一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架制造技术

本发明专利技术属于轴承领域，尤其涉及一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，包括功能保持架，功能保持架周向等间距开设有与滚动体相适配的若干兜孔，功能保持架的一端面设置为轴承进油侧，功能保持架的另一端面设置为轴承出油侧，靠近轴承进油侧外圈周向等间距设置有若干减阻区，靠近轴承进油侧内圈周向等间距设置有若干引流区，靠近轴承出油侧外圈周向等间距设置有若干降耗区，靠近轴承出油侧内圈周向等间距设置有若干疏油区。本发明专利技术具有减阻作用，还有相应的引流、调控流场、降低轴承本体温度的功能，从而有效增加轴承的使用寿命。从而有效增加轴承的使用寿命。从而有效增加轴承的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架


[0001]本专利技术属于轴承领域，尤其涉及一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架。

技术介绍

[0002]轴承是装备制造业的核心基础零部件，直接决定了装备的性能可靠性。在旋转机械系统中，如涡轮发动机，高速滚动轴承是支撑旋转轴和转子的重要部件，良好的润滑对轴承的运行的稳定性起到关键作用。鲨鱼皮表面的微结构具有减阻效果，部分学者将其鲨鱼皮表面微结构应用在飞机的机翼表面，据调研结果可节油3％；除此之外，类似鲨鱼皮微结构在输气管道以及水下探测器等得到了广泛的应用。然而，高端装备系统朝着高功率密度方向发展，转速越来越高，这对润滑的要求更加严格。当轴承的DmN值达到3
×
106mm
·
r/min,风阻和搅油损失将可能达到总损失的50％，现有的保持架对流场和流阻的控制还有不足，影响轴承的使用寿命。因此，亟需一种可以降低轴承在高转速下功耗损失并且能够调节流场、降低流动阻力的仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，以解决上述问题，达到调节功能保持架附近流场，从而降低流动阻力的功能目的。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，包括功能保持架，所述功能保持架周向等间距开设有与滚动体相适配的若干兜孔，所述功能保持架的一端面设置为轴承进油侧，所述功能保持架的另一端面设置为轴承出油侧，靠近所述轴承进油侧外圈周向等间距设置有若干减阻区，靠近所述轴承进油侧内圈周向等间距设置有若干引流区，靠近所述轴承出油侧外圈周向等间距设置有若干降耗区，靠近所述轴承出油侧内圈周向等间距设置有若干疏油区。
[0005]优选的，若干所述兜孔沿所述功能保持架轴向分别与若干所述减阻区对应设置，相邻所述兜孔之间沿所述功能保持架轴向分别与若干所述减阻区对应设置；
[0006]相邻所述减阻区之间沿所述功能保持架轴向分别与若干所述引流区对应设置；
[0007]相邻所述兜孔之间沿所述功能保持架轴向分别与若干所述降耗区对应设置；
[0008]若干所述兜孔沿所述功能保持架轴向分别与若干所述疏油区对应设置。
[0009]优选的，所述减阻区包括开设在所述功能保持架外圈边部的若干减阻槽，所述减阻槽形状为三棱锥，所述减阻槽内的第一底面为直角三角形，所述减阻槽的棱边与所述第一底面之间的角度为30
°‑
60
°
。
[0010]优选的，所述减阻槽的数量设置为奇数。
[0011]优选的，所述引流区包括开设在所述功能保持架内圈边部的若干引流槽，所述引流槽形状为三棱柱，所述引流槽内相对设置的两组第二底面分别为直角三角形，所述第二底面的其中一角为15
°‑
45
°
。优选的，所述降耗区包括开设在所述功能保持架外圈边部的若干降耗槽，所述降耗槽形状为三棱锥，所述降耗槽内的第三底面为等腰三角形，所述降耗槽
的棱边与所述第三底面之间的角度为115
°‑
150
°
。
[0012]优选的，所述降耗槽的数量设置为奇数。
[0013]优选的，所述疏油区包括开设在所述功能保持架内圈边部的若干疏油槽，所述疏油槽为1/4球槽。
[0014]优选的，所述疏油槽的数量设置为奇数。
