CN102817906A

CN102817906A - 一种应用于调速型液力偶合器传动装置中的椭圆轴承

Info

Publication number: CN102817906A
Application number: CN2012103196344A
Authority: CN
Inventors: 吴卫国; 翁凌俊; 王长明; 王旭东
Original assignee: SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY NANYANG MOTOR TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY NANYANG MOTOR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2012-12-12

Abstract

本发明提供了一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：为双油楔液体动压径向轴承，包括上瓦和下瓦，上、下瓦剖分面两侧均设有油槽，椭圆轴承内表面设有锡基巴氏合金层，椭圆轴承与轴颈工作表面设有润滑油；轴承的椭圆度ψ/ψ^*＝2.5，其中相对间隙ψ^*＝0.0015，相对油楔间隙ψ＝0.00375；油楔偏心距s＝c-c^*，其中最小半径间隙c^*＝ψ^*×r，半径间隙c＝ψ×r，r为轴颈半径；油楔面曲率半径R＝r+s+c^*＝r+c。本发明提供的装置扩大了轴承的稳定区，能在有限时间内承受相当大的过载，确保进油温度控制在规定的范围内，使传动装置高速运转稳定。

Description

一种应用于调速型液力偶合器传动装置中的椭圆轴承

技术领域

本发明涉及一种应用于高转速大功率液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，属于液力偶合器传动装置技术领域。

背景技术

图1所示为现有的应用于高转速液力偶合器传动装置中的滑动轴承，为单油楔液体动压径向圆轴承，以轴颈直径Φ130的滑动轴承(径向瓦)为例，根据轴径及轴承温升，确定轴承孔径尺寸偏差Φ130

轴径尺寸偏差

(其中

是按照轴承温升，轴径的减小量130×1.1‰＝-0.143，考虑轴的制造极限偏差-0.03)。滑动轴承的最大直径间隙：+0.04-(-0.173)＝0.213，最小直径间隙：0-(-0.143)＝0.143。图2和图3分别为图1中A、B处的局部放大图，最大半径间隙c＝0.213÷2＝0.1065，轴承最大半径R＝(130+0.04)÷2＝65.02，轴颈最小半径r＝(130-0.173)÷2＝64.9135。此类滑动轴承的间隙属单油楔液体动压径向圆轴承，稳定区小，高速运转时的稳定性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种稳定区大、高速运转时稳定性好的应用于高转速大功率液力偶合器传动装置中的椭圆轴承。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：为双油楔液体动压径向轴承，包括上瓦和下瓦，上、下瓦剖分面两侧均设有油槽，椭圆轴承内表面设有锡基巴氏合金层，椭圆轴承与轴颈工作表面设有润滑油；轴承的椭圆度ψ/ψ^*＝2.5，其中相对间隙ψ^*＝0.0015，相对油楔间隙ψ＝0.00375；油楔偏心距s＝c-c^*，其中最小半径间隙c^*＝ψ^*×r，半径间隙c＝ψ×r，r为轴颈半径；油楔面曲率半径R＝r+s+c^*＝r+c。

优选地，所述油槽与上、下瓦剖分面径向夹角为30°。

优选地，所述润滑油为L-TSA32汽轮机油或MOBIL美孚石油。

优选地，所述上瓦材质为20号低碳素结构钢。

优选地，所述下瓦材质为20号低碳素结构钢。

本发明提供的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承利用合理的椭圆轴承几何参数，使椭圆轴承与轴颈工作表面间被油膜完全隔开，增加轴承的承载区端泄流量和油槽侧泄流量，能降低油温，确保轴承的稳定性及承载能力。瓦体选用20号优质低碳素结构钢锻造，可锻性强。在轴瓦的内表面离心浇铸锡基巴氏合金，有较高的抗压强度，一定的冲击韧度和硬度，可塑性好，导热性耐蚀性优良。选用的材料确定轴承适用于高转速的能力：能润滑油膜，足够的强度能抗载荷变形，足够的硬度能抵抗合金的磨损。

本发明提供的装置克服了现有技术的不足，利用合理的椭圆轴承几何参数，选择恰当的材料及润滑油，扩大了轴承的稳定区，能在有限时间内承受相当大的过载，确保进油温度控制在规定的范围内，使传动装置高速运转稳定。

附图说明

图1为原应用于液力偶合器传动装置中的滑动轴承示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为图1中B处局部放大图；

