CN105179462B - 一种波箔型空气动压轴承 - Google Patents

Abstract

一种波箔型空气动压轴承。其包括凸肩、轴承壳体、平箔片和多条波箔片；凸肩从轴承壳体一端边缘沿径向向外延伸而形成；多条平箔片并排设置，相邻平箔片两侧边缘相互搭接在一起；波箔片上设有多个相互交替设置且具有不同曲率半径的两种波纹，一面贴附在所有平箔片的外表面上，另一面固定在轴承壳体内圆周面上，平箔片和多条波箔片一端同时固定在轴承壳体内圆周面上，另一端为自由端。本发明可替代小型商务飞机上滚珠轴承，减少发动机重量，其能以气体润滑代替传统滑油润滑，当发动机处于工作状态时，由于其上楔形间隙较小，动压效果较强，因此能提供与刚性表面气体动压轴承相当的承载力，可大大减小轴承摩擦力、阻力、震动，增加发动机工作稳定性。

Description

一种波箔型空气动压轴承

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，特别是涉及一种波箔型空气动压轴承。

背景技术

旋转机械已被广泛应用于低温工程、航空、航天以及国防等领域，近年来，随着该技术的不断发展，旋转机械的工作环境越来越苛刻，因此人们对其性能的要求也越来越高。而轴承作为转子的主要支承部件，是旋转机械的关键组成部分，其性能的好坏会直接影响旋转系统的运行质量。因此，如何保证和提高轴承的性能已经成为各领域发展过程中所需要面对和解决的关键技术难题之一。

目前航空发动机采用的主要润滑方式为滑油润滑，即结合滚动轴承以及滚珠轴承的润滑系统，缺点是具有较低的承载能力和有限的阻尼水平，因此发动机的可靠性和寿命会大大降低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种波箔型空气动压轴承。

为了达到上述目的，本发明提供的波箔型空气动压轴承包括凸肩、轴承壳体、平箔片和多条波箔片；其中轴承壳体为圆环形状；凸肩是从轴承壳体的一端边缘沿径向向外延伸而形成，起固定和传递载荷作用；平箔片为圆弧状，多条平箔片并排设置，并且相邻平箔片的两侧边缘相互搭接在一起；波箔片也呈圆弧状，其上设有多个相互交替设置且具有不同曲率半径的两种波纹，一面贴附在所有平箔片的外表面上，用于为平箔片提供支承，另一面固定在轴承壳体的内圆周面上，并且平箔片和多条波箔片的一端同时固定在轴承壳体的内圆周面上，另一端为自由端。

所述的波箔片上两种波纹的曲率半径分别为3.77mm和10.88mm，并且曲率中心位于波箔片的外侧。

所述的平箔片和波箔片以及波箔片与轴承壳体内圆周面之间的楔形间隙的个数均为16个。

所述的平箔片和波箔片上固定端与相应的自由端相互靠近设置。

所述的平箔片的直径为46mm。

所述的波箔片上波纹的尺寸范围为3.6-3.8mm。

本发明提供的波箔型空气动压轴承可以替代小型商务飞机上的滚珠轴承，减少发动机重量，其能以气体润滑代替传统的滑油润滑，当发动机处于工作状态时，由于其上楔形间隙较小，动压效果较强，因此能够提供与刚性表面气体动压轴承相当的承载力，所以可以大大减小轴承的摩擦力和阻力，减轻震动，提高效率，增加发动机工作的稳定性，并且具有高转速、无污染、可靠性高、运行寿命长、耐冲击、摩擦磨损低、适应温度范围宽广及较高耐久性等优点。

附图说明

图1为本发明提供的波箔型空气动压轴承结构立体图。

图2为本发明提供的波箔型空气动压轴承中波箔与平箔结合状态立体图。

图3为本发明提供的波箔型空气动压轴承结构透视图。

图4本发明提供的波箔型空气动压轴承中波箔与平箔结合状态局部侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的波箔型空气动压轴承进行详细说明。

如图1—图4所示，本发明提供的波箔型空气动压轴承包括凸肩1、轴承壳体2、平箔片3和多条波箔片4；其中轴承壳体2为圆环形状；凸肩1 是从轴承壳体2的一端边缘沿径向向外延伸而形成，起固定和传递载荷作用；平箔片3为圆弧状，多条平箔片3并排设置，并且相邻平箔片3的两侧边缘相互搭接在一起，以保持足够的强度；波箔片4也呈圆弧状，其上设有多个相互交替设置且具有不同曲率半径的两种波纹，一面贴附在所有平箔片3的外表面上，用于为平箔片3提供支承，另一面固定在轴承壳体2的内圆周面上，并且平箔片3和多条波箔片4的一端同时固定在轴承壳体2的内圆周面上，另一端为自由端。

所述的波箔片4上两种波纹的曲率半径分别为3.77mm和10.88mm，并且曲率中心位于波箔片4的外侧。

所述的平箔片3和波箔片4以及波箔片4与轴承壳体2内圆周面之间的楔形间隙的个数均为16个。

所述的平箔片3和波箔片4上固定端与相应的自由端相互靠近设置。

所述的平箔片3的直径为46mm。

所述的波箔片4上波纹的尺寸范围为3.6-3.8mm。

现将本发明提供的波箔型空气动压轴承工作原理阐述如下：使用时首先将其套在小型涡扇发动机的主轴上，当发动机处于工作状态时，基于润滑气体自身的粘性作用，被高速运转的轴颈带动，不断向楔形间隙压缩，从而使得这些楔形间隙内的压力比进出口压力都高，因此产生向上的合力而支承载荷。凸肩1则将发动机低压转子上的载荷传递到发动机外壳。另外，可以结合高温涂层技术，使得波箔型空气动压轴承具备良好的自适应性和耐高温性能。

Claims (6)

1.一种波箔型空气动压轴承，其特征在于：所述的波箔型空气动压轴承包括凸肩(1)、轴承壳体(2)、平箔片(3)和多条波箔片(4)；其中轴承壳体(2)为圆环形状；凸肩(1)是从轴承壳体(2)的一端边缘沿径向向外延伸而形成，起固定和传递载荷作用；平箔片(3)为圆弧状，多条平箔片(3)并排设置，并且相邻平箔片(3)的两侧边缘相互搭接在一起；波箔片(4)也呈圆弧状，其上设有多个相互交替设置且具有不同曲率半径的两种波纹，一面贴附在所有平箔片(3)的外表面上，用于为平箔片(3)提供支承，另一面固定在轴承壳体(2)的内圆周面上，并且平箔片(3)和多条波箔片(4)的一端同时固定在轴承壳体(2)的内圆周面上，另一端为自由端。

2.根据权利要求1所述的波箔型空气动压轴承，其特征在于：所述的波箔片(4)上两种波纹的曲率半径分别为3.77mm和10.88mm，并且曲率中心位于波箔片(4) 的外侧。

3.根据权利要求1所述的波箔型空气动压轴承，其特征在于：所述的平箔片(3)和波箔片(4)以及波箔片(4)与轴承壳体(2)内圆周面之间的楔形间隙的个数均为16个。

4.根据权利要求1所述的波箔型空气动压轴承，其特征在于：所述的平箔片(3)和波箔片(4)上固定端与相应的自由端相互靠近设置。

5.根据权利要求1所述的波箔型空气动压轴承，其特征在于：所述的平箔片(3)的直径为46mm。

6.根据权利要求1所述的波箔型空气动压轴承，其特征在于：所述的波箔片(4)上波纹的尺寸范围为3.6-3.8mm。