本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機械領(lǐng)域，如高速機床主軸系統(tǒng)，高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)等，尤其涉及一種人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承及應(yīng)用。

技術(shù)背景

滑動軸承具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)抗振性好的優(yōu)點，在旋轉(zhuǎn)機械中具有廣泛應(yīng)用。但是隨著旋轉(zhuǎn)機械速度的不斷提高，滑動軸承的溫升成為制約其應(yīng)用的主要障礙，因此，在很多場合，有被滾動軸承替代的趨勢。但在一些重要場合，如強力切削機床主軸，水輪機轉(zhuǎn)子，內(nèi)燃機連桿等，滑動軸承仍有不可替代的優(yōu)勢。如何降低滑動軸承的發(fā)熱和溫升成為滑動軸承發(fā)揮重要作用的關(guān)鍵問題。中國專利012526428、cn200810166519.1公開了一種在軸承內(nèi)腔壁上設(shè)置樹脂層以防局部高溫的滑動軸承。專利cn200710162615.4提供一種圓筒狀的滑動軸承，具有上下分割軸承，對內(nèi)燃機的曲軸進行支承中國專利200810143491x以及中國專利2005200454091公開了一種階梯動靜壓軸承，其特征是油腔斜置，進油槽沿油腔軸向的邊界平行，這種軸承需要配合節(jié)流器工作。cn95192327.7公開了一種帶環(huán)形中間支承件的滑動軸承，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。還有一些針對滑動軸承的專利，分別根據(jù)不同的使用要求，給出了新型的設(shè)計。但它們普遍都存在結(jié)構(gòu)或工藝上較為復(fù)雜的缺點，潤滑油的循環(huán)不能達到最佳，在降低軸承溫度上仍有一定的缺陷，對于高速、高振動的環(huán)境仍不能滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，解決滑動軸承的發(fā)熱和溫升問題，提供一種具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可有效加快潤滑油的循環(huán)，減少軸承的發(fā)熱，降低軸承溫升，使其應(yīng)用于高速、高抗振旋轉(zhuǎn)機械中等優(yōu)點的人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承，其特征是，包括軸承體，沿著軸承體內(nèi)壁的圓周方向設(shè)有至少一個凹陷形成的人字形圓弧螺旋面，用于形成軸承潤滑油腔；在人字形圓弧螺旋面的頂部圓弧最大切深處設(shè)有進油口，在人字形圓弧螺旋面的底部靠近軸承兩端面的圓弧最大切深處，分別設(shè)有出油口。

進一步的，當人字形圓弧螺旋面設(shè)置多個時，多個人字形圓弧螺旋面在軸承體內(nèi)壁上沿軸承體的圓周方向均勻設(shè)置。

進一步的，所述的多個人字形圓弧螺旋面的進油口位于同一個圓上。

進一步的，位于軸承體同一側(cè)的出油口位于同一個圓上。

進一步的，人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承應(yīng)用在高速機床主軸系統(tǒng)上。

進一步的，人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承應(yīng)用在高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上。

具體的工作過程如下：

軸承工作時，從進油口進入軸承的潤滑油在轉(zhuǎn)軸的帶動下，沿圓周方向流動的同時，沿螺旋圓弧面流向軸承端部，如下圖所示。在收斂的圓弧面上形成油膜壓力，實現(xiàn)承載。螺旋圓弧面的存在，加速了潤滑油的軸向流動，使?jié)櫥脱h(huán)加快，這是降低軸承溫升的一個原因。由于出油口的設(shè)置，使進油口到出油口形成一條壓力帶，上個油楔下來的熱油進入發(fā)散的圓弧面時壓力逐漸降低，它們很難通過進、出油口之間的壓力帶進入下一個油楔，這就避免了熱油的重復(fù)加熱，這是這種軸承溫升低的另一個原因。所以這種軸承具有很好的高速特性。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明參照現(xiàn)有的滑動軸承結(jié)構(gòu)，結(jié)合實際應(yīng)用背景，給出一種全新的油腔結(jié)構(gòu)――雙圓弧人字形螺旋油腔；本發(fā)明的軸承內(nèi)圓表面上，加工有多個人字形圓弧螺旋面，在人字形的頂部圓弧最大切深處設(shè)有進油口，在人字形的底部靠近軸承兩端面的圓弧最大切深處，分別設(shè)有出油口；可有效加快潤滑油的循環(huán)，減少軸承的發(fā)熱，降低軸承溫升。

