多孔超声波轴承的制作方法

本发明属于现代机械装备的联结、传动技术领域，尤其涉及一种多孔超声波轴承。

背景技术：

在现有的机械装备领域，轴承是应用最广泛的支承和传动件，尤其在高档精密机器的传动中，因其具有很高的传动精度高和极低的摩擦阻力而得到广泛应用，但其也具有制造工艺复杂、生产成本高、使用和维护成本高等缺点。

超声波振动表面所具有的悬浮支撑与减摩能力，已被证实，并获得多种实际应用，有研究发现超声波能使接触面间摩擦阻力降低90%以上，国内外已有诸多研究者开始使用超声波轴承，但总体实用效果并不理想。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种多孔超声波轴承，能产生高频振动，大大降低各传动副接触表面间摩擦，以降低轴承传动摩擦，提高运动传递精度，使用寿命长，减少制造和使用成本。

为了达到上述目的，本发明的第一种技术方案是这样实现的，其是一种多孔超声波轴承，包括环、高强度外套及轴承衬套，所述高强度外套套设在轴承衬套上，在轴承衬套上设有贯通的径向孔组，其特征在于还包括振动套环，所述振动套环设在高强度外套与轴承衬套之间，振动套环的外圆柱面与高强度外套的内孔固结一起，振动套环的内孔与轴承衬套的外圆柱面间有一定间隙，振动套环可作径向高频振动。

在本技术方案中，所述振动套环可以是压电材料或磁致伸缩材料；振动套环可为整体式，也可以为轴向分段式或者圆周方向分段式。

为了达到上述目的，本发明的第二种技术方案是这样实现的，其是一种一种多孔超声波轴承，包括环、高强度外套及轴承衬套，所述高强度外套套设在轴承衬套上，在轴承衬套上设有贯通的径向孔组，其特征在于所述高强度外套的内孔为正多边形孔，所述轴承衬套的外部为正多边形，在高强度外套内孔的正多边形的每一边上均固定有一块径向振动板，所述径向振动板与轴承衬套外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，工作时径向振动板可作厚度方向高频振动，工作时径向振动板可作厚度方向高频振动。

在本技术方案中，所述振动板可以是压电材料或磁致伸缩材料。

为了达到上述目的，本发明的第三种技术方案是这样实现的，其是一种多孔超声波轴承，包括轴承衬套和端盖，在所述轴承衬套的底部设有贯通的轴向孔组，端盖与轴承衬套底部联结在一起，其特征在于在轴承衬套的底部与端盖间设有轴向振动板，所述轴向振动板与端盖固结一起，轴向振动板与轴承衬套部有间隙，工作时，轴向振动板可作厚度方向高频振动。

在本技术方案中，所述其轴承衬套的底部可以是平底状或球形状或其它形状；所述轴向振动板可以是压电材料或磁致伸缩材料。

为了达到上述目的，本发明的第四种技术方案是这样实现的，其是一种多孔超声波轴承，包括环、高强度外套、轴承衬套端盖，所述高强度外套套设在轴承衬套上，在轴承衬套上设有贯通的径向孔组，在轴承衬套的底部设有贯通的轴向孔组，端盖与轴承衬套的底部联结在一起，其特征在于还包括振动套环和轴向振动板，所述振动套环设在高强度外套与轴承衬套之间，振动套环的外圆柱面与高强度外套的内孔固结一起，振动套环的内孔与轴承衬套的外圆柱面间有一定间隙；所述轴向振动板设在轴承衬套的底部与端盖之间，轴向振动板与端盖固结一起，轴向振动板与轴承衬套底部有间隙，工作时，振动套环可作径向高频振动，轴向振动板可作厚度方向高频振动。

在本技术方案中，所述轴承衬套底部可以是平底状，其底部可以是球形，其底部也可为其它形状；所述振动套环可以是压电材料或磁致伸缩材料；振动套环可为整体式，也可以为轴向分段式或者圆周方向分段式；所述轴向振动板可以是压电材料或磁致伸缩材料。

