一种悬臂型止推箔片轴承制造技术

本实用新型专利技术提供一种悬臂型止推箔片轴承包括：轴承座、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片、销钉，轴承座包括支座、扇形瓦块；其中，支座呈圆筒形状，支座上端沿周向开设有定位卡槽，扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片、定位卡槽、销钉一一对应；扇形瓦块组成的圆形结构、扇形弹性支撑元件组成的圆形结构、扇形悬臂箔片组成的圆形结构完全重合，且重合后的圆心处开设有用于穿设主轴的圆心孔；在支座上端按照由内到外的顺序，依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片，扇形弹性支撑元件与扇形瓦块上表面贴合，相邻扇形悬臂箔片搭接。本实用新型专利技术具有多重刚度、载荷力较高、缓和冲击振动的能力较强等特点，广泛应用于轴承领域。

A Cantilever Thrust Foil Bearing

【技术实现步骤摘要】
一种悬臂型止推箔片轴承
本技术涉及动压气体轴承
，特别是涉及一种悬臂型止推箔片轴承。
技术介绍
在实际应用中，承载的动压气体轴承运行时会出现轴的角度偏差，导致其承载力降低、磨损严重。箔片气体轴承是一种具有自作用柔性表面的动压气体轴承，其柔性表面一般采用金属箔片制成。箔片气体轴承因其柔性表面而具有一定的刚度和阻尼，可根据载荷情况自适应地改变轴承内的气膜厚度，从而使轴承可以在一定范围内适应轴的角度偏差，提高轴承的承载能力与缓和冲击振动的能力。近年来，精密机械以及航空工业的飞速发展对轴承系统的要求也越来越高，为了提高旋转运动机械高速性、精密性，气体轴承的研究与生产得到了越来越多的关注，使箔片轴承在近年来实现了飞跃性的发展。气体轴承的工程产品已经实际应用在航空装置以及相关高速旋转机械产品上，比如，极低温用涡轮压缩机、氦透平膨胀机、航空器空调等，箔片轴承的优异使用性能得到了检验。但是，传统的悬臂型箔片轴承由于支撑结构单一，故不能很好的通过箔片变形应对运转过程中的冲击载荷和涡动，易造成主轴与箔片间的摩擦损坏。由此可见，在现有技术中，箔片只能为悬臂型箔片轴承提供单一刚度，使得悬臂型箔片轴承的载荷力较低，且缓和冲击振动的能力也较低。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的在于提供一种具有多重刚度、载荷力较高、缓和冲击振动的能力较强的悬臂型止推箔片轴承。为了达到上述目的，本技术提出的技术方案为：一种悬臂型止推箔片轴承，包括：轴承座、三个以上的扇形弹性支撑元件、三个以上的扇形悬臂箔片、三个以上的销钉；其中，轴承座包括圆筒状的支座、三个以上的扇形瓦块；支座上端沿周向均匀开设有三个以上与主轴垂直的定位卡槽，三个以上的扇形瓦块安装于支座上端；扇形瓦块的数目、扇形弹性支撑元件的数目、扇形悬臂箔片的数目、定位卡槽的数目与销钉的数目均相同，扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片、定位卡槽、销钉一一对应；三个以上的扇形瓦块组成的圆形结构、三个以上的扇形弹性支撑元件组成的圆形结构、三个以上的扇形悬臂箔片组成的圆形结构完全重合，且重合后的圆心处开设有用于穿设主轴的圆心孔；在支座上端按照由内到外的顺序，依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片；对于三个以上的定位卡槽，相邻的定位卡槽之间均固定装设有一个与主轴垂直的扇形瓦块和一个与主轴垂直的对应的扇形弹性支撑元件，且扇形弹性支撑元件与对应的扇形瓦块上表面贴合；扇形悬臂箔片叠合在对应的扇形弹性支撑元件上，且扇形悬臂箔片的一扇形侧作为固定侧通过销钉叠合固定在对应的定位卡槽内，扇形悬臂箔片的另一扇形侧作为自由侧处于自由状态，每个扇形悬臂箔片的自由侧均沿周向自由搭接在相邻扇形悬臂箔片上；扇形弹性支撑元件与对应的扇形悬臂箔片线接触或面接触，相邻的扇形悬臂箔片之间分段线接触或面接触。