一种独立箔片结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种独立箔片结构，包括轴承座和至少三片独立多刚度箔片围绕轴承座而成的箔片环，各独立多刚度箔片包括承载部和两个对称设置的形变支撑部，所述轴承座上设有与形变支撑部对应的插槽，形变支撑部下端与插槽卡接，相邻的两个独立多刚度箔片之间弧形相切，其相切点位置随着形变支撑部变形而变动，相邻的两个独立多刚度箔片之间表面光滑连续。相比于传统的一体式箔片，本设计中的独立多刚度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。扩大轴承使用的场景。扩大轴承使用的场景。

【技术实现步骤摘要】
一种独立箔片结构


[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]一种独立箔片结构，包括轴承座和至少三片独立多刚度箔片围绕轴承座而成的箔片环，各独立多刚度箔片包括承载部和两个对称设置的形变支撑部，所述轴承座上设有与形变支撑部对应的插槽，形变支撑部下端与插槽卡接，其中：相邻的两个独立多刚度箔片之间弧形相切，其相切点位置随着形变支撑部变形而变动，相邻的两个独立多刚度箔片之间表面光滑连续。相比于传统的一体式箔片，本设计中的独立多刚度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，在各独立多刚度箔片中：形变支撑部截面为类C型，形变支撑部包括依
次连接的第一形变弯部、形变支撑主体、第二形变弯部和插脚部，所述形变支撑主体刚度大于第一形变弯部和第二形变弯部。该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。
[0009]作为优选，所述承载部长度为独立多刚度箔片长度的20%～60%。
[0010]作为优选，第一形变弯部长度为独立多刚度箔片长度的5%～15%，第二形变弯部为整个独立多刚度箔片长度的5%～15%，形变支撑主体长度为第一形变弯部长度的1/3～1/2。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。
[0011]作为优选，箔片环内圈为圆形，各独立多刚度箔片中：承载部为圆弧形。
[0012]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。
[0013]作为优选，其中，处于重力垂直方向上的独立多刚度箔片为双层叠加结构。考虑到起飞状态之前，垂直方向上为主要受力方向，或者在在垂直方向、重力方向，可以设计垂直主承载箔片为单箔片，也可以设计为双箔片。箔片刚度的分配既要考虑不同载荷下的变形幅度，也需要考虑不同的振动频率，箔片刚度的分配既要考虑不同载荷下的变形幅度，也需要考虑不同的振动频率，以使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。
[0014]本专利技术具备的有益技术效果是：独立多刚度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，箔片环有良好的跟随性，保证气膜能够随着轴的振动均匀分布，箔片环不容易和转子发生碰撞，提高箔片轴承的寿命，扩大空气轴承使用的场景。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图；
[0016]图2是本技术独立多刚度箔片的结构示意图；
[0017]图3是箔片结构的正常工作气域图；
[0018]图4是独立箔片结构在受到外激振动后的结构图；
[0019]图5是箔片结构外激振动后的气域图；
[0020]图6是独立箔片结构承受激振动前后的对比图；
[0021]图中：独立多刚度箔片1、箔片环10、承载部11、形变支撑部12、第一形变弯部121、形变支撑主体122、第二形变弯部123、插脚部124、轴承座2、插槽20、转轴3、气膜4。
具体实施方式
[0022]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
[0023]如图1所示：一种独立箔片结构，包括轴承座2和五片独立多刚度箔片1围绕轴承座
而成的箔片环10。
[0024]如图2所示：各独立多刚度箔片1包括承载部11和两个对称设置的形变支撑部12，轴承座2上设有与形变支撑部12对应的插槽20，形变支撑部下端与插槽20卡接，插槽20的截面呈楔形，插槽斜插入轴承外圈中。
[0025]本实施例中通过局部连接不同长度和刚度的多层箔片或者对不同区域进行适当的热处理以获得在单个箔片上有不同的刚度分布来适应在不同振动力下的变形；
[0026]每两个相邻的多刚度箔片1接触位置为弧形相切，其相切点位置会随着箔片变形而变动，但是其相切所形成的结构在不同的变形中都会保证箔片之间空隙最小并光滑连续。
[0027]所述箔片环10内圈为圆形，各独立多刚度箔片1中：承载部11为圆弧形。
[0028]在各独立多刚度箔片1中：形变支撑部12包括依次连接的第一形变弯部121、形变支撑主体122、第二形变弯部123和插脚部124，形变支撑部截面为类C型，每个多刚度箔片的两个插脚部124都呈弧形插入到轴承外圈的插槽中，插槽呈楔形结构并且以一定的角度斜插入轴承外圈中。每个多刚度箔片的插脚部124前都有两个形变弯部，第一形变弯部121和第二形变弯部123之间安排有不同刚度的箔片连接，也可以采用热处理对该位置刚度进行加强。
[0029]多刚度箔片1的承载部11形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种独立箔片结构，其特征在于：包括轴承座（2）和至少三片独立多刚度箔片（1）围绕轴承座而成的箔片环（10），各独立多刚度箔片（1）包括承载部（11）和两个对称设置的形变支撑部（12），所述轴承座（2）上设有与形变支撑部（12）对应的插槽（20），形变支撑部下端与插槽（20）卡接，其中：相邻的两个独立多刚度箔片（1）之间弧形相切，其相切点位置随着形变支撑部变形而变动，相邻的两个独立多刚度箔片（1）之间表面光滑连续。2.根据权利要求1所述的一种独立箔片结构，其特征在于，在各独立多刚度箔片（1）中：形变支撑部截面为类C型，形变支撑部（12）包括依次连接的第一形变弯部（121）、形变支撑主体（122）、第二形变弯部（123）和插脚部（124），所述形变支撑主体刚度大于第一形变弯部和第二形变弯部。3.根据权利要求...

【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：