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CN208236901U - 一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承 - Google Patents

一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承 Download PDF

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CN208236901U CN201820001331.0U CN201820001331U CN208236901U CN 208236901 U CN208236901 U CN 208236901U CN 201820001331 U CN201820001331 U CN 201820001331U CN 208236901 U CN208236901 U CN 208236901U
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宋鹏云
汲腾龙
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Abstract

本实用新型涉及一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，属于滑动轴承技术领域。该滑动轴承的润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中1≤m≤2，1≤n≤6；微织构区域在轴向上沿轴承中心呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为l，微织构两区域轴向间距为l1，其中微织构区域轴向长度l与轴颈轴向长度L的比为(0.2～1.0):1，微织构两区域轴向间距为l1为0≤l1≤L‑l。本实用新型的轴颈表面微织构既可以扩大滑动轴承间气膜的承载区，降低气膜压差，增加气体径向滑动轴承的稳定性，又可以有效增加气膜承载力和刚度，还可以增强滑动轴承的润滑特性，增加滑动轴承的使用寿命。

Description

一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承
技术领域
本实用新型涉及一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，属于滑动轴承技术领域。
背景技术
上世纪中期以来，气体润滑技术迅速发展，特别是近年来气体径向滑动轴承打破了液体润滑一统天下的局面。与液体润滑相比，气体径向滑动轴承具有转速高、精度高、功耗低和寿命长等优点。由于气体的粘度大约是液体的千分之一，所以气体轴承可以在极高的转速下工作而几乎无摩擦磨损；另外气体径向滑动轴承还有干净清洁，能耐高温和低温等优良特性。因此它的使用范围越来越广，并在各个领域都受到欢迎。但是，由于气体径向滑动轴承使用的润滑剂是气体，所以较液体润滑而言，它的承载能力较低、刚度低、稳定性较差，气体径向滑动轴承容易出现失稳现象。
目前，对滑动轴承表面结构的研究和改进都集中在油润滑或脂润滑滑动轴承。中国专利 CN106870562A中申请的“一种轴径表面织构化的锥形动静压轴承组合件”，其是在一种压力水或压力油润滑的锥形轴承轴颈表面加工表面织构，与油腔和节流器等结构配合以减小温升、增大转速。另外还有一些专利和论文对液体滑动轴承进行了改进和研究以达到提高转速、降低温升，增强润滑特性等目的，但是由于气体轴承本身就有工作转速高，摩擦磨损小等特点，另外由于气体的可压缩性及气体润滑轴承不存在空化等特性，这些技术都不适用于气体润滑轴承。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，该滑动轴承结构简单、易于加工，可有效提高摩擦副间的润滑性能，进一步减小滑动轴承的摩擦磨损；通过在滑动轴承轴颈上加工微织构以扩大滑动轴承间气膜的承载区，降低气膜压差，从而增加气体径向滑动轴承的稳定性，又可以有效增加气膜承载力和刚度。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中1≤m≤2，1≤n≤6；微织构区域在轴向上相对其中心对称轴呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为l，微织构两区域轴向间距为l1，其中微织构区域轴向长度l与轴颈轴向长度L的比为(0.2～1.0):1，微织构两区域轴向间距为l1为0≤l1≤L-l；
所述微织构区域在轴颈的周向上均匀分布，在周向上每个微织构区域所占周向角度设为β，其中15°≤β≤120°；
所述微织构的微孔密度Sp为10～95％；所述微织构控制单元的微孔密度Sp为微孔投影面积与微孔控制单元面积之比；
所述微织构的微孔深径比ε1为0.005～0.5，微织构的微孔深度为0.1～100μm；
所述微织构为圆柱形凹坑、长方体形凹坑、球缺形凹坑、三棱柱形凹坑、多棱柱形凹坑的一种或多种。
本实用新型所述轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承轴颈上的微织构，可采用激光加工、电化学腐蚀、电火花等现有工艺加工。