附圖說明

構(gòu)成

本技術(shù)：
的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。

圖1、圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的工作原理圖。

其中，1.軸承體，2.人字形圓弧螺旋面，3.進油口，4.出油口。

具體實施方式

應(yīng)該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

本發(fā)明中所述的人字形圓弧螺旋面如圖1所示的結(jié)構(gòu)，且截面形狀為“人字狀”的圓弧螺旋面。

圖1、圖2中，本發(fā)明參照現(xiàn)有的滑動軸承結(jié)構(gòu)，結(jié)合實際應(yīng)用背景，給出一種全新的油腔結(jié)構(gòu)――雙圓弧人字形螺旋油腔。本發(fā)明的軸承內(nèi)圓表面上，在軸承體1的內(nèi)壁設(shè)有多個人字形圓弧螺旋面2，在人字形圓弧螺旋面2的頂部圓弧最大切深處設(shè)有進油口3，在人字形圓弧螺旋面2的底部靠近軸承兩端面的圓弧最大切深處，分別設(shè)有出油口4。

進一步的，多個人字形圓弧螺旋面在軸承體內(nèi)壁上沿軸承體的圓周方向均勻設(shè)置，例如圖1中設(shè)置有三個人字形圓弧螺旋面，

進一步的，三個人字形圓弧螺旋面的進油口位于同一個圓上。

進一步的，三個位于軸承體同一側(cè)的出油口位于同一個圓上。

圖3中，軸承工作時，從進油口進入軸承的潤滑油在轉(zhuǎn)軸的帶動下，沿圓周方向流動的同時，沿螺旋圓弧面流向軸承端部，如下圖所示。在收斂的圓弧面上形成油膜壓力，實現(xiàn)承載。螺旋圓弧面的存在，加速了潤滑油的軸向流動，使?jié)櫥脱h(huán)加快，這是降低軸承溫升的一個原因。由于出油口的設(shè)置，使進油口到出油口形成一條壓力帶，上個油楔下來的熱油進入發(fā)散的圓弧面時壓力逐漸降低，它們很難通過進、出油口之間的壓力帶進入下一個油楔，這就避免了熱油的重復(fù)加熱，這是這種軸承溫升低的另一個原因。所以這種軸承具有很好的高速特性。

本發(fā)明軸承的制作關(guān)鍵是內(nèi)腔螺旋圓弧面的加工，可在加工中心上完成。其他部分的制作與普通滑動軸承一樣。

此外，本發(fā)明還保護所述人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承應(yīng)用在高速機床主軸系統(tǒng)上。

本發(fā)明還保護所述的人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承應(yīng)用在高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上。

本發(fā)明公開的人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承還應(yīng)用在高抗振旋轉(zhuǎn)機械上。

本發(fā)明公開了的種人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承，它解決了滑動軸承的發(fā)熱和溫升問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可有效加快潤滑油的循環(huán)，減少軸承的發(fā)熱，降低軸承溫升，使其應(yīng)用于高速、高抗振旋轉(zhuǎn)機械中等優(yōu)點。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種人字形圓弧螺旋面動壓滑動軸承及應(yīng)用。它解決了滑動軸承的發(fā)熱和溫升問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可有效加快潤滑油的循環(huán)，減少軸承的發(fā)熱，降低軸承溫升，使其應(yīng)用于高速、高抗振旋轉(zhuǎn)機械中等優(yōu)點，其結(jié)構(gòu)為：它包括軸承體，在軸承體的內(nèi)壁設(shè)有多個人字形圓弧螺旋面，在人字形圓弧螺旋面的頂部圓弧最大切深處設(shè)有進油口，在人字形圓弧螺旋面的底部靠近軸承兩端面的圓弧最大切深處，分別設(shè)有出油口。

技術(shù)研發(fā)人員：路長厚
受保護的技術(shù)使用者：山東大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.29
技術(shù)公布日：2017.11.07