平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承制造技术

平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，属于箔片轴承领域。现有平箔片轴承存在承载力小的问题。平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，波形箔片筒(2)贴置在轴承壳体(1)内壁上，波形箔片筒(2)侧壁开口与轴承壳体(1)内壁上的凹槽(4)对应；平面箔片筒(3)贴置在波形箔片筒(2)内壁上，平面箔片筒(3)侧壁开口外翻的凸沿(6)穿过波形箔片筒(2)开口插置在轴承壳体(1)凹槽(4)内，平面箔片筒(3)在轴承壳体(1)的凹坑(5)处与轴承壳体(1)焊接固定。本发明专利技术通过使平箔片厚度沿轴向变化，使轴承中间区域气膜厚度增大两端气膜厚度减小，从而减少轴承两端润滑气体的端泄，提高润滑气体压力，提高轴承承载力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承。
技术介绍
自气体箔片轴承诞生以来，波箔型箔片轴承以其承载力高、安装简便等优点获得了广泛关注。后续的研究中，波箔型箔片轴承从第一代发展到第三代，轴承的承载力得到进一步提高。值得注意的是，上述改进是通过改变波箔片形状，使统一的波箔片刚度变为沿轴向和周向方向变化来实现的。在承载力提高的同时，带来了轴承加工安装难度的显著增大，导致目前箔片轴承在产品上的成熟应用仍以第一代箔片轴承为主。近年来，得益于表面加工技术的发展，使得对平箔片表面的微加工得以实现。与波箔片相比，平箔片结构简单，安装方便。通过改进平箔片表面形状，优化气膜厚度分布，也可以达到提高轴承承载力的目的。与此同时，轴承的安装难度并没有增大，从而有效保证了轴承的加工安装精度。但现有平箔片表面为平面的结构特征，气膜在轴向上分布均匀，使得轴承运转过程中出现中间部分产生的气膜压力与两端产生的气膜压力差距小，导致轴承承载力小的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的平箔片表面为平面的结构特征，气膜在轴向上分布均匀，使得轴承运转过程中出现中间部分产生的气膜压力与两端产生的气膜压力差距小，轴承承载力小的问题，而提出一种平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承。一种平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，其组成包括：其组成包括：轴承壳体、波形箔片筒和平面箔片筒；其中，轴承壳体的内壁上设置轴向贯通的凹槽，且凹槽的宽度在轴承壳体两端断面处加宽形成与凹槽连通的凹坑；波形箔片筒的侧壁具有轴向贯通的开口；平面箔片筒的侧壁具有轴向贯通的开口，且开口一边具有外翻的凸沿；且波形箔片筒贴置在轴承壳体的内壁上，波形箔片筒的开口与轴承壳体内壁上的凹槽对应，且波形箔片筒和波形箔片筒之间焊接固定；平面箔片筒贴置在波形箔片筒的内壁上，凸沿穿过波形箔片筒的开口插置在轴承壳体的凹槽内，平面箔片筒在轴承壳体的凹坑处与轴承壳体焊接固定。本专利技术的有益效果为：本专利技术的气体箔片轴承由轴承壳体、波形箔片筒和平面箔片筒组成，波形箔片筒和平面箔片筒安装于轴承壳体内壁，并分别采用焊接的方式固定于轴承壳体上，具有结构简单、易于安装加工的优点，且具有提高安装精度的优点。本专利技术的平面箔片筒的侧壁在轴向方向呈中间薄、两端厚的特点，两端形成的空间小于中间部分形成的空间，这样，轴承运行过程中，两端气膜厚度小，使得气膜厚度由中间向两端产生突降效果，有利于润滑气体在中间区域聚集，减少轴承两端润滑气体的端泄，有效提高润滑气体压力，从而使得轴承承载力提高15～25％。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的主视图；图中，B表示焊点；图3为图2的A-A剖面图，图4为本专利技术涉及的波形箔片筒的结构示意图；图5为本专利技术涉及的平面箔片筒的结构示意图；图6为本专利技术涉及的轴承壳体的结构示意图；图7a为本专利技术给出的平箔片表面没有微加工时，工作状态下气体箔片轴承润滑气膜沿轴向的分布特点；图7b为本专利技术给出的平箔片表面进行微加工时，工作状态下气体箔片轴承润滑气膜沿轴向的分布特点。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，其组成包括：轴承壳体1、波形箔片筒2和平面箔片筒3；其中，如图6所示，轴承壳体1的内壁上设置轴向贯通的凹槽4，且凹槽4的宽度在轴承壳体1两端断面处加宽形成与凹槽4连通的凹坑5；如图5所示，波形箔片筒2的侧壁具有轴向贯通的开口；如图4所示，平面箔片筒3的侧壁具有轴向贯通的开口，且开口一边具有外翻的凸沿6；且：波形箔片筒2贴置在轴承壳体1的内壁上，波形箔片筒2的开口与轴承壳体1内壁上的凹槽4对应，且波形箔片筒2和波形箔片筒2之间焊接固定，焊点在图3所示的凹坑5内；平面箔片筒3贴置在波形箔片筒2的内壁上，凸沿6穿过波形箔片筒2的开口插置在轴承壳体1的凹槽4内，平面箔片筒3在轴承壳体1的凹坑5处与轴承壳体1焊接固定，焊点在图3所示的凹坑5内；焊接固定后，保证平面箔片筒3无法轴向和周向移动。安装完成后的效果图参见图1所示。具体实施方式二：与具体实施方式一不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述的凹坑5的宽度为凹槽4的宽度的4～6倍，凹坑5在轴承壳体1轴向上的长度为凹槽4的长度的1/6～1/5倍。