工作原理：当轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承轴颈如图所示方向旋转时，由于气体动压效应，在轴颈和轴瓦之间形成楔形气膜；在轴颈表面加工微织构可以降低气膜的最大压力，扩大滑动轴承间气膜的承载区，以至于增加气体径向滑动轴承的稳定性；由于微织构的存在扩大了滑动轴承间气膜的承载区，所以可以有效增加气膜承载力和刚度；在气体径向滑动轴承轴颈上加工微织构，增加了微织构区域的气膜厚度，所以可以增强滑动轴承的润滑特性，增加滑动轴承的使用寿命。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型在气体径向滑动轴承轴颈表面加工表面织构，其气体径向滑动轴承尺寸相对较小，精度较高，所以轴颈表面微织构结构简单易于加工；
(2)本实用新型通过在气体径向滑动轴承轴颈表面加工一定形状和密度的微织构，相比于光滑轴颈，可增加滑动轴承气膜的承载能力和刚度；
(3)本实用新型通过在气体径向滑动轴承轴颈表面加工微织构，可以扩大滑动轴承间气膜的承载区，以至于增加气体径向滑动轴承的稳定性；
(4)本实用新型通过在气体径向滑动轴承轴颈表面加工微织构，可以进一步增强滑动轴承的润滑性能，增加滑动轴承使用寿命。
附图说明
图1为实施例轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承结构示意图；
图2为实施例转速反向时轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承结构示意图；
图3为实施例轴颈周向部分织构化的结构示意图；
图4为实施例轴颈全部织构化的结构示意图；
图5为实施例轴颈轴向部分织构化的结构示意图；
图6为实施例轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承轴颈表面沿周向展开示意图；
图7为实施例中微织构的结构示意图(三棱柱形)；
图8为实施例中微织构的结构示意图(长方体形)；
图9为实施例中微织构的结构示意图(球缺形)；
图10为实施例中微织构的结构示意图(圆柱形)；
图中：1-轴瓦，2-轴颈，3-微织构，β-单个微织构区域周向角度范围，e-偏心距，φ-偏转角，ω-轴颈转动角速度，l-单个微织构区域轴向长度，l1-微织构区域轴向间距，L-轴颈轴向长度，D1-轴颈直径，D1-轴瓦内壁直径。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：如图1～7所示，一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中m＝1，n＝2；微织构区域在轴向上相对其中心对称轴呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为l，微织构两区域轴向间距为l1，其中微织构区域轴向长度l与轴颈轴向长度L的比为0.8，微织构两区域轴向间距为l1为0；
本实施例中微织构区域在轴颈的周向上均匀分布，在周向上每个微织构区域所占周向角度设为β，其中β＝90°；
本实施例中微织构的微孔密度Sp为80％；
本实施例中微织构的微孔深径比ε1为0.1，微织构的微孔深度为10μm；
本实施例中微织构为圆柱形凹坑(见图10)；
工作原理：当轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承轴颈如图所示方向旋转时，由于气体动压效应，在轴颈和轴瓦之间形成楔形气膜；在轴颈表面加工微织构可以降低气膜的最大压力，扩大滑动轴承间气膜的承载区，以至于增加气体径向滑动轴承的稳定性；由于微织构的存在扩大了滑动轴承间气膜的承载区，所以可以有效增加气膜承载力和刚度；在气体径向滑动轴承轴颈上加工微织构，增加了微织构区域的气膜厚度，所以可以增强滑动轴承的润滑特性，增加滑动轴承的使用寿命。
本实施例的工况参数取为：半径间隙为h0＝5×10-6m，偏心率为ε＝0.5，轴承入口和出口工作压力均为P1＝P2＝1×105Pa，轴颈转速ω＝4×104r/min。
实施例2：如图1～7所示，一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中m＝1，n＝1，即轴颈表面全部加工成微织构；微织构区域在轴向上相对其中心对称轴呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为l，微织构两区域轴向间距为l1，其中微织构区域轴向长度l与轴颈轴向长度L 的比为1.0:1，微织构两区域轴向间距为l1为0；
本实施例中在周向上微织构区域所占周向角度设为β，其中β＝360°；
本实施例中微织构的微孔密度Sp为95％；
本实施例中微织构的微孔深径比ε1为0.005，微织构的微孔深度为0.1μm；
本实施例中微织构为长方体形凹坑(见图8)；
本实施例的工况参数取为：半径间隙为h0＝5×10-6m，偏心率为ε＝0.5，轴承入口和出口工作压力均为P1＝P2＝1×105Pa，轴颈转速ω＝4×104r/min。
