运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承制造技术

本发明专利技术涉及一种运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承，包括一块固定瓦块和一块运动平板，固定瓦块工作表面和运动平板工作表面之间的夹角θ的取值范围为：1.0×10

The use of special fixed pad thrust bearing physical adsorption

The invention relates to a special fixed pad thrust bearing by physical adsorption, including a fixed pad and a moving flat range of angle between the fixed tile working surface and the working surface of the treadmill is: 1 * 10

【技术实现步骤摘要】
运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承
本专利技术涉及轴承领域，具体地说是一种运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承。
技术介绍
轴承是用来支承轴类零件的重要机械部件。主要分滑动轴承和滚动轴承两种。对于轴承有以下主要性能要求：支承精度、支承刚度、低摩擦系数和耐磨损。这就要求轴承是一种很精密的机械部件，还要求它有足够大的承载能力。为了达到好的减摩和耐磨性能，还需要轴承具有较好的润滑性能。发展至今，虽然轴承技术比较成熟，但均建立在传统的润滑理论基础上。目前，滚动轴承和滑动轴承各应用于不同场合，各有其优势。由于本专利技术涉及的是滑动轴承，现将现有滑动轴承类型和技术归纳如下：从润滑机理上，滑动轴承分为混合摩擦滑动轴承和流体润滑滑动轴承两种。前者依靠边界吸附膜和流体动压效应实现润滑，用于低速、轻载和不重要场合；后者依靠流体膜实现润滑，用于重要场合，应用更为广泛。流体润滑滑动轴承是滑动轴承的主体，又分为流体动压润滑滑动轴承和流体静压润滑滑动轴承两种。流体静压润滑滑动轴承依靠外界液压系统供油，靠油压支承载荷，靠液压油进行润滑，制造精度高、结构较复杂、成本较高，用于要求支承刚度大、支承精度高和承载能力大的重要场合。流体动压润滑滑动轴承依靠流体动压效应实现润滑，具有结构较简单、成本较低、性能较好的优点，是一种应用更为广泛和常见的滑动轴承。它又分为流体动压润滑向心滑动轴承和流体动压润滑推力滑动轴承两种。前者用于支承径向载荷，后者用于支承轴向载荷。以下介绍现有主要流体动压润滑推力滑动轴承类型及其特点。一、倾斜平面瓦块轴承，这种轴承如图1所示。它依靠上下两表面间形成的收敛间隙和这两个表面间的相对运动实现流体动压效应，从而实现润滑。这种轴承有较大承载能力，有较好减摩和耐磨性能。这种轴承分成两种，一种是上表面和下表面均不能绕支点转动的固定瓦块轴承，另一种是其中一个表面可绕支点转动的可倾瓦块轴承。在良好设计下，可倾瓦块轴承比固定瓦块轴承有更大的承载能力。二、锯齿形瓦块轴承，这种轴承如图2所示。它的工作和润滑机理同上一种轴承。在相同条件下它的承载能力比上一种轴承低得多。三、斜面平台瓦块轴承，这种轴承如图3所示。它的工作和润滑机理同上两种轴承。在相同工况下它的最大承载量比倾斜平面固定瓦块轴承的最大承载量高出20％。四、瑞利阶梯轴承，这种轴承如图4所示。它的工作和润滑机理同前面轴承。相比于前面三种轴承，在相同工况下它的最大承载量最高，比倾斜平面固定瓦块轴承的最大承载量高出28％。根据传统流体润滑理论，图1-图4所示传统轴承均依赖两固体表面间形成的收敛楔形间隙，在运动表面带动下，润滑油从收敛楔形间隙的大截面带进去，从它的小截面带出来，从而使润滑油在收敛楔形间隙中受到挤压进而产生油压，润滑油膜就具备承载能力，从而形成流体动压润滑轴承。按照传统流体润滑理论，两固体表面间形成的发散楔形间隙中是不可能形成流体动压润滑油膜的，这时就不可能形成轴承。因为此时在运动表面带动下，润滑油从发散楔形间隙的小截面带进去，而从它的大截面被带出来，这样润滑油在发散楔形间隙中就不会受到挤压，也就不会产生油压，不具备承载能力，不能形成润滑油膜。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承。与传统流体润滑理论相悖，这种轴承两接触表面间形成发散的楔形间隙。与图1所示传统固定瓦块推力滑动轴承相反，这种轴承入口区的表面间隙小于它的出口区的表面间隙。按照传统流体润滑理论，这种轴承应当是不成立的，因为润滑油从发散楔形间隙的小截面带进去，而从它的大截面被带出来，润滑油在这样的间隙中没有被挤压，也就不能形成油压，不具备承载能力。但是，如果在这种轴承入口区的静止接触表面上涂以具有较强物理吸附能力的亲油涂层，而在本轴承的出口区静止接触表面上涂以具有较弱物理吸附能力的憎油涂层，当本轴承的两表面间隙处于1nm量级时，由于本轴承入口区和出口区的静止接触表面对润滑油的不同物理吸附作用，在运动表面带动下使得流入本轴承入口区小截面的润滑油流量反而大于流出出口区大截面的润滑油流量，从而使得润滑油在这样的发散楔形间隙中也能受到挤压进而产生油压，润滑油膜就具备承载能力。