本申請(qǐng)要求于2015年11月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/260,794號(hào)以及于2016年1月26日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/287,190號(hào)的權(quán)益,該兩申請(qǐng)的內(nèi)容通過引用全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種鉸接機(jī)翼用止推軸承,尤其涉及一種具有潤(rùn)滑內(nèi)襯套和預(yù)載構(gòu)件的止推軸承,所述預(yù)載構(gòu)件用于將該軸承內(nèi)的軸向運(yùn)動(dòng)在所述襯套磨損前后保持于預(yù)設(shè)限度內(nèi)。
背景技術(shù):
在航空航天工業(yè)中,機(jī)身制造商在尋求將各式飛機(jī)的燃料效率最大化及成本最小化(即提高經(jīng)濟(jì)效益)的方法和裝置。在航空航天設(shè)計(jì)中,制造商通常尋求優(yōu)化的一個(gè)方面在于機(jī)翼的設(shè)計(jì)。對(duì)于固定翼飛機(jī),機(jī)翼越長(zhǎng),所獲得的飛機(jī)升力越大,從而可提高燃料消耗效率。然而,由于機(jī)場(chǎng)停機(jī)位的局限,機(jī)翼長(zhǎng)度具有限制。例如,現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)對(duì)于飛機(jī)翼展具有限制。機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)以國(guó)際民用航空(International Civil Aviation Organization,ICAO)代碼A至F為準(zhǔn),其對(duì)翼展及起落架寬度和長(zhǎng)度的尺寸進(jìn)行了限制。為了克服這一點(diǎn),飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)為其部分或翼尖可向后或向上擺動(dòng),以停入停機(jī)位內(nèi)。這通常稱為“曲折式”設(shè)計(jì),或稱帶鉸接傾斜式翼尖的飛機(jī)。例如(如圖1所示),當(dāng)飛機(jī)100停于機(jī)位時(shí),其翼部或翼尖103,103′自工作位置后擺或上擺至機(jī)位停機(jī)位置,其中,翼部或翼尖103,103′自固定于飛機(jī)機(jī)身101的底部102向上樞轉(zhuǎn)。離開機(jī)位后,所述翼部或翼尖103,103′向前或向下擺動(dòng),以允許起飛、飛行及著陸。著陸后,所述翼部或翼尖103,103′在到達(dá)機(jī)位前再次向后或向上擺動(dòng)。
如圖1進(jìn)一步所示,在鉸接傾斜式翼尖飛機(jī)(如鉸接傾斜式翼尖飛機(jī)100)內(nèi),采用與翼尖103,103′和機(jī)翼底部102之間的鉸接件104連通的致動(dòng)器(未圖示)。此類鉸接件104利用各種軸承(如止推軸承)促進(jìn)翼尖103,103′和機(jī)翼底部102之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。然而,止推軸承在使用過程中容易發(fā)生磨損并導(dǎo)致過度軸向運(yùn)動(dòng),從而使得翼尖103,103′和機(jī)翼底部102之間產(chǎn)生失配問題。
因此,針對(duì)傾斜式翼尖飛機(jī)用鉸接件,存在一種對(duì)于幾乎不具軸向運(yùn)動(dòng)的新式軸承的需求,該需求尚待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文公開一種鉸接傾斜式飛機(jī)翼尖用鉸接件的軸承。該軸承包括外部構(gòu)件,該外部構(gòu)件具有由凹形內(nèi)表面定義出的內(nèi)部區(qū)域。該軸承還包括內(nèi)部構(gòu)件,該內(nèi)部構(gòu)件具有第一內(nèi)部部分和第二內(nèi)部部分。所述第一內(nèi)部部分具有第一底部和自該第一底部軸向延伸的第一軸承部分。所述第二內(nèi)部部分具有第二底部和自該第二底部軸向延伸的第二軸承部分。