一种变刚度艉轴承制造技术

一种变刚度艉轴承，用于支撑艉轴，包括钢套，所述钢套的内壁上固定贴设有橡胶内衬，所述艉轴穿设于所述橡胶内衬中，所述橡胶内衬采用磁流变超材料制成，且所述橡胶内衬的端面上设有多个轴向贯穿所述橡胶内衬的通孔；所述钢套的外壁上固定贴设有个数相同的上软磁体和下软磁体，所述上软磁体和下软磁体均匀对称分布在所述钢套的水平横截面的上方和下方，当所述上软磁体和下软磁体之间形成的磁场发生变化时，所述艉轴承的刚度发生变化。本实用新型专利技术所述变刚度艉轴承中，由于所述橡胶内衬采用磁流变超材料制成，所以具有显著的吸声、抑振效果，还可以根据艉轴的运行工况改变刚度以保障船舶推进轴系的良好运行，具有广泛的应用前景。

A variable stiffness stern bearing

【技术实现步骤摘要】
一种变刚度艉轴承
本技术涉及船舶艉轴系统
，特别涉及一种变刚度艉轴承。
技术介绍
艉轴承在船舶艉轴系统中应用比较广泛，大多数采用橡胶材料。但是橡胶材料容易老化失效，导致影响橡胶艉轴承的可靠性和使用寿命，同时橡胶内部应力应变分布不均匀，易形成应力应变集中显现，从而产生应力疲劳破坏，甚至产生断裂失效等现象，给艉轴承的稳定工作带来隐患。
技术实现思路
基于此，本技术的目的是提供一种变刚度艉轴承，便于采用贴片的方式与电路板焊接，以提高生产效率。一种变刚度艉轴承，用于支撑艉轴，包括钢套，所述钢套的内壁上固定贴设有橡胶内衬，所述艉轴穿设于所述橡胶内衬中，所述橡胶内衬采用磁流变超材料制成，且所述橡胶内衬的端面上设有多个轴向贯穿所述橡胶内衬的通孔；所述钢套的外壁上固定贴设有个数相同的上软磁体和下软磁体，所述上软磁体和下软磁体均匀对称分布在所述钢套的水平横截面的上方和下方，当所述上软磁体和下软磁体之间形成的磁场发生变化时，所述艉轴承的刚度发生变化。相较现有技术，本技术所述变刚度艉轴承中，由于所述橡胶内衬采用磁流变超材料制成，所以具有显著的吸声、抑振效果，还可以根据艉轴的运行工况改变刚度以保障船舶推进轴系的良好运行，具有广泛的应用前景。进一步地，所述艉轴承的刚度与所述磁场的磁场强度成正比。进一步地，多个所述通孔在所述橡胶内衬的端面上随机或均匀排列。进一步地，所述橡胶内衬包括内衬环，以及以圆周阵列方式设于所述内衬环内壁上多个内衬凸起，所述内衬凸起的凸出表面为圆弧状。r>进一步地，所述上软磁体中漆包线的缠绕方向为逆时针，所述下软磁体中漆包线的缠绕方向为顺时针，形成以所述上软磁体为N极、所述下软磁体为S极的磁场。进一步地，所述上软磁体和下软磁体的漆包线中通电流大小变化、电流方向不变的直流电，且电压恒定。进一步地，所述橡胶内衬和所述艉轴之间充满润滑液。进一步地，所述钢套通过螺钉与所述橡胶内衬固定连接，通过螺栓与所述上软磁体和下软磁体固定连接。进一步地，所述钢套的一端固定在法兰上，该法兰固定在船体上。进一步地，所述钢套与所述法兰之间通过键连接、螺栓连接或焊接方式固定连接。附图说明图1为本技术一实施例中变刚度艉轴承的横截面示意图；图2为图1中A-A截面的剖面示意图；图3为图1中上软磁体中漆包线的绕线方向示意图；图4为本技术中橡胶内衬和艉轴的装配示意图。主要元件符号说明：上软磁体1下软磁体2磁力线3橡胶内衬4钢套5法兰6漆包线7通孔8艉轴9如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的若干实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1至图4，本技术一实施例中提供的一种变刚度艉轴承，用于支撑艉轴9，包括钢套5，所述钢套5的内壁上固定贴设有橡胶内衬4，所述艉轴9穿设于所述橡胶内衬中，所述橡胶内衬4采用磁流变超材料制成，且所述橡胶内衬4的端面上设有多个轴向贯穿所述橡胶内衬的通孔8；所述钢套5的外壁上固定贴设有个数相同的上软磁体1和下软磁体2，所述上软磁体1和下软磁体2均匀对称分布在所述钢套5的水平横截面的上方和下方，当所述上软磁体1和下软磁体2之间形成的磁场发生变化时，所述艉轴承的刚度发生变化。具体的，本实施例中，所述艉轴承的刚度与所述磁场的磁场强度成正比，即所述磁场的磁场强度越大，所述艉轴承的刚度越大。