[0015]本专利技术具有如下技术效果：减阻区的主要作用：一方面可以降低功能保持架与轴承腔内的空气和油液之间的粘性阻力，另一方面可以通过减阻区将轴承进油侧的空气及油液引流到滚动体与轴承外圈的接触区，降低轴承球与外圈的发热量，降低轴承本体的温度；引流区的主要作用：轴承在高转速工况下，内圈的油液在离心力的作用下，使油液向外圈运动，使轴承内圈的油液相对较少，引流区可将进入轴承腔的空气和油液引流到滚动体与内圈接触区，增加此区域的润滑油液，降低轴承的温度，起到润滑和降温的作用；降耗区的主要作用：一方面可以降低功能保持架与轴承腔内的空气和油液之间的粘性损耗，降低功率损失，另一方面可以通过降耗区将经过滚动体与内外圈的高温流体引流出轴承腔，加速轴承腔内流体的流速，降低轴承本体温度；疏油区的主要作用是将经过滚动体与内外圈接触区的高温空气和流体输送到轴承腔外，具有一定的疏油作用，使轴承腔内的温度降低，加速流体的流速，起到降低轴承本体温度的功能；整体上，减阻区、引流区、降耗区与疏油区均有一定的减阻作用，还有相应的引流、调控流场、降低轴承本体温度的功能，从而有效增加轴承的使用寿命。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术功能保持架一端面结构示意图；
[0018]图2为本专利技术功能保持架另一端面结构示意图；
[0019]图3为图1中的A局部放大图；
[0020]图4为图1中的B局部放大图；
[0021]图5为图2中的C局部放大图；
[0022]图6为本专利技术功能保持架所在轴承示意图；
[0023]其中，1、功能保持架；2、滚动体；3、兜孔；4、轴承进油侧；5、引流槽；6、减阻槽；7、轴承出油侧；8、疏油槽；9、降耗槽；10、第一底面；11、棱边；12、第二底面；13、第三底面；14、棱边。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0026]参照图1
‑
6所示，本专利技术提供了一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，包括功能保持架1，功能保持架1周向等间距开设有与滚动体2相适配的若干兜孔3，功能保持架1的一端面设置为轴承进油侧4，功能保持架1的另一端面设置为轴承出油侧7，靠近轴承进油侧4外圈周向等间距设置有若干减阻区，靠近轴承进油侧4内圈周向等间距设置有若干引流区，靠近轴承出油侧7外圈周向等间距设置有若干降耗区，靠近轴承出油侧7内圈周向等间距设置有若干疏油区。
[0027]减阻区的主要作用：一方面可以降低功能保持架1与轴承腔内的空气和油液之间的粘性阻力，另一方面可以通过减阻区将轴承进油侧4的空气及油液引流到滚动体2与轴承外圈的接触区，降低轴承球与外圈的发热量，降低轴承本体的温度；引流区的主要作用：轴承在高转速工况下，内圈的油液在离心力的作用下，使油液向外圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，包括功能保持架(1)，所述功能保持架(1)周向等间距开设有与滚动体(2)相适配的若干兜孔(3)，其特征在于：所述功能保持架(1)的一端面设置为轴承进油侧(4)，所述功能保持架(1)的另一端面设置为轴承出油侧(7)，靠近所述轴承进油侧(4)外圈周向等间距设置有若干减阻区，靠近所述轴承进油侧(4)内圈周向等间距设置有若干引流区，靠近所述轴承出油侧(7)外圈周向等间距设置有若干降耗区，靠近所述轴承出油侧(7)内圈周向等间距设置有若干疏油区。2.根据权利要求1所述的仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，其特征在于：若干所述兜孔(3)沿所述功能保持架(1)轴向分别与若干所述减阻区对应设置，相邻所述兜孔(3)之间沿所述功能保持架(1)轴向分别与若干所述减阻区对应设置；相邻所述减阻区之间沿所述功能保持架(1)轴向分别与若干所述引流区对应设置；相邻所述兜孔(3)之间沿所述功能保持架(1)轴向分别与若干所述降耗区对应设置；若干所述兜孔(3)沿所述功能保持架(1)轴向分别与若干所述疏油区对应设置。3.根据权利要求1所述的仿鲨鱼皮微结构高转速低功耗功能保持架，其特征在于：所述减阻区包括开设在所述功能保持架(1)外圈边部的若干减阻槽(6)，所述减阻槽(6)形状为三棱锥，所述减阻槽(6)内的第一底面(10)为直角三角形，所述减阻槽(6)的棱边(11)与所述第一底面(10)之间的角度为30
°‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴维，韦春辉，侯潇男，苑士华，李鑫勇，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：