一种独立弯钩型箔片结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种独立弯钩型箔片结构，包括轴承座和五片弯钩型箔片围绕轴承座而成的箔片环，各弯钩型箔片包括承载部、支撑部和形变部，所述轴承座上设有插槽，弯钩型箔片与插槽连接，其中：相邻的两个弯钩型箔片之间，其中一个弯钩型箔片的形变部贴靠在另一个弯钩型箔片的支撑部上，相邻的两个弯钩型箔片之间表面光滑连续。相比于传统的一体式箔片，本设计中的弯钩型箔片在受到外界振激后，具有良好的形变空间，箔片环的形状跟随中心转子以及空气膜的转移而变形迅速，箔片环不容易和转子发生碰撞，提高箔片轴承的寿命，扩大轴承使用的场景。的场景。的场景。

【技术实现步骤摘要】
一种独立弯钩型箔片结构


[0001]本专利技术涉及使用箔片式轴承领域，具体地为一种独立弯钩型箔片结构。

技术介绍

[0002]空气轴承在工业领域中有着广泛地应用。常规的机械接触式滚动轴承转速越高，对轴承精度，润滑等要求越高，使用寿命越短。空气轴承把主轴在空气中悬浮起来，没有机械接触，使用清洁空气作为润滑剂，磨损程度降到了最低，因而其可以提供极高的径向和轴向旋转精度，在高速、低摩擦、高温、低温及有辐射性的场合，显示了独具的优越性。
[0003]但是不同的应用场景对空气轴承的要求差异很大，移动式机械由于有外加振动与非移动式机械运行工况差异比较大，特别是车用领域，道路的不平度所引起的车辆振动会通过轮胎、车身给空气轴承一个较强的外部激励。这种激励比较复杂，其载荷谱由道路状态、车辆状态以及车辆运行状态相关。这种激励往往造成空气轴承箔片与轴之间的间隙变化，造成轴承承载气膜变化、波动、破碎，进而使空气轴承损伤乃至失效。
[0004]本专利技术所要解决的问题移动式旋转机械因其运行时工况差异较大，因道路环境恶劣、人为因素等工作时受到的外激振动传导至在现有的箔片式轴承中，这种外激振动的振动加速度变化范围大，振动频率变化也非常大，振动加速度的最大值往往超过现有箔片轴承的最大承载力。而箔片本身是由一种非常细薄的弹性金属片构成，这种金属片非常容易受振动力影响而产生形变。细薄的箔片在外激振动下变形导致“气膜形成边界”变形，这种变形沿旋转轴周向不均匀，造成气膜变化、波动、破碎，不能维持连续、规则、稳定的结构，进而导致轴不能正常旋转。需要从结构设计、箔片刚度等方面确保气膜边界变形符合流体动力学要求，确保气膜正常高效工作。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了改进现有的箔片轴承应激反应差，易损坏的问题，提供了一种独立弯钩型箔片结构，多刚度箔片系统来适应不同工况下的受激振动，以使箔片围绕不断振动的轴产生均匀变形，使气膜能够规则、连续并且跟随旋转轴移动，确保轴承系统工作稳定。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种独立弯钩型箔片结构，包括轴承座和至少三片弯钩型箔片围绕轴承座而成的箔片环，各弯钩型箔片包括承载部、支撑部和形变部，所述轴承座上设有插槽，弯钩型箔片与插槽连接，其中：相邻的两个弯钩型箔片之间，其中一个弯钩型箔片的形变部贴靠在另一个弯钩型箔片的支撑部上，相邻的两个弯钩型箔片之间表面光滑连续。相比于传统的一体式箔片，本设计中的弯钩型箔片在受到外界振激后，具有良好的形变空间，箔片环的形状跟随中心转子以及空气膜的转移而变形迅速，箔片环不容易和转子发生碰撞，提高箔片轴承的寿命，扩大轴承使用的场景。
[0008]作为优选，在各弯钩型箔片中：支撑部包括依次连接的第一弯部、第二弯部和支撑
主体，所述支撑主体刚度大于第一弯部和第二弯部，所述形变部包括形变弯部和形变插脚部。这样的结构设计确保了在不同的振动力下面箔片环变形均匀、规则、连续，进而保证气膜的稳定。
[0009]作为优选，所述承载部长度为弯钩型箔片长度的20%～60%。该承载部位置在外激振动中整体形状变化较小，其所受的振动力主要是箔片的腿脚变形来分担。
[0010]作为优选，支撑主体长度为弯钩型箔片长度的5%～20%，形变插脚部为整个弯钩型箔片长度的5%～20%。
[0011]作为优选，所述第二弯部外表面和所述形变弯部内表面弧度相同。保证弧度大小相同，这样能使前一个弯钩型箔片形变弯部的压在后一个弯钩型箔片的第二弯部上。
[0012]作为优选，所述箔片环内圈为圆形，各弯钩型箔片中：承载部为圆弧形。
[0013]作为优选，所述插槽的截面呈楔形，所述插槽斜插入轴承外圈中。