所述第一軸承部分和所述第二軸承部分共同形成與所述凹形內(nèi)表面形狀互補(bǔ)的凸形外表面。所述第一軸承部分和所述第二軸承部分之間設(shè)置有預(yù)載構(gòu)件(如彈簧圈或彈性材料),該預(yù)載構(gòu)件與所述第一軸承部分和/或所述第二軸承部分的至少一部分相接合。所述凹形內(nèi)表面和所述凸形外表面之間設(shè)置有潤(rùn)滑襯套。所述第一軸承部分和所述第二軸承部分的至少一部分位于所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi),使得所述預(yù)載構(gòu)件在徑向和/或軸向方向上被向內(nèi)壓縮,從而在徑向和/或軸向方向上外偏,以將所述外部構(gòu)件和所述內(nèi)部構(gòu)件之間的軸向運(yùn)動(dòng)限制于一預(yù)設(shè)大小。所述預(yù)載構(gòu)件適于隨所述襯套的磨損而在徑向和/或軸向方向上外曲,以將所述軸向運(yùn)動(dòng)保持于所述預(yù)設(shè)大小。
在一種實(shí)施方式中,所述外部構(gòu)件包括相互固定的第一外部部分和第二外部部分。
在一種實(shí)施方式中,所述第一內(nèi)部部分和所述第二內(nèi)部部分相互固定。
在一種實(shí)施方式中,所述外部構(gòu)件形成有徑向延伸的安裝法蘭。
在一種實(shí)施方式中,所述安裝法蘭包括多個(gè)貫穿其中的通孔。
在一種實(shí)施方式中,所述軸承還包括設(shè)置于所述第一外部部分和所述第二外部部分之間的隔圈。該隔圈可由彈性材料制成。
在一種實(shí)施方式中,所述外部構(gòu)件包括第一外部部分和第二外部部分,其中,所述第二外部部分螺入所述第一外部部分。
本文還公開一種鉸接傾斜式飛機(jī)翼尖用鉸接件的軸承。該軸承包括外部構(gòu)件,該外部構(gòu)件具有由凹形內(nèi)表面定義出的內(nèi)部區(qū)域。該軸承還包括內(nèi)部構(gòu)件,該內(nèi)部構(gòu)件具有第一內(nèi)部部分和第二內(nèi)部部分。所述第一內(nèi)部部分具有第一底部和自該第一底部軸向延伸的第一軸承部分。所述第二內(nèi)部部分具有第二底部和自該第二底部軸向延伸的第二軸承部分。所述第一軸承部分和所述第二軸承部分共同形成與所述凹形內(nèi)表面形狀互補(bǔ)的凸形外表面。所述軸承還包括由所述第一內(nèi)部部分和第二內(nèi)部部分之間的間隙(如可變尺寸間隙)形成的預(yù)載構(gòu)件。所述凹形內(nèi)表面和所述凸形外表面之間設(shè)置有潤(rùn)滑襯套。所述第一內(nèi)部部分和所述第二內(nèi)部部分朝相互方向彈性壓縮并彈性外偏,以將所述外部構(gòu)件和所述內(nèi)部構(gòu)件之間的軸向運(yùn)動(dòng)限制于一預(yù)設(shè)大小。所述第一內(nèi)部部分和所述第二內(nèi)部部分適于隨所述襯套的磨損而外曲,從而將所述軸向運(yùn)動(dòng)保持于所述預(yù)設(shè)大小。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有帶鉸接傾斜式翼尖飛機(jī)的立體示意圖;
圖2為本發(fā)明止推軸承的一種實(shí)施方式的立體圖;
圖3為圖2止推軸承的俯視示意圖;
圖4為圖2中帶預(yù)載構(gòu)件的軸承沿線4-4的橫向截面圖;
圖5為圖4沿線4-4截面的一部分的替代實(shí)施方式的放大截面圖;
圖6為圖4截面的部分放大圖,其中,所述預(yù)載構(gòu)件處于加載位置;
圖7為圖4截面的部分放大圖;
圖8為適用于本發(fā)明的圖4所示襯套的截面圖;
圖9為適用于本發(fā)明的圖4所示襯套的另一實(shí)施方式的截面圖;
圖10為本發(fā)明止推軸承的另一實(shí)施方式的立體圖;
圖11為圖10所示止推軸承沿線11-11的截面立體圖;
圖12為圖11所示止推軸承的部分放大圖;
圖13為圖11所示止推軸承的另一實(shí)施方式的截面圖;
圖14為圖13細(xì)節(jié)處14-14的放大圖;以及