具体实施方式三：与具体实施方式一或二不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述的凸沿6所在平面的延长面经过平面箔片筒3的轴心。具体实施方式四：与具体实施方式三不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述的平面箔片筒3的腰部内壁上设置圆周方向贯通的环槽7。具体实施方式五：与具体实施方式四不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述环槽7的宽度占平面箔片筒3筒长的1/3-3/4。具体实施方式六：与具体实施方式四或五不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述环槽7深度为5-20μm。具体实施方式七：与具体实施方式六不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述的波形箔片筒2的内壁以及外壁上的各条脊8的走向是波形箔片筒2的轴向上的。具体实施方式八：与具体实施方式七不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述的波形箔片筒2的内壁或者外壁上相邻的两条脊8之间的距离为3-5mm。具体实施方式九：与具体实施方式八不同的是，本实施方式的平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，所述的波形箔片筒2的内壁或者外壁上相邻的两条脊8之间的距离为4.2mm。工作原理：首先将波形箔片筒2置于轴承内表面，使波形箔片筒2一端与轴承壳体1的凹槽4平齐，将波形箔片筒2一端焊接到轴承内表面上。对平面箔片筒3是预先进行折弯处理卷曲成的筒形，使平面箔片筒3弯折端的凸沿6对准轴承壳体1的凹槽4，装到轴承壳体1的内。在轴承壳体1的的两端凹坑5区域，将平面箔片筒3的凸沿6焊接到轴承壳体1的凹槽4内，从而保证平面箔片筒3无法轴向和周向移动。安装完成后的效果图参见图1所示。图7a和7b分别给出了平箔片表面没有微加工和进行微加工时，工作状态下气体箔片轴承润滑气膜沿轴向的分布特点。对于平箔片表面没有微加工的箔片轴承，润滑气膜轴向分布如图中的图7a状态。由于轴承两端与环境接触，气膜压力沿轴向会呈现中间大、两边小的分布特点，导致箔片中间部分的变形量略大于两端，气膜厚度在中间截面处略大于两端。对于平箔片表面微加工处理的气体箔片轴承，气膜厚度如图7b状态，箔片变形仍然呈现上述的特点，但由于平箔片中间区域变薄，使得气膜厚度由中间向两端有一个突降的效果，这将有利于润滑气体在中间区域聚集，减小了轴承两端的端泄，从而使得气膜压力显著增大，提高了轴承承载力。本专利技术还可有其它多种实施例，在不背离本专利技术精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本专利技术作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本专利技术所附的权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，其特征在于：其组成包括：轴承壳体(1)、波形箔片筒(2)和平面箔片筒(3)；其中，轴承壳体(1)的内壁上设置轴向贯通的凹槽(4)，且凹槽(4)的宽度在轴承壳体(1)两端断面处加宽形成与凹槽(4)连通的凹坑(5)；波形箔片筒(2)的侧壁具有轴向贯通的开口；平面箔片筒(3)的侧壁具有轴向贯通的开口，且开口一边具有外翻的凸沿(6)；且波形箔片筒(2)贴置在轴承壳体(1)的内壁上，波形箔片筒(2)的开口与轴承壳体(1)内壁上的凹槽(4)对应，且波形箔片筒(2)和波形箔片筒(2)之间焊接固定；平面箔片筒(3)贴置在波形箔片筒(2)的内壁上，凸沿(6)穿过波形箔片筒(2)的开口插置在轴承壳体(1)的凹槽(4)内，平面箔片筒(3)在轴承壳体(1)的凹坑(5)处与轴承壳体(1)焊接固定。

【技术特征摘要】
1.一种平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，其特征在于：其组成包括：轴承壳体(1)、波形箔片筒(2)和平面箔片筒(3)；其中，轴承壳体(1)的内壁上设置轴向贯通的凹槽(4)，且凹槽(4)的宽度在轴承壳体(1)两端断面处加宽形成与凹槽(4)连通的凹坑(5)；波形箔片筒(2)的侧壁具有轴向贯通的开口；平面箔片筒(3)的侧壁具有轴向贯通的开口，且开口一边具有外翻的凸沿(6)；且波形箔片筒(2)贴置在轴承壳体(1)的内壁上，波形箔片筒(2)的开口与轴承壳体(1)内壁上的凹槽(4)对应，且波形箔片筒(2)和波形箔片筒(2)之间焊接固定；平面箔片筒(3)贴置在波形箔片筒(2)的内壁上，凸沿(6)穿过波形箔片筒(2)的开口插置在轴承壳体(1)的凹槽(4)内，平面箔片筒(3)在轴承壳体(1)的凹坑(5)处与轴承壳体(1)焊接固定。2.根据权利要求1所述平箔片轴向厚度变化的气体径向箔片轴承，其特征在于：所述的凹坑(5)的宽度为凹槽(4)的宽度的4～6倍，凹坑(5)在轴承壳体(1)轴向上的长度为凹槽(4)的长度的1/6～1/5倍。3.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘占生，闫佳佳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23