图4为本发明提供的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承示意图；

图5为图4中I处局部放大图；

图6为图4中II处局部放大图；

图7为图4中III处局部放大图；

图8为本实施例中椭圆轴承内表面浇铸巴氏合金层示意图；

图9为图8中A-A剖面图

图10为本实施例中椭圆轴承装配示意图。

附图标记说明

1-上瓦；2-下瓦；3-油槽；4-铸巴氏合金层；101-输入轴1号径向瓦；102-输入轴2号径向瓦；103-输入轴3号径向瓦；104-泵轮4号径向瓦；105-泵轮5号径向瓦；106-涡轮6号径向瓦；107-涡轮7号径向瓦。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

图4为本发明提供的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承示意图，以轴颈直径Φ130的椭圆轴承(泵轮5号径向瓦105)为例，椭圆轴承为双油楔液体动压径向轴承，采用的是剖分结构，分别为上瓦1和下瓦2。结合图5～图7，轴承的椭圆度ψ/ψ^*＝2.5，其中相对顶隙ψ^*＝0.0015，相对侧隙ψ＝ψ^*×2.5＝0.00375；油楔偏心距s＝c-c^*＝0.243-0.0975＝0.1455，其中最小半径间隙(顶隙)c^*＝ψ^*×r＝0.0015×65＝0.0975，半径间隙(侧隙)c＝ψ×r＝0.00375×65＝0.243，r为轴颈半径；油楔面曲率半径R＝r+s+c^*＝r+c＝65+0.243＝65.243。

结合图8，椭圆轴承内孔的加工工艺是：整体加工后的瓦，按尺寸要求浇铸巴氏合金层4；半精车后，线切割上、下瓦；在上、下瓦的哈夫面加垫片，垫片厚度为油楔偏心距s×2＝0.1455×2＝0.291，用销子夹紧固定；校正哈夫线，精车轴承的内孔R＝65.243；当完工后撤去垫片，此时装夹成的径向轴承为椭圆轴承。如图4所示：长轴L为130.486，短轴1为130.486-0.291＝130.195。结合图9，在上、下瓦剖分面两侧有足够的供油量流入椭圆轴承径向30°的油槽3。

所述的椭圆轴承结构，使椭圆轴承与轴颈工作表面间被油膜完全隔开，增加轴承的承载区端泄流量和油槽侧泄流量，能降低油温，确保轴承的稳定性及承载能力。

椭圆轴承的材料：瓦体选用20号优质低碳素结构钢锻造，可锻性强。在轴瓦的内表面离心浇铸锡基巴氏合金，有较高的抗压强度，一定的冲击韧度和硬度，可塑性好，导热性耐蚀性优良。所述材料确定轴承适用于高转速的能力：能润滑油膜，足够的强度能抗载荷变形，足够的硬度能抵抗合金的磨损。

图10所示为本发明的一种应用于高转速液力偶合器传动装置中的椭圆轴承装配图。将图2所示的椭圆轴承(泵轮5号径向瓦)及其它尺寸的椭圆轴承包括输入轴1号径向瓦101、输入轴2号径向瓦102、输入轴3号径向瓦103、泵轮4号径向瓦104、涡轮6号径向瓦106、涡轮7号径向瓦107等安装在各自部件上，当传动装置高速运转时，润滑油进口压力≥0.12Mpa，采用的润滑油：L-TSA32汽轮机油或MOBIL美孚石油，传动装置在平均油温tm＝55℃时，润滑油的动力粘度η＝0.05Pa.s，合理的椭圆轴承结构，扩大轴承的稳定区，使轴承与轴颈工作表面之间的间隙，被油膜完全隔开，能在有限时间内承受相当大的过载，确保进油温度控制在规定的范围内，使传动装置高速运转稳定。

Claims

1.一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：为双油楔液体动压径向轴承，包括上瓦(1)和下瓦(2)，上、下瓦剖分面两侧均设有油槽(3)，椭圆轴承内表面设有锡基巴氏合金层(4)，椭圆轴承与轴颈工作表面设有润滑油；轴承的椭圆度ψ/ψ^*＝2.5，其中相对间隙ψ^*＝0.0015，相对油楔间隙ψ＝0.00375；油楔偏心距s＝c-c^*，其中最小半径间隙c^*＝ψ^*×r，半径间隙c＝ψ×r，r为轴颈半径；油楔面曲率半径R＝r+s+c^*＝r+c。

2.如权利要求1所述的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：所述油槽(3)与上、下瓦剖分面径向夹角(α)为30°。

3.如权利要求1所述的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：所述润滑油为L-TSA32汽轮机油或MOBIL美孚石油。

4.如权利要求1所述的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：所述上瓦(1)材质为20号低碳素结构钢。

5.如权利要求1所述的一种应用于液力偶合器传动装置中的椭圆轴承，其特征在于：所述下瓦(2)材质为20号低碳素结构钢。