[0014]在实际投入生产之前，弯钩型箔片中各个部分的刚度，既要计算不同载荷下的变形幅度，也需要计算不同的振动频率，最终确定刚度范围，使得箔片环有良好的跟随性，保证气膜能够随着轴的振动均匀分布。
[0015]本专利技术具备的有益技术效果是：弯钩型箔片在受到外界振激后，具有良好的形变空间，箔片环的形状跟随中心转子以及空气膜的转移而变形迅速，箔片围绕不断振动的轴产生均匀变形，使气膜能够规则、连续并且跟随旋转轴移动，确保轴承系统工作稳定。
附图说明
[0016]图1是本技术的整体结构示意图；
[0017]图2是本技术弯钩型箔片的结构示意图；
[0018]图3是弯钩型箔片气浮轴承的正常工作气域图；
[0019]图4是弯钩型箔片气浮轴承在受到外激振动后的结构图；
[0020]图5是弯钩型箔片外激振动后的气域图；
[0021]图6是弯钩型箔片气浮轴承受激振动前后的对比图；
[0022]图中：弯钩型箔片1、箔片环10、承载部11、支撑部12、第一弯部121、第二弯部122、支撑主体123、形变部13、形变弯部131、形变插脚部132、轴承座2、插槽20、轴3、气域4。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本专利技术，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本专利技术技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本专利技术的技术方案所限定的保护范围。
实施例
[0024]如图1所示：一种独立弯钩型箔片结构，包括轴承座2和五片弯钩型箔片1围绕轴承座而成的箔片环10，轴承座2上设有插槽20，弯钩型箔片与插槽20连接，插槽20的截面呈楔形，插槽斜插入轴承外圈中。相比于传统的一体式箔片，本设计中的弯钩型箔片在受到外界振激后，具有良好的形变空间，箔片环的形状跟随中心转子以及空气膜的转移而变形迅速，
箔片环不容易和转子发生碰撞，提高箔片轴承的寿命，扩大轴承使用的场景。
[0025]如图2所示：各弯钩型箔片1包括承载部11、支撑部12和形变部13，承载部11长度L1为弯钩型箔片1长度的50%，该承载部位置在外激振动中整体形状变化较小，其所受的振动力主要是箔片的腿脚变形来分担。
[0026]其中：相邻的两个弯钩型箔片1之间，其中一个弯钩型箔片的形变部13贴靠在另一个弯钩型箔片的支撑部上，相邻的两个弯钩型箔片1之间表面光滑连续。第二弯部122外表面和形变弯部131内表面弧度相同。保证弧度大小相同，这样能使前一个弯钩型箔片形变弯部的压在后一个弯钩型箔片的第二弯部上。
[0027]箔片环10内圈为圆形，各弯钩型箔片1中：承载部11为圆弧形。这样的结构设计确保了在不同的振动力下面箔片环变形均匀、规则、连续，进而保证气膜的稳定。
[0028]在各弯钩型箔片1中：支撑部12包括依次连接的第一弯部121、第二弯部122和支撑主体123，支撑主体123长度L2为弯钩型箔片长度的15%，支撑主体刚度大于第一弯部和第二弯部，形变部13包括形变弯部131和形变插脚部132，形变插脚部132的长度L3为整个弯钩型箔片长度的15%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种独立弯钩型箔片结构，其特征在于：包括轴承座（2）和至少三片弯钩型箔片（1）围绕轴承座而成的箔片环（10），各弯钩型箔片（1）包括承载部（11）、支撑部（12）和形变部（13），所述轴承座（2）上设有插槽（20），弯钩型箔片与插槽（20）连接，其中：相邻的两个弯钩型箔片（1）之间，其中一个弯钩型箔片的形变部（13）贴靠在另一个弯钩型箔片的支撑部上，相邻的两个弯钩型箔片（1）之间表面光滑连续。2.根据权利要求1所述的一种独立弯钩型箔片结构，其特征在于，在各弯钩型箔片（1）中：支撑部（12）包括依次连接的第一弯部（121）、第二弯部（122）和支撑主体（123），所述支撑主体刚度大于第一弯部和第二弯部，所述形变部（13）包括形变弯部（131）和形变插脚部（132）。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐鑫，白江涛，张学锋，宋节季，
申请(专利权)人：势加透博北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：