圖15為用作圖10至圖14所示止推軸承的預(yù)載構(gòu)件的彈性墊圈的立體圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,適于與本發(fā)明公開內(nèi)容結(jié)合使用的飛機(jī)總體以標(biāo)號(hào)100表示。飛機(jī)100包括固定至機(jī)身101的機(jī)翼102。機(jī)翼102還包括鉸接式飛機(jī)翼尖103,103′(下稱“翼尖103,103′”)。翼尖103,103′通過鉸接件104以樞轉(zhuǎn)方式安裝于機(jī)翼102上。其中,圖1中的元件標(biāo)號(hào)103和103′用于分別表示翼尖103,103′的最小和最大伸展及曲折狀態(tài)。在本文中,“翼尖”一詞總體指構(gòu)造為用于改變升力的附接件,以及/或者相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常視作翼尖的物件。
鉸接件104包括軸承10,其例如為與圖2所示止推軸承類似的止推軸承10。如圖2至圖7所示,軸承10包括外部構(gòu)件12、內(nèi)部構(gòu)件14、潤(rùn)滑襯套30(例如自潤(rùn)滑襯套)以及設(shè)置于內(nèi)部構(gòu)件14內(nèi)的預(yù)載構(gòu)件50。外部構(gòu)件12包括由凹形內(nèi)表面22(最佳示于圖4)定義出的內(nèi)部區(qū)域。內(nèi)部構(gòu)件14的一部分設(shè)置為在外部構(gòu)件12的所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)與文中所述的縱向(即軸向)軸線A同心轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖4所示,內(nèi)部構(gòu)件14具有底部14X以及軸承部分15,該軸承部分15由第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z定義,此第一、第二軸承部分均自底部14X軸向延伸。軸承部分15的第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z定義出凸形外表面24,該凸形外表面24與外部構(gòu)件12的凹形內(nèi)表面22形狀互補(bǔ)。凸形外表面24與縱向軸線A形成角度K,從而形成總體呈V形的橫截面。
潤(rùn)滑襯套30設(shè)置于內(nèi)部構(gòu)件14的凸形外表面24和外部構(gòu)件12的凹形內(nèi)表面22之間。在一種實(shí)施方式中,潤(rùn)滑襯套30固定至外部構(gòu)件12的凹形內(nèi)表面22,并與內(nèi)部構(gòu)件14的凸形外表面24滑動(dòng)接合。然而,本發(fā)明不限于此,潤(rùn)滑襯套30也可固定至內(nèi)部構(gòu)件14的凸形外表面24,并與外部構(gòu)件12的凹形內(nèi)表面22滑動(dòng)接合。
如圖4所示,預(yù)載構(gòu)件50位于軸承部分15內(nèi)。在一種實(shí)施方式中,預(yù)載構(gòu)件50由第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z之間的間隙G定義。在松弛狀態(tài)下,間隙G由第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z之間的預(yù)設(shè)間隔定義。
軸承部分15的一部分位于所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi),從而使得預(yù)載構(gòu)件50將外部構(gòu)件12和內(nèi)部構(gòu)件14之間的軸向運(yùn)動(dòng)限制至預(yù)設(shè)大小。預(yù)載構(gòu)件50通過在圖4所示箭頭C的方向上將第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z朝彼此互壓的方式使能(例如壓縮)。通過將第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z朝彼此互壓的方式對(duì)預(yù)載構(gòu)件50進(jìn)行壓縮可由內(nèi)部構(gòu)件14的凸形外表面24和外部構(gòu)件12的凹形內(nèi)表面22之間的過盈配合實(shí)現(xiàn)。