一种变弹性波纹环减振轴承制造技术

本发明专利技术公开了一种变弹性波纹环减振轴承，包括：轴承本体以及设置在轴承本体侧面的波纹环和外套，所述波纹环与所述轴承本体过盈配合，所述外套和所述波纹环间隙配合；所述波纹环呈波纹状，所述波纹环与所述轴承本体能够构成变厚度内油膜，所述波纹环与所述外套能够构成变厚度外油膜；所述外套表面开设有第一注油孔和第二注油孔。该变弹性波纹环减振轴承，波纹环不仅能够在初始阶段大幅度减小反力，同时随着轴和轴承逐渐同步，即在冲击逐渐平稳时，通过液压系统，能够对内油膜和外油膜的油压进行调节，从而使得波纹环出现变形，从而使得波纹环的波纹周期变长，同时还能够使轴和轴承在向下冲击时的反力减小，提高了轴承的缓震效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种变弹性波纹环减振轴承


[0001]本专利技术属于轴承
，具体涉及一种变弹性波纹环减振轴承。

技术介绍

[0002]转子系统是航空发动机、燃气轮机等装置的核心结构，工作中转子系统的减振是这类装置的一个关键问题。在转子系统中，轴承是支撑转子系统转动并影响转子振动的重要部件。随着各类机械转子系统转速不断提高，轴承
‑
转子系统的振动问题日渐突出，越来越多的学者开展了对轴承及其转子系统减振的研究。
[0003]转子系统的振动控制有许多方法，例如：
①
主动磁悬浮技术，这种磁轴承具有不接触、无摩擦、无润滑、无密封、低功耗、支承力可控可调等特点；
②
挤压油膜阻尼器，它具有结构简单、体积小、质量轻等优点，可以有效降低转子振动幅值；
③
电流变技术，可以通过电场改变阻尼器中液体黏度，从而调节阻尼。而挤压油膜阻尼器是轴承减振目前应用较为普遍的一种方法，它提供的阻尼可以在转子系统经过临界转速发生共振时有效地抑制振动。如今，除了传统形式的挤压油膜阻尼器，学者们也在研究各种新型阻尼器，比如整体式挤压油膜阻尼器，波纹环式挤压油膜阻尼器，并分析各种挤压油膜阻尼器的减振特性，临界转速的特性以及响应的分岔情况。
[0004]目前普遍研究的是凸台形式的波纹环挤压油膜阻尼器，但是凸台式波纹环在凸台台阶处有明显的棱角和形状突变，应力集中较大，影响了使用寿命。现有技术中，轴和轴承在同等质量和初速度向下冲击时，会产生较大的反力，通过添加波纹环可以在初始阶段大幅度减小反力，但是随着轴和轴承逐渐同步，即在冲击逐渐平稳时，轴承依旧会产生一个周期性的反力，将会导致轴承的缓震效果降低。

