用于稀润滑应用的具有泵送特征部的液力止推垫圈制造技术

一种止推垫圈，包括环形主体，所述环形主体在其中具有孔并具有第一轴向面和第二轴向面、在所述第一轴向面与所述第二轴向面之间延伸的外直径边缘和内直径边缘。所述第一轴向面和所述第二轴向面中的至少一者包括多个凹陷槽，所述多个凹陷槽至少部分地在所述内边缘和所述外边缘之间延伸并在所述凹陷槽之间限定非凹陷槽脊。所述多个凹陷槽包括过渡到所述槽脊的过渡区域和通过在所述勺形区域与渐缩区域之间延伸的阶状壁部分而与所述过渡区域分开的勺形区域。所述凹陷槽可包括方向性对称的双向槽以用于具有双向旋转的系统。

【技术实现步骤摘要】
用于稀润滑应用的具有泵送特征部的液力止推垫圈
本公开涉及用于稀润滑应用的具有泵送特征部的液力止推垫圈。
技术介绍
此部分提供与本公开相关的背景信息，其并不一定是现有技术。止推垫圈会由于失去润滑以及高的界面温度条件而失效。对于聚合物推力轴承，一种常见的失效模式是由于因失去润滑而直接导致的过高的界面温度。由于现有设计无法通过克服离心力有效地将润滑剂泵入界面，这种失效模式在只能在轴承外径(OD)处进行润滑的应用中非常突出。因此，在此种应用条件下使用聚合物轴承一直是一个挑战。
技术实现思路
此部分提供对本公开的总体概述而不是其全部范围或其所有特征的全面披露。本公开涉及由热塑性材料、热固性材料、金属材料或陶瓷材料制成的止推轴承。本公开使用改善的槽特征部来提高形成薄润滑剂膜的能力。该特征部允许更好的膜生成，并由此降低摩擦和界面温度。这些特征部允许使用非常低的润滑条件，因为它们比常规的槽几何形状更有效地使用润滑剂。这些新设计的结果允许它们用于更激进的速度和压力应用，同时与现今使用的设计相比还降低了扭矩。新的槽特征部将润滑剂从垫圈的OD泵送到内径(ID)，同时提供液力性能。这些特征部在某个速度范围内提供最佳的润滑剂流动量以将摩擦阻力保持在最小并允许使用非常低的润滑条件，因为它们比常规的槽几何形状更有效地使用润滑剂。根据本文提供的描述，进一步的应用领域将变得显而易见。该
技术实现思路
部分中的描述和具体实例仅旨在用于说明的目的而并非旨在限制本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅用于选定实施方案的说明目的，并不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。图1是根据第一实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图2是与图1中所示的止推垫圈类似的止推垫圈的平面图，其具有较少数量的液力槽特征部；图3是图1和图2中所示的止推垫圈的液力特征部的详细平面图；图4是根据第二实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图5是根据第三实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图6是根据第四实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图7是图6中所示的止推垫圈的液力特征部的详细平面图；图8是根据第五实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图9是根据第六实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图10是图9中所示的止推垫圈的局部平面图；图11是图8中所示的止推垫圈的液力特征部的详细平面图；图12是根据止推垫圈的第七实施方案的液力特征部的详细平面图；图13是图12中所示的止推垫圈的液力特征部的侧视平面图；图14是图4中所示的液力特征部的详细平面图；图15是图14中所示的止推垫圈的液力特征部的侧视平面图；图16是根据第八实施方案的具有液力特征部的止推垫圈的透视图；图17是提供用于本公开的各种止推垫圈设计的临界速度比较的图；图18是提供用于本公开的各种止推垫圈设计的泵送速率比较的图；图19是用于本公开的各种止推垫圈设计的临界速度对入口角度的图；图20是用于本公开的各种止推垫圈设计的泵送速率对入口角度的图；图21是具有对称双向液力槽的止推垫圈的透视图；并且图22是根据替代实施方案的具有对称双向液力槽的止推垫圈的透视图。贯穿附图的若干视图，对应的参考标记指示对应的部分。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方案。提供示例实施方案是为了透彻说明本公开，并且向本领域的技术人员充分传达其范围。诸如具体部件、装置和方法的许多具体细节被阐述以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对本领域的技术人员来说显而易见的是不必采用特定的细节，而可以用多种不同的形式实施示例性实施方案，并且这些特定的细节都不应解释为是对本公开的范围的限制。在一些示例实施方案中，对公知的过程、公知的装置结构以及公知的技术未做详细描述。本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施方案的目的，并不是为了限制。如本文使用，单数形式“一个(种)”和“所述”意欲也包括复数形式，除非上下文明确另外指示。术语“包括”、“含有”、“包含”和“具有”都是包括性的并且因此指定所陈述特征、整合物、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或加入一种或多种其他特征、整合物、步骤、操作、元件、部件和/或它们的集合。本文所述的方法、步骤、过程和操作不应被解释为必须以所讨论或说明的特定顺序执行，除非特别指出为执行的顺序。还应理解，可以采用另外的或替代的步骤。当一个元件或层涉及“在……上”、“接合到”、“连接到”、或“联接到”另一元件或层时，它可以是直接在该另一元件或层上、接合、连接或联接到该另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比之下，当一个元件涉及“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，就可不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其他词语应该以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何和所有组合。虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在此可以用来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。术语诸如“第一”、“第二”和其他数字术语在本文中使用时并不暗示序列或顺序，除非上下文明确指出。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被术语化为第二元件、部件、区域、层或部分，而不背离示例实施方案的教导。空间性相对术语，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在此是为了使得对如这些附图中所示出的一个元件或特征相对于另一个或多个元件或者一个或多个特征的关系的描述易于阐释。空间性相对术语可旨在除了图中所描绘的定向之外，还包括在使用中或操作中的装置的不同定向。例如，如果图中的装置翻转，那么描述为在其他元件或特征部“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征部“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种定向。该装置可被另外定向(旋转90度或处于其他定向)，并且本文使用的空间性相对描述符亦相应地解释。参考图1，止推轴承10被示为包括环形主体12，所述环形主体中具有孔14。环形主体12具有第一轴向面16和第二轴向面18连同在第一轴向面16和第二轴向面18之间延伸的外径侧壁20和内径侧壁22。轴向面16、18中的至少一者包括从内径侧壁22延伸到外径侧壁20的多个凹陷液力槽特征部24，如在轴向面16中所示。轴向面16包括设置在凹陷液力槽特征部24之间的多个平面槽脊26。图2和图3的液力槽特征部24与图1中的液力槽特征部24相同，不同之处在于图1示出18个液力槽特征部24而图2和图3示出12个液力槽特征部24。应理解，液力槽特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种止推垫圈，其包括：/n环形主体，所述环形主体在其中具有孔并具有第一轴向面和第二轴向面；在所述第一轴向面与所述第二轴向面之间延伸的外侧壁和内侧壁，其中所述第一轴向面和所述第二轴向面中的至少一者包括多个凹陷槽，所述多个凹陷槽至少部分地在所述内侧壁与所述外侧壁之间延伸并在其间限定非凹陷槽脊，所述多个凹陷槽限定过渡到所述槽脊的过渡区域和通过阶状壁部分与所述过渡区域分开的勺形区域，所述阶状壁部分在所述勺形区域与所述渐缩区域之间延伸。/n