也就是說,預(yù)載構(gòu)件50會(huì)沿箭頭D的方向徑向和/或軸向外偏,從而促使第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z相互遠(yuǎn)離并與潤(rùn)滑襯套30相接合。位于內(nèi)部構(gòu)件14內(nèi)的預(yù)載構(gòu)件50具有施加至其外邊緣的預(yù)載荷,從而生成抵靠潤(rùn)滑襯套30的載荷,并因而實(shí)現(xiàn)了對(duì)軸承10壽命期間可能發(fā)生的任何磨損(例如襯套磨損)的補(bǔ)償。在一種實(shí)施方式中,當(dāng)預(yù)載構(gòu)件50被壓縮時(shí),第一軸承部分14Y和第二軸承部分14Z之間的間隙G減小一預(yù)設(shè)大小。在軸承10組裝后且使用前(即引發(fā)磨損前)的初始狀態(tài)下,內(nèi)部構(gòu)件14相對(duì)于外部構(gòu)件12的軸向運(yùn)動(dòng)被限制至大約為零的預(yù)設(shè)大小。
預(yù)載構(gòu)件50設(shè)置為隨襯套磨損而徑向和/或軸向外曲,以將外部構(gòu)件12和內(nèi)部構(gòu)件14之間的軸向運(yùn)動(dòng)更好保持、精確保持以及/或者限制于所述預(yù)設(shè)大小。也就是說,預(yù)載構(gòu)件50設(shè)置為對(duì)潤(rùn)滑襯套30的預(yù)設(shè)磨損量進(jìn)行補(bǔ)償。雖然以上描述了對(duì)外部構(gòu)件12和內(nèi)部構(gòu)件14之間的軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的限制,但本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是,其還隱含地表示預(yù)載構(gòu)件50可同樣對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)等其他運(yùn)動(dòng)進(jìn)行保持和/或限制。
如圖4所示,外部構(gòu)件12包括第一外部部分12A和第二外部部分12B。第一外部部分12A和第二外部部分12B通過本文所述的合適緊固件彼此固定。例如,多個(gè)螺栓16分別伸入第二外部部分12B的多個(gè)對(duì)應(yīng)螺孔17B內(nèi),并螺入形成于第一外部部分12A上的多個(gè)對(duì)應(yīng)螺孔17A內(nèi)。圖4所示第一外部部分12A和第二外部部分12B總體相互對(duì)稱(例如形成鏡像)。
雖然第一外部部分12A和第二外部部分12B圖示及描述為總體相互對(duì)稱,但是本發(fā)明不限于此,第一外部部分12A和第二外部部分12B還可具有其它構(gòu)型。例如,如圖6所示,第一外部部分212A大于第二外部部分212B且具有朝第二外部部分212B軸向延伸的葉片213。另外,如圖6所示,第一外部部分212A和第二外部部分212B之間設(shè)置有隔圈60。在一種實(shí)施方式中,隔圈60由彈性材料制成。
再次參考圖4,內(nèi)部構(gòu)件14包括第一內(nèi)部部分14A和第二內(nèi)部部分14B。第一內(nèi)部部分14A和第二內(nèi)部部分14B通過本文所述的合適緊固件彼此固定。例如,多個(gè)螺栓18分別伸入第二內(nèi)部部分14B的多個(gè)對(duì)應(yīng)螺孔19B內(nèi),并螺入形成于第一內(nèi)部部分14A上的多個(gè)對(duì)應(yīng)螺孔19A內(nèi)。圖4所示第一內(nèi)部部分14A和第二內(nèi)部部分14B總體相互對(duì)稱(例如形成鏡像)。然而,本發(fā)明不限于此,第一內(nèi)部部分14A和第二內(nèi)部部分14B可具有不同形狀并可不相互對(duì)稱。
在一種實(shí)施方式中,如圖4所示,外部構(gòu)件12還包括自該外部構(gòu)件12徑向延伸的安裝法蘭12M。在一種實(shí)施方式中,安裝法蘭12M包括多個(gè)孔,每個(gè)孔均為貫穿該安裝法蘭12M的通孔。在一種實(shí)施方式中,外部構(gòu)件12具有多個(gè)貫穿通孔20。安裝法蘭12M可固定至鉸接件104、翼尖103或底部102。如圖4所示,內(nèi)部構(gòu)件12具有由內(nèi)表面44定義出的內(nèi)部區(qū)域45。內(nèi)表面44設(shè)置為容納與鉸接件104、翼尖103或底部102連通的軸或桿(未圖示)。