技术实现思路

[0005]为解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提供了一种变弹性波纹环减振轴承。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种变弹性波纹环减振轴承，包括：轴承本体以及设置在轴承本体侧面的波纹环和外套，所述波纹环与所述轴承本体过盈配合，所述外套和所述波纹环间隙配合；所述波纹环呈波纹状，所述波纹环与所述轴承本体能够构成变厚度内油膜，所述波纹环与所述外套能够构成变厚度外油膜；所述外套表面开设有第一注油孔和第二注油孔，所述第一注油孔与所述外油膜相连通，所述第二注油孔与所述内油膜相连通；所述波纹环为弹性材料，且所述波纹环能够根据所述内油膜和所述外油膜内的油压进行弹性变形。
[0007]本专利技术一个较佳实施例中，所述第二注油孔为L型或C型，所述第一注油孔与所述第二注油孔均有若干个，且与所述外油膜和所述内油膜的数量相对应。
[0008]本专利技术一个较佳实施例中，还包括液压系统和油压传感器，用于控制油路的开闭
来控制油压的大小和检测油压大小对轴承的影响。
[0009]本专利技术一个较佳实施例中，所述轴承本体能够为深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和滑动轴承中任一种。
[0010]本专利技术一个较佳实施例中，所述波纹环与所述轴承本体的接触面为平直面。
[0011]一种变弹性波纹环的制备工艺，包括以下步骤，步骤1、预处理：将弹性材料切成小块，加入混合机中，加入填充剂和硫化剂，进行混合，使填充剂均匀地分散在弹性材料中；步骤2、制备模具：根据轴承本体的尺寸和形状，计算出波纹环的尺寸和波纹状的周期曲线和直径，制备相对应的模具；步骤3、灌注：将混合好的弹性材料倒入模具中，通过高频振动震动，使橡胶材料填充模具内部，形成波纹环的形状；步骤4、硫化：将灌注好弹性材料的模具放入硫化炉中，根据弹性材料的种类和波纹环的厚度，进行硫化处理，使弹性材料变硬，成型；步骤5、去模检验：硫化完成后，取出模具，将波纹环从模具中取出，对制备好的轴承波纹环进行检验，检查其尺寸、硬度和弹性。
[0012]本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤1中，填充剂为碳黑、白炭黑或二氧化硅中任一种或多种混合，硫化剂为硫磺、过氧化物中任一种。
[0013]本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤1中，弹性材料、填充剂和硫化剂的质量比为1：0.1
‑
0.5:0.01
‑
0.005。
[0014]本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤3中，高频振动的时间为5
‑
30min，振动频率为50
‑
200Hz。
[0015]本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤4中，硫化处理的时间为20
‑
40min，温度在130
‑
170℃。
[0016]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：该变弹性波纹环减振轴承，波纹环不仅能够在初始阶段大幅度减小反力，同时随着轴和轴承逐渐同步，即在冲击逐渐平稳时，通过液压系统，能够对内油膜和外油膜的油压进行调节，从而使得波纹环出现变形，从而使得波纹环的波纹周期变长，同时还能够使轴和轴承在向下冲击时的反力减小，提高了轴承的缓震效果。
[0017]该变弹性波纹环减振轴承，波纹环一个光滑的整体，可以消除应力集中现象，使最大等效应力大幅度降低，同时波纹环两侧存在大量的变厚度油膜，可以起到多级阻尼的效果，并且由于在波纹环与轴承接触处阻尼油膜厚度连续减小，直至达到固液混合接触状态；当受到大速度冲击时，混合接触区液体压力迅速增大，接触区的固体接触压力减小，从而增大了系统阻尼效果。
[0018]该变弹性波纹环减振轴承，通过液压系统、油压传感器、第一注油孔和第二注油孔，能够对内油膜和外油膜中的油量进行调节，从而得以对内油膜和外油膜的油压进行调节，当内油膜的油量增加，致使内油膜油压升高，内油膜中有向两侧挤压，配合波纹环的弹性材质，使得波纹环出现变形，从而使得波纹环的波纹周期变长，进而使波纹环的应力变大。
[0019]该变弹性波纹环减振轴承，通过添加填质量比为1：0.1
‑
0.5:0.01
‑
0.005的弹性材
料、填充剂和硫化剂，不仅能够增强波纹环的硬度、强度和耐磨性，还能够促进波纹环中橡胶分子的交联反应，从而使波纹环具有较好的弹性和耐久性。
[0020]该变弹性波纹环减振轴承，弹性波纹环使轴承本体具有缓冲作用，可以有效降低轴承本体所受到的冲击力；而波纹环与轴承本体、波纹环和外套形成的油膜阻尼可以在一定程度上消耗外界的激励能量，并在轴承本体发生共振现象时可以有效抑制轴承本体的振动幅值。
[0021]该变弹性波纹环减振轴承，使用硫化剂对弹性材料进行时间为20
‑
40min，温度在130
‑
170℃的硫化处理，使弹性材料中的双键与硫原子结合，形成交联结构，不仅能够提高弹性材料的热稳定性，使其在高温环境下仍能保持良好的性能，还可以使弹性材料的耐化学性得到提高，使其更加耐腐蚀和耐磨损。
[0022]该变弹性波纹环减振轴承，通过高频振动的时间为5
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30min，振动频率为50
‑
200Hz的振动处理，能够使弹性材料更加均匀地填充本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变弹性波纹环减振轴承，包括：轴承本体以及设置在轴承本体侧面的波纹环和外套，其特征在于，所述波纹环与所述轴承本体过盈配合，所述外套和所述波纹环间隙配合；所述波纹环呈波纹状，所述波纹环与所述轴承本体能够构成变厚度内油膜，所述波纹环与所述外套能够构成变厚度外油膜；所述外套表面开设有第一注油孔和第二注油孔，所述第一注油孔与所述外油膜相连通，所述第二注油孔与所述内油膜相连通；所述波纹环为弹性材料，且所述波纹环能够根据所述内油膜和所述外油膜内的油压进行弹性变形。2.根据权利要求1所述的一种变弹性波纹环减振轴承，其特征在于：所述第二注油孔为L型或C型，所述第一注油孔与所述第二注油孔均有若干个，且与所述外油膜和所述内油膜的数量相对应。3.根据权利要求1所述的一种变弹性波纹环减振轴承，其特征在于：还包括液压系统和油压传感器，用于控制油路的开闭来控制油压的大小和检测油压大小对轴承的影响。4.根据权利要求1所述的一种变弹性波纹环减振轴承，其特征在于：所述轴承本体能够为深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和滑动轴承中任一种。5.根据权利要求1所述的一种变弹性波纹环减振轴承，其特征在于：所述波纹环与所述轴承本体的接触面为平直面。6.一种变弹性波纹环的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、预处理：将弹性材料切成小块，加入混合机中，加入填充剂和硫化剂，进行混合，使填充剂均匀地分散在弹性材料中；步骤2、制...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏浩瑜，夏文超，吉如，
申请(专利权)人：江苏儒豪精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：