实施例3：如图1～7所示，一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中m＝2，n＝1；微织构区域在轴向上相对其中心对称轴呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为l，微织构两区域轴向间距为l1，其中微织构区域轴向长度l与轴颈轴向长度L的比为0.2，微织构两区域轴向间距为l1为10mm；
本实施例中微织构区域在轴颈的周向上均匀分布，在周向上每个微织构区域所占周向角度设为β，其中β＝120°；
本实施例中微织构的微孔密度Sp为10％；
本实施例中微织构的微孔深径比ε1为0.5，微织构的微孔深度为100μm；
本实施例中微织构为球缺形凹坑(见图9)；
本实施例的工况参数取为：半径间隙为h0＝10×10-6m，偏心率为ε＝0.7，轴承入口和出口工作压力均为P1＝P2＝1×105Pa，轴颈转速ω＝6×104r/min。
实施例4：如图1～7所示，一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中m＝2，n＝2；微织构区域在轴向上沿轴承中心呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为l，微织构两区域轴向间距为l1，其中微织构区域轴向长度l与轴颈轴向长度L的比为0.3，微织构两区域轴向间距为l1为10mm；
本实施例中微织构区域在轴颈的周向上均匀分布，在周向上每个微织构区域所占周向角度设为β，其中β＝15°；
本实施例中微织构的微孔密度Sp为35％；
本实施例中微织构的微孔深径比ε1为0.05，微织构的微孔深度为20μm；
本实施例中微织构为三棱柱形凹坑(见图7)；
本实施例的工况参数取为：半径间隙为h0＝15×10-6m，偏心率为ε＝0.1，轴承入口和出口工作压力均为P1＝P2＝1×105Pa，轴颈转速ω＝8×104r/min。
实施例5：
本实施例的轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承与实施例4的结构基本一致，不同之处在于，在轴颈的轴向和周向上为m×n排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中m＝2，n＝6。
实施例6：
本实施例的轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承与实施例1的结构基本一致，不同之处在于，本实施例中微织构为多棱柱形凹坑。
实施例7：
本实施例的轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承与实施例2的结构基本一致，不同之处在于，本实施例中微织构为均匀分布的圆柱形凹坑(见图10)和长方体形凹坑(见图8)。
实施例8：
本实施例的轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承与实施例3的结构基本一致，不同之处在于，本实施例中微织构为均匀分布的球缺形凹坑、三棱柱形凹坑和四棱柱形凹坑。
实施例9：
本实施例的轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承与实施例4的结构基本一致，不同之处在于，本实施例中微织构为均匀分布的圆柱形凹坑、长方体形凹坑和五棱柱形凹坑。
实施例10：
本实施例的轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承与实施例5的结构基本一致，不同之处在于，本实施例中微织构为均匀分布的圆柱形凹坑、三棱柱形凹坑和五棱柱形凹坑。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，其特征在于：润滑流体为气体，包括轴颈和轴瓦，轴颈的轴向均分为m个区域，轴颈的周向均分为n个区域，在轴颈的轴向和周向上为排列阵列区域内均匀设置有微织构，其中，；微织构区域在轴向上相对其中心对称轴呈对称分布；轴颈轴向长度为L，微织构区域轴向长度为，微织构两区域轴向间距为，其中微织构区域轴向长度与轴颈轴向长度L的比为(0.2~1.0):1，微织构两区域轴向间距为为。
2.根据权利要求1所述轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，其特征在于：微织构区域在轴颈的周向上均匀分布，在周向上每个微织构区域所占周向角度设为，其中。
3.根据权利要求1所述轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，其特征在于：微织构的微孔密度Sp为10~95%。
4.根据权利要求1所述轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，其特征在于：微织构的微孔深径比为0.005~0.5，微织构的微孔深度为0.1~100µm。
5.根据权利要求1所述轴颈表面织构化的气体径向滑动轴承，其特征在于：微织构为圆柱形凹坑、长方体形凹坑、球缺形凹坑、多棱柱形凹坑的一种或多种。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN116221271A (zh) * 2022-08-31 2023-06-06 广东极亚精机科技有限公司 谐波减速器
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