本發(fā)明涉及一種平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承。

背景技術(shù)：

自氣體箔片軸承誕生以來，波箔型箔片軸承以其承載力高、安裝簡便等優(yōu)點獲得了廣泛關(guān)注。后續(xù)的研究中，波箔型箔片軸承從第一代發(fā)展到第三代，軸承的承載力得到進一步提高。值得注意的是，上述改進是通過改變波箔片形狀，使統(tǒng)一的波箔片剛度變?yōu)檠剌S向和周向方向變化來實現(xiàn)的。在承載力提高的同時，帶來了軸承加工安裝難度的顯著增大，導(dǎo)致目前箔片軸承在產(chǎn)品上的成熟應(yīng)用仍以第一代箔片軸承為主。近年來，得益于表面加工技術(shù)的發(fā)展，使得對平箔片表面的微加工得以實現(xiàn)。與波箔片相比，平箔片結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。通過改進平箔片表面形狀，優(yōu)化氣膜厚度分布，也可以達到提高軸承承載力的目的。與此同時，軸承的安裝難度并沒有增大，從而有效保證了軸承的加工安裝精度。

但現(xiàn)有平箔片表面為平面的結(jié)構(gòu)特征，氣膜在軸向上分布均勻，使得軸承運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)中間部分產(chǎn)生的氣膜壓力與兩端產(chǎn)生的氣膜壓力差距小，導(dǎo)致軸承承載力小的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的平箔片表面為平面的結(jié)構(gòu)特征，氣膜在軸向上分布均勻，使得軸承運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)中間部分產(chǎn)生的氣膜壓力與兩端產(chǎn)生的氣膜壓力差距小，軸承承載力小的問題，而提出一種平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承。

一種平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，其組成包括：其組成包括：軸承殼體、波形箔片筒和平面箔片筒；其中，

軸承殼體的內(nèi)壁上設(shè)置軸向貫通的凹槽，且凹槽的寬度在軸承殼體兩端斷面處加寬形成與凹槽連通的凹坑；波形箔片筒的側(cè)壁具有軸向貫通的開口；平面箔片筒的側(cè)壁具有軸向貫通的開口，且開口一邊具有外翻的凸沿；且

波形箔片筒貼置在軸承殼體的內(nèi)壁上，波形箔片筒的開口與軸承殼體內(nèi)壁上的凹槽對應(yīng)，且波形箔片筒和波形箔片筒之間焊接固定；

平面箔片筒貼置在波形箔片筒的內(nèi)壁上，凸沿穿過波形箔片筒的開口插置在軸承殼體的凹槽內(nèi)，平面箔片筒在軸承殼體的凹坑處與軸承殼體焊接固定。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的氣體箔片軸承由軸承殼體、波形箔片筒和平面箔片筒組成，波形箔片筒和平面箔片筒安裝于軸承殼體內(nèi)壁，并分別采用焊接的方式固定于軸承殼體上，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于安裝加工的優(yōu)點，且具有提高安裝精度的優(yōu)點。本發(fā)明的平面箔片筒的側(cè)壁在軸向方向呈中間薄、兩端厚的特點，兩端形成的空間小于中間部分形成的空間，這樣，軸承運行過程中，兩端氣膜厚度小，使得氣膜厚度由中間向兩端產(chǎn)生突降效果，有利于潤滑氣體在中間區(qū)域聚集，減少軸承兩端潤滑氣體的端泄，有效提高潤滑氣體壓力，從而使得軸承承載力提高15～25％。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的主視圖；圖中，B表示焊點；

圖3為圖2的A-A剖面圖，

圖4為本發(fā)明涉及的波形箔片筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明涉及的平面箔片筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明涉及的軸承殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7a為本發(fā)明給出的平箔片表面沒有微加工時，工作狀態(tài)下氣體箔片軸承潤滑氣膜沿軸向的分布特點；

圖7b為本發(fā)明給出的平箔片表面進行微加工時，工作狀態(tài)下氣體箔片軸承潤滑氣膜沿軸向的分布特點。

具體實施方式

具體實施方式一：

本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，其組成包括：軸承殼體1、波形箔片筒2和平面箔片筒3；其中，