在一種實(shí)施方式中,如圖5所示,內(nèi)部構(gòu)件114為一個(gè)整體構(gòu)件,而外部構(gòu)件112包括由與圖4所示類似的合適緊固件相互固定的第一外部部分112A和第二外部部分112B。在圖5中,內(nèi)部構(gòu)件114的預(yù)載構(gòu)件由作用于內(nèi)部構(gòu)件114的外邊緣且使?jié)櫥r套130承受壓緊力的預(yù)載力定義。
如圖8所示,潤(rùn)滑襯套30包括位于支撐系統(tǒng)內(nèi)的多條潤(rùn)滑纖維31。在一種實(shí)施方式中,所述支撐系統(tǒng)具有多條支撐纖維33,以及注于支撐纖維33和潤(rùn)滑纖維31之間的樹脂39。在一種實(shí)施方式中,所述多條潤(rùn)滑纖維31由聚四氟乙烯(PTFE)材料、尼龍和/或石墨制成。在一種實(shí)施方式中,所述多條支撐纖維33由玻璃纖維、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(有時(shí)寫作聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯),通??s寫為PET,PETE)、聚酯、棉、間位芳香族聚酰胺材料(如)和/或?qū)ξ环枷阕寰埘0泛铣刹牧?如)制成。在一種實(shí)施方式中,所述樹脂體系包括聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂和/或聚酰胺樹脂。在一種實(shí)施方式中,所述支撐系統(tǒng)包括復(fù)合樹脂體系內(nèi)的填料,所述復(fù)合樹脂體系包括聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂和/或聚酰胺樹脂。在一種實(shí)施方式中,所述填料包括玻璃纖維、石墨、青銅、二硫化鉬和/或碳纖維。
如圖9所示,潤(rùn)滑襯套的另一實(shí)施方式以標(biāo)號(hào)130表示。潤(rùn)滑襯套130包括第一纖維(如織物)層35、第二纖維(如織物)層32X和第三纖維(如織物)層32Y。第一纖維層35由自潤(rùn)滑纖維32A和支撐纖維32B的混合物制成。第二纖維層32X和第三纖維層32Y均由支撐纖維32B制成。在一種實(shí)施方式中,所述多條自潤(rùn)滑纖維32A為聚四氟乙烯(PTFE)。在一種實(shí)施方式中,所述多條自潤(rùn)滑纖維32A包括石墨纖維。在一種實(shí)施方式中,所述多條支撐纖維32B為玻璃纖維、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維、聚酯纖維、棉纖維、間位芳香族聚酰胺纖維和/或?qū)ξ环枷阕寰埘0防w維。在一種實(shí)施方式中,潤(rùn)滑襯套130包括置于其中的填料,例如但不限于玻璃纖維、石墨、青銅、二硫化鉬和碳纖維。在一種實(shí)施方式中,潤(rùn)滑襯套130由PTFE基質(zhì)組成,而且包括置于其中的填料。
潤(rùn)滑襯套130還包括第一基質(zhì)層(即由樹脂體系制成)34X、第二基質(zhì)層(即由樹脂體系制成)34Y以及第三基質(zhì)層(即由樹脂體系制成)34Z。在一種實(shí)施方式中,第一基質(zhì)層34X、第二基質(zhì)層34Y和第三基質(zhì)層34Z的所述樹脂體系包括聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂和/或聚酰胺樹脂。
第一基質(zhì)層34X按箭頭F所示方向壓入第一纖維層35,從而使得第一基質(zhì)層34X包封第一纖維層35,而且第一基質(zhì)層34X的樹脂體系注入第一纖維層35并處于自潤(rùn)滑纖維32A和支撐纖維32B之間及周圍。
第一基質(zhì)層34X和第二基質(zhì)層34Y按箭頭F所示方向壓入第二纖維層32X,從而使得第一基質(zhì)層34X和第二基質(zhì)層34Y包封第二纖維層32X,而且第一基質(zhì)層34X和第二基質(zhì)層34Y的樹脂體系注入第二纖維層32X并處于支撐纖維32B之間及周圍。
