一种可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法技术

本发明专利技术涉及燃料电池用高压水泵的技术领域，尤其涉及一种可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法；所述转轴通过所述锁紧螺母与所述叶轮锁紧在一起；所述前轴承和所述后轴承分别设置在所述转轴的前段和后段；所述前轴承与所述转轴之间过盈配合；所述前轴承和所述后轴承与所述转轴和所述叶轮共同组成可调整的尺寸链；所述后轴承顶端设置有弹性件，弹性件卡设在所述转轴的后段的凹陷处；所述预紧力调整螺母设置在转轴的尾端，所述预紧力调整螺母挤压所述后轴承至所述弹性件位置，达到可以调整转轴与轴承之间的静摩擦力，平衡轴转动的功率损耗，提高水泵效率的效果

【技术实现步骤摘要】
一种可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法


[0001]本专利技术涉及燃料电池用高压水泵的
，尤其涉及一种可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法
。

技术介绍

[0002]氢燃料电池反应堆会需要使用大量的水冷却反应堆，由此会产生大量高温水，通过高压水泵将高温水重新送入热交换器中冷却并升压送回至氢燃料电池反应堆中
。
[0003]而高压水泵的耐久性需要不断提高
。
通过使用预紧螺母的预紧力加强转轴的刚性，可降低转轴的磨损
。
[0004]先前的轴系结构都是等距定压来预紧的，弹性件放置的槽的精加工会有偏差，导致不能等距，会有正负
0.3
的公差，因此弹性件放置在轴系结构中形变量不一样，弹性件的反弹力不一样，反弹力小的时候，球在游隙之间晃动，噪音变大，反弹力大的时候，转轴与轴承之间紧密接触，静摩擦力变大，转轴转动的功率有所损耗
。
水泵的效率下降
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法，达到可以调整转轴与轴承之间的静摩擦力，平衡轴转动的功率损耗，提高水泵效率的效果
。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法，包括叶轮
、
前轴承
、
后轴承
、
转子铁心
、
锁紧螺母
、
预紧力调整螺母和转轴，所述转子铁心环绕所述转轴设置；
[0008]所述转轴通过所述锁紧螺母与所述叶轮锁紧在一起；
[0009]所述前轴承和所述后轴承分别设置在所述转轴的前段和后段；所述前轴承与所述转轴之间过盈配合；所述前轴承和所述后轴承与所述转轴和所述叶轮共同组成可调整的尺寸链；
[0010]所述后轴承顶端设置有弹性件，弹性件卡设在所述转轴的后段的凹陷处；所述预紧力调整螺母设置在转轴的尾端，所述预紧力调整螺母挤压所述后轴承至所述弹性件位置
。
[0011]进一步地，所述前轴承包括前轴承内圈
、
前轴承内球和前轴承外圈
。
[0012]进一步地，所述前轴承内圈卡设在所述转轴的前段的凹陷处
。
[0013]进一步地，所述后轴承包括后轴承内圈
、
后轴承内球和后轴承外圈
。
[0014]进一步地，所述后轴承内圈抵住所述预紧力调整螺母
。
[0015]进一步地，还包括前平衡盘和后平衡盘，所述前平衡盘和所述后平衡盘分别从前后卡紧所述转子铁心
。
[0016]进一步地，弹性件为波形垫圈
。
[0017]进一步地，还包括叶轮上盖，所述叶轮上盖设置在所述叶轮上方
。
[0018]进一步地，预紧力矩的计算方法为：
[0019]所述预紧力矩：
M
t
＝
K
×
P0×
d
×
0.001N.m
；
[0020]其中，
[0021]所述
K
为拧紧力系数；
[0022]所述
d
为螺纹公称直径，单位为
mm
；
[0023]所述
P0为预紧力，单位为
N
；
[0024]所述
P0＝
σ0×
A
s
；
[0025]所述
A
S
＝
π
×
d
s
×
d
s
/4
；
[0026]所述
d
s
：螺纹部分危险剖面的计算直径；
[0027]所述
d
s
＝
(d2+d3)/2
；
