专利名称：自调式动压气体弹性箔片轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动压气体箔片轴承。
背景技术：
目前，动压气体弹性箔片轴承已经发展到第三代，每一代轴承都比上一代轴承在 承载能力和稳定性上有所提高，其实现形式只是适当地改变轴承波纹箔片的结构参数(节 距长度、波高和波纹箔片沿轴承方向的长度)、使用双层波纹箔片或者是在平波和轴承壳体 间加入减振材料，上述改进后的动压气体弹性箔片轴承在运行中，存在空气在平波两侧边 缘大量泄漏，导致动压气体弹性箔片轴承的承载能力降低、高速稳定性差的问题
发明内容
本发明的目的是为了解决现有动压气体弹性箔片轴承存在大量端泄、轴承承载能 力低、高速稳定性差的问题，进而提供了 一种自调式动压气体弹性箔片轴承。本发明的技术方案是本发明包括轴承壳体和平箔片，所述平箔片安装于轴承壳 体内腔的键槽内，它还包括至少三个弹性单元组件，每个弹性单元组件由垫铁、两个挡板和 波纹箔片组成，所述至少三个弹性单元组件沿圆周均布并连接于轴承壳体的内壁上，所述 垫铁是横截面呈劣弓形的柱体，垫铁的圆弧面与轴承壳体的内壁接触，垫铁的矩形平面上 沿轴承壳体的轴线方向的两端各设有一个挡板，波纹箔片的中部螺纹连接在垫铁的矩形平 面上，两个挡板内壁之间的距离等于波纹箔片的长度，波纹箔片长度方向与轴承壳体的轴 线方向一致，并且波纹箔片的圆弧形波箔的圆弧面与平箔片的外壁接触。本发明具有以下有益效果本发明中处在轴承中间位置的波纹箔片润滑气膜受压 后的变形量大，处在轴承两端的波纹箔片变形量小，从而大大减少了润滑气体从轴承两侧 边缘的泄漏，这种处在不同轴承长度位置上的波纹箔片变形量的差异随着润滑气膜压力的 增加而变得更明显，从而端泄越小，最终气膜的压力差减小。本发明具有结构简单，加工安 装灵活多样的特点，提高了轴承的承载能力，即在工作转速下，轴承能够承载更重的转子， 且稳定性增强。
图1是本发明的主视图；图2是图1的A-A剖面图；图3是本发明的分解示意图； 图4是本发明工作原理示意图；图5是具体实施方式
三的结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1、图2和图3说明本实施方式的自调式动压气体弹性箔 片轴承，它包括轴承壳体1和平箔片2，所述平箔片2安装于轴承壳体1内腔的键槽内，它 还包括至少三个弹性单元组件5，每个弹性单元组件5由垫铁3、两个挡板3-1和波纹箔片 4组成，所述至少三个弹性单元组件5沿圆周均布并连接于轴承壳体1的内壁上，所述垫铁3是横截面呈劣弓形的柱体，垫铁3的圆弧面与轴承壳体1的内壁接触，垫铁3的矩形平面 上沿轴承壳体1的轴线方向的两端各设有一个挡板3-1，波纹箔片4的中部螺纹连接在垫铁 3的矩形平面上，两个挡板3-1内壁之间的距离等于波纹箔片4的长度，波纹箔片4长度方 向X与轴承壳体1的轴线方向Y —致，并且波纹箔片4的圆弧形波箔的圆弧面与平箔片2 的外壁接触。使用时，将本发明装在转轴6上，保证平箔片2与转轴6间隙配合，通过改变 弹性单元组件5的数目和沿圆周排列的紧密程度改变弹性箔片轴承的支承特性。
具体实施方式
二 结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式的自调式动压气体弹 性箔片轴承，所述波纹箔片4的圆弧形波箔水平排列，两个相邻的圆弧形波箔底部为水平 连接板4-5，波纹箔片4两端的圆弧形波箔的外侧各有一个水平端板4-6，两个水平端板4-6 和水平连接板4-5均贴合在垫铁3的矩形平面上。在流体膜压力作用下平箔片2和波纹箔 片4均发生弯曲变形，平箔片2变形后加强了泵气作用，波纹箔片弹性变形阻尼以及库伦摩 擦阻尼能大量吸收转轴涡动能量，有效地抑制了流体膜自激振荡的形成，保证了机械的高 速稳定性。本实施方式的其他组成与连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图5说明本实施方式的自调式动压气体弹性箔片轴承，所 述波纹箔片4为圆弧形波箔首尾相接的正弦波形，波纹箔片4两端的圆弧形波箔的外侧各 有一个水平端板4-7，两个水平端板4-7均贴合在垫铁3的矩形平面上。本实施方式的其 他组成与连接关系与具体实施方式