需要说明的是，由于磁流变超材料是一种具有人工微结构的新型材料，在力学方面有着显著的静态和动态特性，在其它条件不变的情况下，其刚度可根据控制电流的强弱发生变化，刚度的可变范围大，同时，磁流变超材料还有显著的吸声、抑振效果。所以用磁流变超材料制备的所述橡胶内衬4用在所述艉轴承中，不但可以使得所述艉轴承根据轴系运行工况改变刚度，而且对所述艉轴承起到良好的减振降噪作用，可以提高水润滑橡胶艉轴承以及船舶的静音水平，具有广泛的应用前景。进一步需要说明的是，通过设置所述通孔8，可以增加所述艉轴承的刚度变化范围，例如：在相同的磁场强度范围内，含有通孔8的所述艉轴承的刚度可以在0-10kN/m范围内变动；未含有通孔8的所述艉轴承的刚度则在9-10kN/m范围内变动。请参阅图1和图4，多个所述通孔8在所述橡胶内衬4的端面上随机排列，这样的设计的目的是为了降低加工难度，在加工通孔8的时候可以在所述橡胶内衬4上随机选择开孔位置，同时，这样不会降低所述艉轴承原来的力学性能。可以理解的，在其它实施例中，多个所述通孔8在所述橡胶内衬4的端面上还可以呈均匀状态排列。具体的，本实施例中，所述通孔8的截面形状为圆形，可以理解的，在其它实施例中，所述通孔8的截面形状还可以为椭圆形、三角形或四边形。请参阅图1和图4，所述橡胶内衬4包括内衬环，以及以圆周阵列方式设于所述内衬环内壁上多个内衬凸起，所述内衬凸起的凸出表面为圆弧状，这样设置可以在所述艉轴9在旋转过程中，减小所述内衬凸起对所述艉轴9外壁的损伤。请参阅图1和图3，所述上软磁体1中漆包线7的缠绕方向为逆时针，所述下软磁体2中漆包线的缠绕方向为顺时针，形成以所述上软磁体1为N极、所述下软磁体2为S极的磁场。这样设置可以保证所述上软磁体1和下软磁体2的磁极为异性，即所述上软磁体1的N极对应所述下软磁体2的S极，这样可在N极和S极之间形成良好的稳定的磁力线3。需要说明的是，本实施例中，所述上软磁体1和下软磁体2的漆包线中通电流大小变化、电流方向不变的直流电，且电压恒定。这样设置可以保证所述上软磁体1和下软磁体2中的N极和S极的方向保持不变，同时通过改变电流大小来调节所述磁场的磁场强度。进一步地，为了减小磨损，所述橡胶内衬4和所述艉轴9之间充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变刚度艉轴承，用于支撑艉轴，其特征在于：包括钢套，所述钢套的内壁上固定贴设有橡胶内衬，所述艉轴穿设于所述橡胶内衬中，所述橡胶内衬采用磁流变超材料制成，且所述橡胶内衬的端面上设有多个轴向贯穿所述橡胶内衬的通孔；/n所述钢套的外壁上固定贴设有个数相同的上软磁体和下软磁体，所述上软磁体和下软磁体均匀对称分布在所述钢套的水平横截面的上方和下方，当所述上软磁体和下软磁体之间形成的磁场发生变化时，所述艉轴承的刚度发生变化。/n

【技术特征摘要】
1.一种变刚度艉轴承，用于支撑艉轴，其特征在于：包括钢套，所述钢套的内壁上固定贴设有橡胶内衬，所述艉轴穿设于所述橡胶内衬中，所述橡胶内衬采用磁流变超材料制成，且所述橡胶内衬的端面上设有多个轴向贯穿所述橡胶内衬的通孔；
所述钢套的外壁上固定贴设有个数相同的上软磁体和下软磁体，所述上软磁体和下软磁体均匀对称分布在所述钢套的水平横截面的上方和下方，当所述上软磁体和下软磁体之间形成的磁场发生变化时，所述艉轴承的刚度发生变化。


2.根据权利要求1所述的变刚度艉轴承，其特征在于，所述艉轴承的刚度与所述磁场的磁场强度成正比。


3.根据权利要求1所述的变刚度艉轴承，其特征在于，多个所述通孔在所述橡胶内衬的端面上随机或均匀排列。


4.根据权利要求1所述的变刚度艉轴承，其特征在于，所述橡胶内衬包括内衬环，以及以圆周阵列方式设于所述内衬环内壁上多个内衬凸起，所述内衬凸起的凸出表面为圆弧状。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张圣东，杨秀英，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：新型
国别省市：江西;36