第二基質(zhì)層34Y和第三基質(zhì)層34Z按箭頭F所示方向壓入第三纖維層32Y,從而使得第二基質(zhì)層34Y和第三基質(zhì)層34Z包封第三纖維層32X,而且第二基質(zhì)層34Y和第三基質(zhì)層34Z的樹脂體系注入第三纖維層32Y并處于支撐纖維32B之間及周圍。
在圖10至圖15所示的另一種實(shí)施方式中,鉸接件104包括與圖2至圖7所示軸承10相類似的止推軸承310,因此類似元件采用以數(shù)字3開頭的類似附圖標(biāo)記表示。止推軸承310包括內(nèi)部構(gòu)件314、環(huán)繞內(nèi)部構(gòu)件314的外部構(gòu)件312,以及設(shè)置于內(nèi)部構(gòu)件314和外部構(gòu)件312之間的潤(rùn)滑襯套330(如自潤(rùn)滑襯套)。止推軸承310還包括設(shè)置于內(nèi)部構(gòu)件314內(nèi)的預(yù)載構(gòu)件350。
外部構(gòu)件312包括由凹形內(nèi)表面322定義出的內(nèi)部區(qū)域。內(nèi)部構(gòu)件314的一部分設(shè)置為在外部構(gòu)件312的所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi)與本文所述的縱向(即軸向)軸線A同心轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖12所示,內(nèi)部構(gòu)件314包括第一內(nèi)部部分314A和第二內(nèi)部部分314B,這兩部分互為鏡像。外部構(gòu)件312包括第一外部部分312A和第二外部部分312B。第一外部部分312A大于第二外部部分312B,且具有沿軸向向第二外部部分312B延伸于其上的葉片313。第一外部部分312A和第二外部部分312B通過螺紋相互接合,該螺紋接合還將第一內(nèi)部部分314A和第二內(nèi)部部分314B固定于所述兩外部部分之間。
如圖12所示,外部構(gòu)件312還包括自該外部構(gòu)件312徑向延伸的安裝法蘭312M。安裝法蘭312M可固定至鉸接件104、翼尖103或底部102。如圖11和圖12所示,第一內(nèi)部構(gòu)件312A具有內(nèi)表面344A,第二內(nèi)部構(gòu)件312B具有內(nèi)表面344B。內(nèi)表面344A和344B定義出孔345,用于容納與鉸接件104、翼尖103或底部102連通的軸或桿(未圖示)。
第一內(nèi)部部分314A具有自內(nèi)表面344A徑向外伸的底部351A,第二內(nèi)部部分314B具有自內(nèi)表面344B徑向外伸的底部351B。第一內(nèi)部部分314A具有自底部351A軸向內(nèi)伸且徑向外伸的錐形軸承部分315A,第二內(nèi)部部分314B具有自底部351B軸向內(nèi)伸且徑向外伸的錐形軸承部分315B。預(yù)載構(gòu)件350設(shè)置于第一軸承部分315A和第二軸承部分315B之間且與其至少部分相接合。
錐形軸承部分315A和315B由間隙G12彼此間隔分離,并共同形成內(nèi)部構(gòu)件314的凸形外表面324,該凸形外表面324與凹形內(nèi)表面322形狀互補(bǔ)。凸形外表面324與平行于縱向軸線A的直線形成角度K。
如圖12所示,第一內(nèi)部部分314A具有形成于其內(nèi)且開口軸向向內(nèi)朝向第二內(nèi)部部分314B的第一C形腔352A,第二內(nèi)部部分314B具有形成于其內(nèi)且開口軸向向內(nèi)朝向第一內(nèi)部部分314A的第二C形腔352B。預(yù)載構(gòu)件350例如為彈簧墊圈且壓縮于第一內(nèi)部部分314A和第二內(nèi)部部分314B之間的第一和第二C形腔352A和352B之間,從而將第一內(nèi)部部分314A和第二內(nèi)部部分314B沿箭頭V所示方向相互軸向外推。
參考圖12,第一外部部分312A上的葉片313具有形成于其徑向內(nèi)表面上的母螺紋區(qū)域313T。第二外部部分312B具有形成于其徑向外表面上的公螺紋區(qū)域312T。第二外部部分312B螺入第一外部部分312A,從而將該第一外部部分312A固定至第二外部部分312B。第一外部部分312A包括自葉片313徑向內(nèi)伸的肩部313E。第二外部部分312A包括抵接邊緣312E,當(dāng)?shù)谝煌獠坎糠?12A完全螺入第二外部部分312B內(nèi)時(shí),該抵接邊緣312E抵接肩部313E,以防止該兩者之間的軸向運(yùn)動(dòng)。