一相同。在使用时，波纹箔片4本身的弹性阻尼、波纹箔 片4与垫铁3以及波纹箔片4与平箔片2之间的摩擦能够大量吸收转子的涡动能量，额外 提供了轴承的阻尼，提高了转子轴承系统的高速稳定性。本实施方式的其他组成与连接关 系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图4和图5说明本实施方式的自调式动压气体弹性箔片轴 承，所述波纹箔片4上的波箔至少有四个。本实施方式的其他组成与连接关系与具体实施
方式一至三任一相同。工作原理本发明在没有气膜压力作用时，平箔片2的纵截面与轴承壳体1的轴线 平行，当有气膜压力作用于轴承时，由于最初有端泄，气膜压力在轴承中间位置高，在轴承 两端位置低，导致平箔片2在轴承中间位置变形大，在轴承两端变形小，这样使得处在轴承 中间位置的波箔4-2和波箔4-3的曲率半径增大，波箔4-2和波箔4-3有向轴承两端滑动 的趋势，由于垫铁3两端有两个挡板3-1，使得靠近轴承两端的波箔4-1和波箔4-4受到来 自轴承轴线方向的挤压作用，从而使波箔4-1和波箔4-4向上拱起，波箔的曲率半径减小， 进而使得平箔片2在轴承两端向上拱起，大大减少了轴承两侧润滑气体的泄漏量，提高了 轴承的承载能力，增强了稳定性。箔片轴承是一种以柔性表面为支承的自作用式弹性动压 轴承，其结构比传统的刚性表面气体轴承复杂，但由于箔片本身的弹性变形特点使得箔片 轴承具有自适能力强、转速高、耐高温、低摩擦损失以及良好的运转稳定性等优点。自调式 动压气体弹性箔片轴承已经被成功地应用到F-16、F-18等战斗机、B-IB和B-2型战略轰炸 机、SAAB-2000和波音777等飞行器上的空气制冷机械中。
权利要求
一种自调式动压气体弹性箔片轴承，它包括轴承壳体(1)和平箔片(2)，所述平箔片(2)安装于轴承壳体(1)内腔的键槽内，其特征在于它还包括至少三个弹性单元组件(5)，每个弹性单元组件(5)由垫铁(3)、两个挡板(3-1)和波纹箔片(4)组成，所述至少三个弹性单元组件(5)沿圆周均布并连接于轴承壳体(1)的内壁上，所述垫铁(3)是横截面呈劣弓形的柱体，垫铁(3)的圆弧面与轴承壳体(1)的内壁接触，垫铁(3)的矩形平面上沿轴承壳体(1)的轴线方向(Y)的两端各设有一个挡板(3-1)，波纹箔片(4)的中部螺纹连接在垫铁(3)的矩形平面上，两个挡板(3-1)内壁之间的距离等于波纹箔片(4)的长度，波纹箔片(4)长度方向(X)与轴承壳体(1)的轴线方向(Y)一致，并且波纹箔片(4)的圆弧形波箔的圆弧面与平箔片(2)的外壁接触。
2.根据权利要求1所述的自调式动压气体弹性箔片轴承，其特征在于所述波纹箔 片(4)的圆弧形波箔水平排列，两个相邻的圆弧形波箔底部为水平连接板(4-5)，波纹箔片(4)两端的圆弧形波箔的外侧各有一个水平端板(4-6)，两个水平端板(4-6)和水平连接板 (4-5)均贴合在垫铁(3)的矩形平面上。
3.根据权利要求1所述的自调式动压气体弹性箔片轴承，其特征在于所述波纹箔片 (4)为圆弧形波箔首尾相接的正弦波形，波纹箔片(4)两端的圆弧形波箔的外侧各有一个水 平端板(4-7 )，两个水平端板(4-7 )均贴合在垫铁(3 )的矩形平面上。
4.根据权利要求2或3所述的自调式动压气体弹性箔片轴承，其特征在于所述波纹 箔片(4)上的波箔至少有四个。
全文摘要
自调式动压气体弹性箔片轴承，涉及一种动压气体箔片轴承。本发明是为了解决现有动压气体弹性箔片轴承存在大量端泄、轴承承载能力低、高速稳定性差的问题。本发明中平箔片安装于轴承壳体内腔的键槽内，每个弹性单元组件由垫铁、两个挡板和波纹箔片组成，至少三个弹性单元组件沿圆周均布并连接于轴承壳体的内壁上，垫铁是横截面呈劣弓形的柱体，其矩形平面上沿轴承的轴线方向的两端各设有一个挡板，波纹箔片的中部螺纹连接在矩形平面上，两个挡板内壁之间的距离等于波纹箔片的长度，波纹箔片的长度方向与轴承壳体轴线方向一致且波箔的圆弧面与平箔片外壁接触。本发明尤其适用在低温、制冷、航空、航天以及国防等领域的轻载高速回转机械设备中。
文档编号F16C32/06GK101846133SQ20101021391
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者刘占生, 徐方程 申请人:哈尔滨工业大学