综上所述，本技术所述悬臂型止推箔片轴承中，圆筒状的支座上端内按照由外到内的顺序，依次安装对应的依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片，扇形弹性支撑元件与扇形瓦块贴合。在所述悬臂型止推箔片轴承承受载荷时，扇形弹性支撑元件或扇形悬臂箔片发生延展。当载荷较小时，在气膜压力的作用下仅扇形悬臂箔片延展，也仅有扇形悬臂箔片起支撑作用，这时所述悬臂型止推箔片轴承存在扇形悬臂箔片结构阻尼、相邻扇形悬臂箔片之间存在摩擦阻尼。随着载荷的增大，所述悬臂型止推箔片轴承存在扇形悬臂箔片的结构阻尼、相邻扇形悬臂箔片之间存在的摩擦阻尼也逐渐增大。随着载荷的进一步增大，在气膜压力的作用下扇形弹性支撑元件和扇形悬臂箔片延展，扇形弹性支撑元件和扇形悬臂箔片共同起支撑作用，这时所述悬臂型止推箔片轴承存在扇形弹性支撑元件结构阻尼、扇形悬臂箔片的结构阻尼、扇形弹性支撑元件与扇形悬臂箔片之间的摩擦阻尼、相邻扇形臂箔片之间存在摩擦阻尼；而且，随着载荷的增大，上述这些摩擦阻尼也逐渐增大。由此可见，随着载荷的增加，扇形弹性支撑元件与对应的扇形悬臂箔片线接触或面接触、相邻的扇形悬臂箔片之间分段线接触或面接触进一步加强，扇形弹性支撑元件与扇形悬臂箔片的耦合刚度也逐渐加强，本技术所述悬臂型止推箔片轴承具有明显的非线性分段多重刚性特性与非线性分段阻尼变化特征，使得本技术所述悬臂型止推箔片轴承承载力和运行稳定性有了很大的提高；同时，随着载荷的增加，扇形悬臂箔片与扇形弹性支撑元件的相互耦合，使得本技术所述悬臂型止推箔片轴承表现出分段变化的非线性刚度特性，进一步使得主轴角度偏差被恢复、不稳定涡动也被消除；这样，轴承间隙、压力分布等沿周向基本保持一致，从而使得本技术所述悬臂型止推箔片轴承具有更好的承载特性和应对冲击的能力。附图说明图1是本技术所述悬臂型止推箔片轴承的总体组成结构示意图。图2(a)是本技术所述悬臂型止推箔片轴承在装配状态下弹性支撑元件与悬臂箔片、悬臂箔片间接触状态下的结构示意图。图2(b)是本技术所述悬臂型止推箔片轴承受气膜压力发生整体弯曲变形、止推箔片中间区域与弹性支撑元件逐渐发生接触的结构示意图。图2(c)是本技术所述悬臂型止推箔片与弹性支撑元件完全贴合状态下的结构示意图。图3(a)是等高弹性支撑元件的结构示意图。图3(b)是变高弹性支撑元件的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本技术作进一步地详细描述。图1是本技术所述悬臂型止推箔片轴承的总体组成结构示意图。如图1所示，本技术所述悬臂型止推箔片轴承包括：轴承座1、三个以上的扇形弹性支撑元件2、三个以上的扇形悬臂箔片3、三个以上的销钉4；其中，轴承座1包括圆筒状的支座、三个以上的扇形瓦块；支座上端沿周向均匀开设有三个以上与主轴垂直的定位卡槽，三个以上的扇形瓦块安装于支座上端；扇形瓦块的数目、扇形弹性支撑元件2的数目、扇形悬臂箔片3的数目、定位卡槽的数目与销钉的数目均相同，扇形瓦块、扇形弹性支撑元件2、扇形悬臂箔片3、定位卡槽、销钉一一对应；三个以上的扇形瓦块组成的圆形结构、三个以上的扇形弹性支撑元件2组成的圆形结构、三个以上的扇形悬臂箔片3组成的圆形结构完全重合，且在重合后的圆心处开设有用于穿设主轴的圆心孔；在支座上端按照由内到外的顺序，依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件2、扇形悬臂箔片3；对于三个以上的定位卡槽，相邻的定位卡槽之间均固定装设有一个与主轴垂直的扇形瓦块和一个与主轴垂直的对应的扇形弹性支撑元件2，且扇形弹性支撑元件2与对应的扇形瓦块上表面贴合；扇形悬臂箔片3叠合在对应的扇形弹性支撑元件2上，且扇形悬臂箔片3的一扇形侧作为固定侧通过销钉4叠合固定在对应的定位卡槽内，扇形悬臂箔片3的另一扇形侧作为自由侧处于自由状态，每个扇形悬臂箔片3的自由侧均沿周向自由搭接在相邻扇形悬臂箔片3上；扇形弹性支撑元件2与对应的扇形悬臂箔片3线接触或面接触，相邻的扇形悬臂箔片3之间分段线接触或面接触。