如圖11所示,外部構(gòu)件312的第二外部部分312B具有形成于其軸向面上的多個(gè)孔388,此類孔用于容納工具(例如,開口扳手,未圖示),以便于安裝和將第二外部部分312B旋入第一外部部分312A,并利于后續(xù)的拆卸操作。在一種實(shí)施方式中,螺紋區(qū)域312T和313T具有涂敷于其上的螺紋鎖固流體,以防止第二外部部分312B與第一外部部分312A無意松脫。在一種實(shí)施方式中,第一外部部分312A和第二外部部分312B通過銷或鉚等防轉(zhuǎn)裝置399(圖12)彼此固定。
如圖12所示,第一外部部分312A具有徑向內(nèi)向錐面,第二外部部分312B也具有徑向內(nèi)向錐面,此兩錐面共同形成上述與平行于縱向軸線A的直線形成角度K的凹形內(nèi)表面322。
內(nèi)部構(gòu)件314的凸形外表面324和外部構(gòu)件312的凹形內(nèi)表面322之間設(shè)置有潤(rùn)滑襯套330。在一種實(shí)施方式中,潤(rùn)滑襯套330固定至外部構(gòu)件312的凹形內(nèi)表面322,并與內(nèi)部構(gòu)件314的凸形外表面324滑動(dòng)接合。然而,本發(fā)明不限于此,潤(rùn)滑襯套330也可固定至內(nèi)部構(gòu)件314的凸形外表面324,并與外部構(gòu)件312的凹形內(nèi)表面322滑動(dòng)接合。在一種實(shí)施方式中,潤(rùn)滑襯套330的構(gòu)造與圖8所示并描述的潤(rùn)滑襯套30相同。在另一種實(shí)施方式中,潤(rùn)滑襯套330的構(gòu)造與圖9所示并描述的潤(rùn)滑襯套130相同。
預(yù)載構(gòu)件350將外部構(gòu)件312和內(nèi)部構(gòu)件314之間的軸向運(yùn)動(dòng)限制于一預(yù)設(shè)大小,例如限制至無軸向運(yùn)動(dòng)。第一軸承部分315A和第二軸承部分315B至少部分位于由凹形內(nèi)表面322所定義的所述內(nèi)部區(qū)域內(nèi),從而使得預(yù)載構(gòu)件350在徑向和軸向中的至少一個(gè)方向上壓縮,并在徑向和軸向中的至少一個(gè)方向上外偏,從而將外部構(gòu)件312和內(nèi)部構(gòu)件314之間的軸向運(yùn)動(dòng)限制于預(yù)設(shè)大小。預(yù)載構(gòu)件350設(shè)置為隨潤(rùn)滑襯套330的磨損而在徑向和軸向中的至少一個(gè)方向上彎曲,從而將所述軸向運(yùn)動(dòng)保持于所述預(yù)設(shè)大小。
預(yù)載構(gòu)件350通過在圖12所示箭頭C的方向上將第一內(nèi)部部分314A和第二內(nèi)部部分314B朝彼此互壓的方式使能(例如壓縮)。通過將第一內(nèi)部部分314A和第二內(nèi)部部分314B朝彼此互壓的方式對(duì)預(yù)載構(gòu)件350進(jìn)行壓縮可由將第二外部部分312B螺入第一外部部分312A的方式實(shí)現(xiàn)。也就是說,預(yù)載構(gòu)件350沿箭頭V的方向軸向外偏,從而促使第一內(nèi)部部分312A和第二內(nèi)部部分312B相互遠(yuǎn)離并與潤(rùn)滑襯套330相接合。內(nèi)部構(gòu)件314的預(yù)載構(gòu)件350生成抵靠潤(rùn)滑襯套330的載荷,并因而實(shí)現(xiàn)了對(duì)止推軸承310壽命期間可能發(fā)生的任何磨損(例如襯套磨損)的補(bǔ)償。在一種實(shí)施方式中,當(dāng)預(yù)載構(gòu)件350被壓縮時(shí),間隙G12減小一預(yù)設(shè)大小。在止推軸承310組裝后且使用前(即引發(fā)磨損前)的初始狀態(tài)下,內(nèi)部構(gòu)件314相對(duì)于外部構(gòu)件312的軸向運(yùn)動(dòng)被限制至大約為零的預(yù)設(shè)大小。