【技术特征摘要】
20190425 US 16/394,3961.一种止推垫圈，其包括：
环形主体，所述环形主体在其中具有孔并具有第一轴向面和第二轴向面；在所述第一轴向面与所述第二轴向面之间延伸的外侧壁和内侧壁，其中所述第一轴向面和所述第二轴向面中的至少一者包括多个凹陷槽，所述多个凹陷槽至少部分地在所述内侧壁与所述外侧壁之间延伸并在其间限定非凹陷槽脊，所述多个凹陷槽限定过渡到所述槽脊的过渡区域和通过阶状壁部分与所述过渡区域分开的勺形区域，所述阶状壁部分在所述勺形区域与所述渐缩区域之间延伸。


2.根据权利要求1所述的止推垫圈，其中所述多个凹陷槽具有径向轮廓，所述径向轮廓是圆形、椭圆形、双曲线形或对数形中的一者，其中所述过渡区域在所述径向轮廓的外部部分上且所述勺形区域在所述径向轮廓的内部部分上。


3.根据权利要求1所述的止推垫圈，其中所述多个凹陷槽具有V形形状，并且其中所述过渡区域在所述V形形状的外部部分上且所述勺形区域在所述V形形状的内部部分上。


4.根据权利要求2所述的止推垫圈，其中所述勺形区域具有通向所述外侧壁中的入口端。


5.根据权利要求4所述的止推垫圈，其中所述阶状壁部分沿着所述外侧壁限定尖端。


6.根据权利要求5所述的止推垫圈，其中所述多个凹陷槽具有径向轮廓，所述径向轮廓具有相对于所述外侧壁的切线在0°到85°之间的入口角。


7.根据权利要求5所述的止推垫圈，其中所述尖端具有在0.001英寸至0.1英寸之间的尖端半径Rt。


8.根据权利要求7所述的止推垫圈，其中所述阶状壁部分具有从所述尖端延伸的在0.005英寸到0.75英寸之间的勺形引入半径RLi。


9.根据权利要求8所述的止推垫圈，其中所述阶状壁部分具有从所述勺形引入半径延伸的在0.005英寸到1.0英寸之间的勺形转接半径Rb。


10.根据权利要求1所述的止推垫圈，其中所述多个凹陷槽包括至少四个槽。


11.根据权利要求2所述的止推垫圈，其还包括设置在所述至少一个轴向面中的多个直凹陷槽。


12.根据权利要求2所述的止推垫圈，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·圣达拉拉曼，R·L·斯帕拉戈夫斯基，R·P·哈策尔，
申请(专利权)人：弗罗伊登贝格诺克普通合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US