本技术中，所述悬臂型止推箔片轴承的内径、外径分别为25毫米、50毫米。总之，本技术所述悬臂型止推箔片轴承中，圆筒状的支座上端内按照由外到内的顺序，依次安装对应的依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片，扇形弹性支撑元件与扇形瓦块贴合。在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬臂型止推箔片轴承，其特征在于，所述悬臂型止推箔片轴承包括：轴承座、三个以上的扇形弹性支撑元件、三个以上的扇形悬臂箔片、三个以上的销钉；其中，轴承座包括圆筒状的支座、三个以上的扇形瓦块；支座上端沿周向均匀开设有三个以上与主轴垂直的定位卡槽，三个以上的扇形瓦块安装于支座上端；扇形瓦块的数目、扇形弹性支撑元件的数目、扇形悬臂箔片的数目、定位卡槽的数目与销钉的数目均相同，扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片、定位卡槽、销钉一一对应；三个以上的扇形瓦块组成的圆形结构、三个以上的扇形弹性支撑元件组成的圆形结构、三个以上的扇形悬臂箔片组成的圆形结构完全重合，且重合后的圆心处开设有用于穿设主轴的圆心孔；在支座上端按照由内到外的顺序，依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片；对于三个以上的定位卡槽，相邻的定位卡槽之间均固定装设有一个与主轴垂直的扇形瓦块和一个与主轴垂直的对应的扇形弹性支撑元件，且扇形弹性支撑元件与对应的扇形瓦块上表面贴合；扇形悬臂箔片叠合在对应的扇形弹性支撑元件上，且扇形悬臂箔片的一扇形侧作为固定侧通过销钉叠合固定在对应的定位卡槽内，扇形悬臂箔片的另一扇形侧作为自由侧处于自由状态，每个扇形悬臂箔片的自由侧均沿周向自由搭接在相邻扇形悬臂箔片上；扇形弹性支撑元件与对应的扇形悬臂箔片线接触或面接触，相邻的扇形悬臂箔片之间分段线接触或面接触。...

【技术特征摘要】
1.一种悬臂型止推箔片轴承，其特征在于，所述悬臂型止推箔片轴承包括：轴承座、三个以上的扇形弹性支撑元件、三个以上的扇形悬臂箔片、三个以上的销钉；其中，轴承座包括圆筒状的支座、三个以上的扇形瓦块；支座上端沿周向均匀开设有三个以上与主轴垂直的定位卡槽，三个以上的扇形瓦块安装于支座上端；扇形瓦块的数目、扇形弹性支撑元件的数目、扇形悬臂箔片的数目、定位卡槽的数目与销钉的数目均相同，扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片、定位卡槽、销钉一一对应；三个以上的扇形瓦块组成的圆形结构、三个以上的扇形弹性支撑元件组成的圆形结构、三个以上的扇形悬臂箔片组成的圆形结构完全重合，且重合后的圆心处开设有用于穿设主轴的圆心孔；在支座上端按照由内到外的顺序，依次安装对应的扇形瓦块、扇形弹性支撑元件、扇形悬臂箔片；对于三个以上的定位卡槽，相邻的定位卡槽之间均固定装设有一个与主轴垂直的扇形瓦块和一个与主轴垂直的对应的扇形弹性支撑元件，且扇形弹性支撑元件与对应的扇形瓦块上表面贴合；扇形悬臂箔片叠合在对应的扇形弹性支撑元件上，且扇形悬臂箔片的一扇形侧作为固定侧通过销钉叠合固定在对应的定位卡槽内，扇形悬臂箔片的另一扇形侧作为自由侧处于自由状态，每个扇形悬臂箔片的自由侧均沿周向自由搭接在相邻扇形悬臂箔片上；扇形弹性支撑元件与对应的扇形悬臂箔片线接触或面接触，相邻的扇形悬臂箔片之间分段线接触或面接触。2.根据权利要求1所述的悬臂型止推箔片轴承，其特征在于，所述扇形弹性支撑元件与对应的扇形悬臂箔片线接触或面接触，相邻的扇形悬臂箔片之间分段线接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯予，郭雨，赖天伟，陈良，陈双涛，李子智，薛绒，
申请(专利权)人：西安交通大学，迪邦仕透平动力技术苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61