为了达到上述目的，本发明的第五种技术方案是这样实现的，其是一种超声波轴承，包括环、高强度外套、轴承衬套及端盖，所述高强度外套套设在轴承衬套上，在轴承衬套上设有贯通的径向孔组，端盖与轴承衬套的底部联结在一起，在轴承衬套的底部设有贯通的轴向孔组，其特征在于所述高强度外套的内孔为正多边形孔，所述轴承衬套的外部为正多边形，在高强度外套内孔的正多边形的每一边上均固定有一块径向振动板，所述径向振动板与轴承衬套外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，工作时径向振动板可作厚度方向高频振动；在轴承衬套底部与端盖之间设有轴向振动板，轴向振动板与端盖固结一起，轴向振动板与轴承衬套的底部有间隙，工作时，振动套环可作径向高频振动，轴向振动板可作厚度方向高频振动。

在本技术方案中，所述其轴承衬套底部可以是平底状，其底部可以是球形，其底部也可为其它形状；所述径向振动板和轴向振动板可以是压电材料、磁致伸缩材料，也可以是其他能产生高频振动的材料。

本发明与现有技术相比的优点为：结构简单，能产生高频振动，大大降低各传动副接触表面间摩擦，以降低轴承传动摩擦，提高运动传递精度，使用寿命长，减少制造和使用成本。

附图说明

图1是本发明实施例一、实施例二的结构示意图；

图2是图1中振动套环为整体式的a-a剖面图；

图3是图1中振动套环为圆周方向分段式的a－a剖面图；

图4是本发明实施例三的结构示意图；

图5是本图4中b－b剖面图；

图6是本发明实施例四的结构示意图；

图7是本发明实施例五的结构示意图；

图8是本发明实施例六、实施例七的结构示意图；

图9是图8中振动套环为整体式的c-c剖面图；

图10是图8中振动套环为圆周方向分段式的c－c剖面图；

图11是本发明实施例八的结构示意图；

图12是本发明实施例九的结构示意图；

图13是图12中d－d的剖面图；

图14是本发明实施例十的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

在本发明描述中,术语“左”及“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1及图2所示，其是一种多孔超声波轴承，包括环1、高强度外套2、振动套环3及轴承衬套4；其中，所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，所述振动套环3设在高强度外套2与轴承衬套4之间，振动套环3的外圆柱面与高强度外套2的内孔固结一起，振动套环3的内孔与轴承衬套4的外圆柱面间有一定间隙，振动套环3可作径向高频振动。在轴承衬套4内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面与振动套环3的间隙中，都充满润滑油，在振动套环3的径向高频振动作用下，轴承衬套4内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦。

本实施例中，所述振动套环3是整体式。

实施例二

如图1及图3所示，其是一种多孔超声波轴承，包括环1、高强度外套2、振动套环3及轴承衬套4；其中，所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，所述振动套环3设在高强度外套2与轴承衬套4之间，振动套环3的外圆柱面与高强度外套2的内孔固结一起，振动套环3的内孔与轴承衬套4的外圆柱面间有一定间隙，振动套环3可作径向高频振动。在轴承衬套4内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面与振动套环3的间隙中，都充满润滑油，在振动套环3的高频振动作用下，轴承衬套4内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦。

本实施例中，所述振动套环3为圆周方向分段式，如图3所示。

实施例三

如图4及图5所示，其是一种多孔超声波轴承，包括环1、高强度外套2及轴承衬套4；其中，所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，所述高强度外套2的内孔为正多边形孔，所述轴承衬套4的外部为正多边形，在高强度外套2内孔的正多边形的每一边上均固定有一块径向振动板5，所述径向振动板5与轴承衬套4外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，工作时径向振动板5可作厚度方向高频振动，工作时径向振动板5可作厚度方向高频振动。

在轴承衬套4的内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内、轴承衬套4外面的正多边形与径向振动板5之间的间隙中都充满润滑油，在径向振动板5的高频振动作用下，轴承衬套4内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦。