預(yù)載構(gòu)件350設(shè)置為隨潤(rùn)滑襯套330的磨損而軸向和/或徑向外曲,以將外部構(gòu)件312和內(nèi)部構(gòu)件314之間的軸向運(yùn)動(dòng)更好保持、精確保持以及/或者限制于所述預(yù)設(shè)大小??梢?,預(yù)載構(gòu)件350設(shè)置為對(duì)潤(rùn)滑襯套330的預(yù)設(shè)磨損量進(jìn)行補(bǔ)償。雖然以上描述了對(duì)外部構(gòu)件312和內(nèi)部構(gòu)件314之間的軸向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的限制,但相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是,其還隱含地表示預(yù)載構(gòu)件350可同樣對(duì)徑向運(yùn)動(dòng)等其他運(yùn)動(dòng)進(jìn)行保持和/或限制。
圖13和圖14所示的止推軸承410類似于圖10至圖12所示的止推軸承310。因此,相同元件采用以數(shù)字4取代第一位的3的類似附圖標(biāo)記表示。止推軸承310和止推軸承410之間的較大差異在于,第一內(nèi)部部分414A和第二內(nèi)部部分414B相互不為鏡像。相反,第二內(nèi)部部分414B具有軸向延伸的腿部414L,該腿部414L延伸至第一內(nèi)部部分414A的軸向端面469。如此,第一內(nèi)部部分414A置于腿部414L的徑向外表面414K上。預(yù)載構(gòu)件450也置于腿部414L的徑向外表面414K上,且與參照?qǐng)D10至圖12所示止推軸承310所描述的類似方式,預(yù)載構(gòu)件450壓縮于第一內(nèi)部部分414A和第二內(nèi)部部分414B之間。
如圖15所示,預(yù)載構(gòu)件350,450為具有多個(gè)軸向延伸的波峰350P和波谷350V的彈簧墊圈。預(yù)載構(gòu)件350,450在箭頭C方向上壓縮,從而生成初始預(yù)載荷,以將第一內(nèi)部部分312A,412A和第二內(nèi)部部分314A,414B沿箭頭V的方向相互外推。預(yù)載構(gòu)件350,450由有彈力的材料制成,例如但不限于彈性材料和彈簧鋼。
本文還公開了一種將軸承10,310,410的外部構(gòu)件12,312,412和內(nèi)部構(gòu)件14,314,414之間的軸向運(yùn)動(dòng)保持于預(yù)設(shè)限度內(nèi)的方法。該方法包括,提供外部構(gòu)件12,312,412以及內(nèi)部設(shè)置有預(yù)載構(gòu)件50,350,450的內(nèi)部構(gòu)件14,314,414。還提供潤(rùn)滑襯套30,330,430。內(nèi)部構(gòu)件14,314,414至少部分設(shè)置于外部構(gòu)件12,312,412內(nèi),且潤(rùn)滑襯套30,330,430設(shè)置于內(nèi)部構(gòu)件14,314,414和外部構(gòu)件12,312,412之間。預(yù)載構(gòu)件50,350,450被壓縮,使得潤(rùn)滑襯套30,330,430的磨損可通過該預(yù)載構(gòu)件50,350,450的膨脹得到補(bǔ)償,從而將潤(rùn)滑襯套30,330,430磨損前后內(nèi)部構(gòu)件14,314,414和外部構(gòu)件12,312,412之間的軸向運(yùn)動(dòng)保持于預(yù)設(shè)限度內(nèi)。
雖然以上已通過參考具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的是,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,還可做出各種改變并以等同物替換替換其元素。此外,在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍的情況下,還可通過做出修改使特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教示內(nèi)容。因此,本發(fā)明并不意在限制于以上具體描述中所公開的具體實(shí)施方式,相反,本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。