(nèi)環(huán)面與受力軸之間處于動配合狀態(tài)(當組合式推力軸承承受有徑向力時,增設(shè)徑向定位環(huán))。
本發(fā)明中位于所述分瓣式外套筒一端頭的凸臺內(nèi)端側(cè)設(shè)置反向推力軸承和反向環(huán)形尼龍墊片,所述反向推力軸承的安裝方向與推力軸承相反(當組合式推力軸承承受有反向軸向力時,增設(shè)反向推力軸承和反向環(huán)形尼龍墊片)。
本發(fā)明的工作原理如下:
本發(fā)明是將若干個推力軸承的內(nèi)圈通過內(nèi)隔套以間隔方式依次環(huán)套在受力軸上,每個推力軸承的外圈同時又套嵌在分瓣式外套筒中空內(nèi)腔的凸臺之間,而且在推力軸承的外圈端面與凸臺的受力面之間均卡放有環(huán)形尼龍墊片。由于環(huán)形尼龍墊片采用的是尼龍材料制成,不僅具有優(yōu)良的抗拉壓強度和韌性,而且環(huán)形尼龍墊片的剛性比金屬材料制成的內(nèi)隔套的剛性小得多,受到同等軸向力時環(huán)形尼龍墊片所能產(chǎn)生的軸向變形要大于內(nèi)隔套,因而使得每個推力軸承都具有分攤軸向載荷的條件;這樣,當中心軸受到軸向載荷后,通過內(nèi)隔套將載荷傳遞至每個推力軸承,每個推力軸承通過與其在外圈相連的環(huán)形尼龍墊片將載荷傳遞至分瓣式外套筒,由于各環(huán)形尼龍墊片較小的軸向剛度(換句話說也就是較好的載荷分攤能力),使得外部載荷能夠分流施加到各個推力軸承上。如果想達到最理想的載荷分流效果,還可以借助經(jīng)典力學(xué)分析方法或采用有限元力學(xué)分析方法比較精確地確定各個環(huán)形尼龍墊片的厚度,來實現(xiàn)多個環(huán)形尼龍墊片的單元應(yīng)變基本一致,使各個推力軸承的分流荷載相對均勻。因此,本發(fā)明是通過多個環(huán)形尼龍墊片的彈性應(yīng)變產(chǎn)生軸向變形的方法,使相互串聯(lián)的推力軸承在傳遞載荷時順利實現(xiàn)多級分流,使組合式推力軸承的承載能力實現(xiàn)了倍增,大大提高了組合式推力軸承的傳遞能力。此外,本發(fā)明中的環(huán)形尼龍墊片結(jié)構(gòu)簡單、容易加工、裝配精度要求低、材料成本低廉,具有極大的實用價值。
本發(fā)明的有益效果如下:
綜上所述,本發(fā)明使組合式推力軸承的承載能力實現(xiàn)了倍增,大大提高了組合式推力軸承的傳遞載荷的能力。此外,本發(fā)明中的環(huán)形尼龍墊片結(jié)構(gòu)簡單、容易加工、性能可靠、裝配精度要求低、材料成本低廉,具有極大的實用價值。
附圖說明
圖1是實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的左視圖。
圖3是實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中序號:1、受力軸,2、環(huán)形尼龍墊片,3、推力軸承,4、分瓣式外套管,4-1、凸臺,4-2、定位環(huán)槽,5、內(nèi)隔套,6、連接件,7、徑向定位環(huán),8、反向推力軸承,9、反向環(huán)形尼龍墊片。
具體實施方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實施例(附圖)作進一步描述:
實施例一
如圖1、圖2所示,本發(fā)明的組合式推力軸承包括兩個通過連接件6對扣連接形成中空柱腔的分瓣式外套筒4,以共軸線方式穿裝在分瓣式外套筒4中空柱腔內(nèi)的受力軸1,內(nèi)圈通過內(nèi)隔套5依次間隔環(huán)套在受力軸1上的若干個推力軸承3;在所述中空柱腔的內(nèi)腔面設(shè)置有若干個沿軸向間隔布置的凸臺4-1,所述推力軸承3的外圈端面與凸臺4-1之間均放置有環(huán)形尼龍墊片2,在軸向力的作用下,推力軸承3的外圈端面通過環(huán)形尼龍墊片2抵靠在所述凸臺4-1的相應(yīng)端面上。
本發(fā)明中所述環(huán)形尼龍墊片2根據(jù)需要分攤載荷的大小不同制作成對應(yīng)厚度不同的墊片(當相串聯(lián)的多個推力軸承要求分流的外部載荷均勻程度較高時,可以根據(jù)分攤載荷的大小進行計算,得出對應(yīng)的環(huán)形尼龍墊片2所需的厚度)。
實施例二
如圖3所示,本實施例適用于組合式推力軸承承受有徑向力的工況。本實施例與實施例一的不同之處在于:本實施例是在實施例一的基礎(chǔ)上增設(shè)了兩個用于承受徑向載荷的徑向定位環(huán)7。所述徑向定位環(huán)7嵌裝在位于分瓣式外套筒4兩端頭的凸臺4-1段內(nèi)所開設(shè)的定位環(huán)槽4-2內(nèi),所述徑向定位環(huán)7的內(nèi)環(huán)面與受力軸1之間處于動配合狀態(tài)。
實施例三
如圖4所示,本實施例適用于組合式推力軸承承受有反向軸向力的工況。本實施例與實施例二的不同之處在于:本實施例是在實施例二的基礎(chǔ)上增設(shè)了用于承受反向載荷的反向推力軸承8和反向環(huán)形尼龍墊片9。所述反向推力軸承8安裝在位于分瓣式外套筒4一端頭的凸臺4-1內(nèi)端側(cè),安裝方向與推力軸承3相反。