这样就形成本专利技术所指的异形固定瓦块推力滑动轴承。本专利技术在传统轴承忌讳的发散的楔形间隙下，仅运用物理吸附技术，就实现了具有一定承载能力的异形固定瓦块推力滑动轴承，在技术上，本专利技术具有突出的进步和创造性。本专利技术轴承具有制造容易、结构简单、成本低廉的优点。本专利技术的技术解决方案是：一种运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承，如图5，包括一块固定瓦块(1)，固定瓦块(1)工作表面包括平面A(2)和平面C(6)，平面A(2)是亲油涂层表面，平面C(6)是憎油涂层表面；另有一块具有平面B(3)的运动平板(4)，平面B(3)的物理吸附特性处处相同，平面B(3)是运动平板(4)的自然表面或是运动平板(4)上的涂层表面。使运动平板(4)与固定瓦块(1)配对，固定瓦块(1)的倾角即固定瓦块(1)的平面A(2)和运动平板(4)的平面B(3)之间的夹角为θ，θ的取值范围为：1.0×10-7°≤θ≤1.0×10-4°。固定瓦块(1)和运动平板(4)之间就形成了楔形间隙，在这个楔形间隙里充满润滑油(5)，这个楔形间隙的大端处间隙值即轴承出口处润滑油(5)膜厚度为ho，ho处于1nm量级，运动平板(4)相对于固定瓦块(1)的运动方向为由这个楔形间隙的小端指向这个楔形间隙的大端。这样就形成了本专利技术所指的异形固定瓦块推力滑动轴承。进一步地，固定瓦块(1)的平面A(2)为二氧化钛涂层表面，平面C(6)为氟碳涂层表面，运动平板(4)的平面B(3)为运动平板(4)的自然表面。本专利技术的有益效果是：本专利技术运用物理吸附技术，采用表面涂层方法设计出一种异形固定瓦块推力滑动轴承。本专利技术轴承适用于轴承入口区表面间隙小于轴承出口区表面间隙的场合，这是传统固定瓦块推力滑动轴承达不到的。本专利技术轴承具有一定的承载能力，具有良好的润滑油膜，能起到较好的减摩耐磨效果，在精密机械或微小型机械设备上作支撑部件用。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术轴承适用于轴承入口区表面间隙小于轴承出口区表面间隙的场合。(2)本专利技术轴承含有良好的润滑油膜，具有良好的减摩耐磨性能，具有一定的承载能力。(3)本专利技术轴承结构简单，制造容易，成本低廉。附图说明图1是现有倾斜平面瓦块轴承的结构示意图；图2是现有锯齿形瓦块轴承的结构示意图；图3是现有斜面平台瓦块轴承的结构示意图；图4是现有瑞利阶梯轴承的结构示意图；图5是本专利技术实施例运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承的结构示意图；图6是实施例中本专利技术轴承内的无量纲压力(P)的分布；图7是实施例中不同的固定瓦块(1)的倾角θ下本专利技术轴承的无量纲承载量(W)；图8是实施例中不同固定瓦块(1)的倾角θ下本专利技术轴承的无量纲承载量(W)与轴承出口处润滑油(5)膜厚度ho的关系曲线。其中，u为运动平板相对于固定瓦块的运动速度，w：单位接触长度上轴承支承的载荷，ho为轴承出口处润滑油(5)膜厚度，l1为平面A(2)的宽度，l2为平面C(6)的宽度，θ为固定瓦块(1)的倾角即固定瓦块(1)的平面A(2)和运动平板(4)的平面B(3)之间的夹角；两板块之间的间隙中充满润滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承，包括一块固定瓦块(1)，固定瓦块(1)工作表面包括平面A(2)和平面C(6)，另有一块具有平面B(3)的运动平板(4)，使运动平板(4)与固定瓦块(1)配对，固定瓦块(1)的倾角即固定瓦块(1)的平面A(2)和运动平板(4)的平面B(3)之间的夹角为θ，固定瓦块(1)和运动平板(4)之间形成了楔形间隙，在这个楔形间隙里充满润滑油(5)，这个楔形间隙的大端处间隙值即轴承出口处润滑油(5)膜厚度为h0，运动平板(4)相对于固定瓦块(1)的运动方向为由这个楔形间隙的小端指向这个楔形间隙的大端，其特征在于：θ的取值范围为：1.0×10

【技术特征摘要】
1.一种运用物理吸附的异形固定瓦块推力滑动轴承，包括一块固定瓦块(1)，固定瓦块(1)工作表面包括平面A(2)和平面C(6)，另有一块具有平面B(3)的运动平板(4)，使运动平板(4)与固定瓦块(1)配对，固定瓦块(1)的倾角即固定瓦块(1)的平面A(2)和运动平板(4)的平面B(3)之间的夹角为θ，固定瓦块(1)和运动平板(4)之间形成了楔形间隙，在这个楔形间隙里充满润滑油(5)，这个楔形间隙的大端处间隙值即轴承出口处润滑油(5)膜厚度为h0，运动平板(4)相对于固定瓦块(1)的运动方向为由这个楔形间...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永斌，袁虹娣，
申请(专利权)人：袁虹娣，
类型：发明
国别省市：湖北,42