[0028]所述
d3=d1‑
H/6
，所述
H
为螺纹牙的公称工作高度；
[0029]所述
σ0＝
(0.5
‑
0.7)
σ
s
，所述
σ
s
‑
为螺栓材料的屈服极限，单位为
kgf/mm。
[0030]通过本专利技术的技术方案，可实现以下技术效果：
[0031]通过包括叶轮
、
前轴承
、
后轴承
、
转子铁心
、
锁紧螺母
、
预紧力调整螺母和转轴，所述转子铁心环绕所述转轴设置；所述转轴通过所述锁紧螺母与所述叶轮锁紧在一起；所述前轴承和所述后轴承分别设置在所述转轴的前段和后段；所述前轴承与所述转轴之间过盈配合；所述前轴承和所述后轴承与所述转轴和所述叶轮共同组成可调整的尺寸链；所述后轴承顶端设置有弹性件，弹性件卡设在所述转轴的后段的凹陷处；所述预紧力调整螺母设置在转轴的尾端，所述预紧力调整螺母挤压所述后轴承至所述弹性件位置的结构，达到可以调整转轴与轴承之间的静摩擦力，平衡轴转动的功率损耗，提高水泵效率的效果
。
附图说明
[0032]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，下面将对实施例或现有技术描述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中记载的一些实施例，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
。
[0033]图1为本专利技术实施例中可变预紧力的轴系结构的剖视图；
[0034]图2为本专利技术实施例中可变预紧力的轴系结构的俯视图；
[0035]图3为本专利技术实施例中可变预紧力的轴系结构的前视图；
[0036]图4为本专利技术实施例中可变预紧力的轴系结构的正等轴测图；
[0037]附图标记：叶轮
1、
叶轮上盖
2、
前轴承
3、
前轴承内圈3‑
1、
前轴承内球3‑
2、
前轴承外圈3‑
3、
后轴承
4、
后轴承内圈4‑
1、
后轴承内球4‑
2、
后轴承外圈4‑
3、
前平衡盘
5、
后平衡盘
6、
转子铁心
7、
锁紧螺母
8、
预紧力调整螺母
9、
转轴
10、
弹性件
11。
具体实施方式
[0038]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
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可变预紧力的轴系结构，其特征在于：包括叶轮
(1)、
前轴承
(3)、
后轴承
(4)、
转子铁心
(7)、
锁紧螺母
(8)、
预紧力调整螺母
(9)
和转轴
(10)
，所述转子铁心
(7)
环绕所述转轴
(10)
设置；所述转轴
(10)
通过所述锁紧螺母
(8)
与所述叶轮
(1)
锁紧在一起；所述前轴承
(3)
和所述后轴承
(4)
分别设置在所述转轴
(10)
的前段和后段；所述前轴承
(3)
与所述转轴
(10)
之间过盈配合；所述前轴承
(3)
和所述后轴承
(4)
与所述转轴
(10)
和所述叶轮
(1)
共同组成可调整的尺寸链；所述后轴承
(4)
顶端设置有弹性件
(11)
，弹性件
(11)
卡设在所述转轴
(10)
的后段的凹陷处；所述预紧力调整螺母
(9)
设置在转轴
(10)
的尾端，所述预紧力调整螺母
(9)
挤压所述后轴承
(4)
至所述弹性件
(11)
位置
。2.
根据权利要求1所述的可变预紧力的轴系结构及其预紧力计算方法，其特征在于，所述前轴承
(3)
包括前轴承内圈
(3
‑
1)、
前轴承内球
(3
‑
2)
和前轴承外圈
(3
‑
3)。3.
根据权利要求2所述的可变预紧力的轴系结构，其特征在于，所述前轴承内圈
(3
‑
1)
卡设在所述转轴
(10)
的前段的凹陷处
。4.
根据权利要求3所述的可变预紧力的轴系结构，其特征在于，所述后轴承
(4)
包括后轴承内圈
(4
‑
1)、
后轴承内球
(4

【专利技术属性】
技术研发人员：徐楠，林茹，
申请(专利权)人：江苏申氢宸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：