实施例四

如图6图所示，其是一种多孔超声波轴承，包括轴承衬套4和端盖6，所述轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，端盖6与轴承衬套4的底部联结在一起，在轴承衬套4的底部与端盖6间设有轴向振动板7，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

在轴与轴承衬套4的底部之间、轴承衬套4的底部的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4的底部间隙中间都充满润滑油，在振动板8厚度方向高频振动作用下，在轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦；此种超声轴承，可以承受较大径向力和轴向力。

在本实施例中，轴承衬套4底部是平底状。

实施例五

如图7图所示，其是一种多孔超声波轴承，包括轴承衬套4和端盖6，在所述轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，端盖6与轴承衬套4的底部联结在一起，在轴承衬套4底部与端盖6之间设有轴向振动板7，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

轴与轴承衬套4底部之间、轴承衬套4底部的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4底部间隙中间都充满润滑油，在振动板8厚度方向高频振动作用下，在轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦；此种超声轴承，可以承受较大径向力和轴向力。

本实施例中，轴承衬套4底部是球形。

实施例六

如图8及图9所示，其是一种多孔超声波轴承，包括环1、高强度外套2、振动套环3、轴承衬套4、端盖6及轴向振动板7；其中，所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，在轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，端盖6与轴承衬套4底部联结在一起，所述振动套环3设在高强度外套2与轴承衬套4之间，振动套环3的外圆柱面与高强度外套2的内孔固结一起，振动套环3的内孔与轴承衬套4的外圆柱面间有一定间隙，所述轴向振动板7设在轴承衬套4底部与端盖6之间，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，振动套环3可作径向高频振动，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

在轴承衬套4内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面与振动套环3的间隙中，都充满润滑油，在振动套环3的高频振动作用下，轴承衬套4内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦，而与此同时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动，轴与轴承衬套4底部之间、轴承衬套4底部的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4底部间隙中都充满润滑油，在轴向振动板7厚度方向高频振动作用下，在轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦；此种超声轴承，可以承受较大径向力和轴向力。

在本实施例中，轴承衬套4底部是平底状，振动套环3为整体式。

实施例七

如图8及图10所示，其是一种多孔超声波轴承，包括环1、高强度外套2、振动套环3、轴承衬套4、端盖6及轴向振动板7；其中所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，端盖6与轴承衬套4底部联结在一起，在轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，所述振动套环3设在高强度外套2与轴承衬套4之间，振动套环3的外圆柱面与高强度外套2的内孔固结一起，振动套环3的内孔与轴承衬套4的外圆柱面间有一定间隙，所述轴向振动板7设在轴承衬套4底部与端盖6之间，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，振动套环3可作径向高频振动，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

在轴承衬套4内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面与振动套环3的间隙中，都充满润滑油，在振动套环3的高频振动作用下，轴承衬套4内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦，而与此同时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动，轴与轴承衬套4底部之间、轴承衬套4底部的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4底部间隙中都充满润滑油，在轴向振动板7厚度方向高频振动作用下，在轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦；此种超声轴承，可以承受较大径向力和轴向力。

在本实施例中，轴承衬套4底部是平底状；所述振动套环3为圆周方向分段式。

实施例八

如图11所示，其是一种多孔超声波轴承，包括环1、高强度外套2、振动套环3、轴承衬套4、端盖6及轴向振动板7，其中所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，在轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，端盖6与轴承衬套4底部联结在一起，所述振动套环3设在高强度外套2与轴承衬套4之间，振动套环3的外圆柱面与高强度外套2的内孔固结一起，振动套环3的内孔与轴承衬套4的外圆柱面间有一定间隙，所述轴向振动板7设在轴承衬套4底部与端盖6之间，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，振动套环3可作径向高频振动，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