如圖6所示，軸承殼體1的內(nèi)壁上設(shè)置軸向貫通的凹槽4，且凹槽4的寬度在軸承殼體1兩端斷面處加寬形成與凹槽4連通的凹坑5；如圖5所示，波形箔片筒2的側(cè)壁具有軸向貫通的開口；如圖4所示，平面箔片筒3的側(cè)壁具有軸向貫通的開口，且開口一邊具有外翻的凸沿6；且：

波形箔片筒2貼置在軸承殼體1的內(nèi)壁上，波形箔片筒2的開口與軸承殼體1內(nèi)壁上的凹槽4對應(yīng)，且波形箔片筒2和波形箔片筒2之間焊接固定，焊點在圖3所示的凹坑5內(nèi)；

平面箔片筒3貼置在波形箔片筒2的內(nèi)壁上，凸沿6穿過波形箔片筒2的開口插置在軸承殼體1的凹槽4內(nèi)，平面箔片筒3在軸承殼體1的凹坑5處與軸承殼體1焊接固定，焊點在圖3所示的凹坑5內(nèi)；

焊接固定后，保證平面箔片筒3無法軸向和周向移動。安裝完成后的效果圖參見圖1所示。

具體實施方式二：

與具體實施方式一不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，

所述的凹坑5的寬度為凹槽4的寬度的4～6倍，凹坑5在軸承殼體1軸向上的長度為凹槽4的長度的1/6～1/5倍。

具體實施方式三：

與具體實施方式一或二不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述的凸沿6所在平面的延長面經(jīng)過平面箔片筒3的軸心。

具體實施方式四：

與具體實施方式三不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述的平面箔片筒3的腰部內(nèi)壁上設(shè)置圓周方向貫通的環(huán)槽7。

具體實施方式五：

與具體實施方式四不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述環(huán)槽7的寬度占平面箔片筒3筒長的1/3-3/4。

具體實施方式六：

與具體實施方式四或五不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述環(huán)槽7深度為5-20μm。

具體實施方式七：

與具體實施方式六不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述的波形箔片筒2的內(nèi)壁以及外壁上的各條脊8的走向是波形箔片筒2的軸向上的。

具體實施方式八：

與具體實施方式七不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述的波形箔片筒2的內(nèi)壁或者外壁上相鄰的兩條脊8之間的距離為3-5mm。

具體實施方式九：

與具體實施方式八不同的是，本實施方式的平箔片軸向厚度變化的氣體徑向箔片軸承，所述的波形箔片筒2的內(nèi)壁或者外壁上相鄰的兩條脊8之間的距離為4.2mm。

工作原理：

首先將波形箔片筒2置于軸承內(nèi)表面，使波形箔片筒2一端與軸承殼體1的凹槽4平齊，將波形箔片筒2一端焊接到軸承內(nèi)表面上。對平面箔片筒3是預(yù)先進行折彎處理卷曲成的筒形，使平面箔片筒3彎折端的凸沿6對準(zhǔn)軸承殼體1的凹槽4，裝到軸承殼體1的內(nèi)。在軸承殼體1的的兩端凹坑5區(qū)域，將平面箔片筒3的凸沿6焊接到軸承殼體1的凹槽4內(nèi)，從而保證平面箔片筒3無法軸向和周向移動。安裝完成后的效果圖參見圖1所示。

圖7a和7b分別給出了平箔片表面沒有微加工和進行微加工時，工作狀態(tài)下氣體箔片軸承潤滑氣膜沿軸向的分布特點。

對于平箔片表面沒有微加工的箔片軸承，潤滑氣膜軸向分布如圖中的圖7a狀態(tài)。由于軸承兩端與環(huán)境接觸，氣膜壓力沿軸向會呈現(xiàn)中間大、兩邊小的分布特點，導(dǎo)致箔片中間部分的變形量略大于兩端，氣膜厚度在中間截面處略大于兩端。

對于平箔片表面微加工處理的氣體箔片軸承，氣膜厚度如圖7b狀態(tài)，箔片變形仍然呈現(xiàn)上述的特點，但由于平箔片中間區(qū)域變薄，使得氣膜厚度由中間向兩端有一個突降的效果，這將有利于潤滑氣體在中間區(qū)域聚集，減小了軸承兩端的端泄，從而使得氣膜壓力顯著增大，提高了軸承承載力。

本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。