在轴承衬套4内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面与振动套环3的间隙中，都充满润滑油，在振动套环3的高频振动作用下，轴承衬套4内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦，而与此同时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动，轴与轴承衬套4底部之间、轴承衬套4封闭的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4底部间隙中都充满润滑油，在轴向振动板7厚度方向高频振动作用下，在轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦；此种超声轴承，可以承受较大径向力和轴向力。

本实施例中，轴承衬套4底部是球形；所述振动套环3可为整体式，也可为圆周方向分段式。

实施例九

如图12及图13所示，其是一种超声波轴承，包括环1、高强度外套2、轴承衬套4、端盖6及轴向振动板7；其中所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，在轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，端盖6与轴承衬套4底部联结在一起，所述高强度外套2的内孔为正多边形孔，所述轴承衬套4的外部为正多边形，在高强度外套2内孔的正多边形的每一边上均固定有一块径向振动板5，所述径向振动板5与轴承衬套4外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，径向振动板5固设在高强度外套2内孔的正多边形上，每一个径向振动板5都与轴承衬套4外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，工作时径向振动板5可作厚度方向高频振动；所述轴向振动板7设在轴承衬套4底部与端盖6之间，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，振动套环3可作径向高频振动，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

在轴承衬套4的内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面的正多边形与径向振动板5之间的间隙中都充满润滑油，在径向振动板5的高频振动作用下，轴承衬套4的内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦，而与此同时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动，轴与轴承衬套4底部之间、轴承衬套4底部的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4底部的间隙中，都充满润滑油，在轴向振动板7厚度方向高频振动作用下，轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦。

在本实施例中，如图12图所示，轴承衬套4的底部是平底状。

实施例十

如图图14所示，其是一种超声波轴承，包括环1、高强度外套2、轴承衬套4、端盖6及轴向振动板7；其中所述高强度外套2套设在轴承衬套4上，在轴承衬套4上设有贯通的径向孔组41，在轴承衬套4的底部设有贯通的轴向孔组42，端盖6与轴承衬套4底部联结在一起，所述高强度外套2的内孔为正多边形孔，所述轴承衬套4的外部为正多边形，在高强度外套2内孔的正多边形的每一边上均固定有一块径向振动板5，所述径向振动板5与轴承衬套4外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，径向振动板5固设在高强度外套2内孔的正多边形上，每一个径向振动板5都与轴承衬套4外部正多边形的一个面相对并有一定间隙，工作时径向振动板5可作厚度方向高频振动；所述轴向振动板7设在轴承衬套4底部与端盖6之间，轴向振动板7与端盖6固结一起，轴向振动板7与轴承衬套4底部有间隙，工作时，振动套环3可作径向高频振动，轴向振动板7可作厚度方向高频振动。

在轴承衬套4的内孔与轴颈间、轴承衬套4的径向孔组41内以及轴承衬套4外面的正多边形与径向振动板5之间的间隙中都充满润滑油，在径向振动板5的高频振动作用下，轴承衬套4的内孔与轴颈间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴承衬套4内孔与轴颈间摩擦，而与此同时，轴向振动板7可作厚度方向高频振动，轴与轴承衬套4底部之间、轴承衬套4底部的轴向孔组42内以及轴向振动板7与轴承衬套4底部的间隙中，都充满润滑油，在轴向振动板7厚度方向高频振动作用下，轴与轴承衬套4底部之间会形成高强度润滑油膜，极大降低了轴与轴承衬套4底部之间摩擦。

本实施例中，其轴承衬套4底部是球形。

在以上实施例中，振动套环3、径向振动板5和轴向振动板7可以是压电材料、磁致伸缩材料，也可以是其他能产生高频振动的材料；

由于压电材料、磁致伸缩材料以及与之相关的振动技术、换能技术和控制技术等相对成熟，且非本发明重点，故本发明中未对其进行详细说明；

另外，与本发明相关的液压、供油、管路、密封和保压等技术相对比较成熟，且非本发明的重点内容，故在本发明的相关原理图及文字说明中也未进行详细描述，并非本发明人疏漏，特此说明；

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。