本发明涉及滑动轴承的设计领域，特别涉及一种重载、大刚度磁流变液静压支承混合磁力轴承。
背景技术：
液体静压轴承在工作时会不断发热，使轴承温度不断升高。油液温度升高会使其黏度逐渐降低，这样会导致支承腔的压力减小，使轴承的负载能力降低。本发明采用磁流变液作为润滑液，当油液流经永磁环产生的磁场时其粘度增加从而导致流动阻力增加，利于支承腔支承压力的建立，能够有效的提高轴承的承载能力。
技术实现要素：
根据上述现有技术存在的问题，本发明提供一种磁流变液静压支承混合磁力轴承，本发明适用于高承载力及大刚度的工作场合。
为了解决上述存在的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种磁流变液静压支承混合磁力轴承，包括阶梯轴、第一端盖、第二端盖、第一侧轴套、第二侧轴套、轴套、八个漆包线圈、第一骨架密封、第二骨架密封、第一卡套、第二卡套、第一永磁环、第二永磁环、第一o型圈和第二o型圈；
所述轴套为回转体，包括外圈和内圈支承套，外圈和内圈支承套通过八个沿圆周均布的支承筋柱连接，在外圈的回转体端面均匀加工有四个安装通孔；沿外圈回转体周向均匀加工有四个通过支承筋柱的径向进油孔，在内圈支承套内圆周上的每个进油孔处设有静压支承腔；在外圈回转体的两端面上分别设有第一、二o型圈槽；
所述第一侧轴套为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔，与所述轴套外圈的回转体端面上的四个安装通孔相对应；在回转体的内端面沿周向加工有骨架密封槽，在外端面上均匀加工有四个螺纹盲孔；在外圆周上沿径向均匀加工有两个出油孔；所述第二侧轴套结构特征与所述第一侧轴套对称相同；
所述第一端盖为回转体，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔，与所述侧轴套端面上的四个螺纹盲孔相对应；所述第二端盖的结构特征与所述第一端盖的结构特征对称相同；
在所述阶梯轴加工有第一轴颈、第二轴颈、第三轴颈、第四轴颈和第五轴颈，所述阶梯轴相对于其轴向中心的径向断面呈对称结构，第三轴颈居中，第三轴颈的直径>第二轴颈的直径>第一轴颈的直径；第二轴颈和第四轴颈上分别加工有10mm长的螺纹；
所述轴承的装配关系是：所述阶梯轴套装在所述轴套内，相互之间存在30μm的间隙；第一永磁环与第二永磁环分别套装在阶梯轴上的第二轴颈和第四轴颈处；第一永磁环和第二永磁环均为径向磁化，外侧为s极，内侧为n极；第一永磁环通过第一卡套进行轴向固定，第二永磁体通过第二卡套进行轴向固定；在所述轴套上的八个支承筋柱缠绕有漆包线圈，当线圈通电后能够将支承筋柱磁化，通过控制线圈的缠绕方向使支承筋柱近轴心处为n极，远离轴心处为s极；所述轴套上的内圈支承套与第一永磁体和第二永磁体之间留有50μm的间隙；所述轴套两侧分别装有第一、二侧轴套，第一o型圈嵌装在所述轴套的第一o型圈槽内，第二o型圈嵌装在所述轴套的在第二o型圈槽内，防止油液径向泄漏；第一骨架密封嵌装在第一侧轴套的骨架密封槽内，第二骨架密封分别嵌装在第二侧轴套的骨架密封槽内，防止油液轴向泄漏，并通过四个长螺栓将第一侧轴套、轴套和第二侧轴套连接固定在一起；第一端盖紧固在第一侧轴套的外侧；第二端盖紧固在第二侧轴的外侧。
由于采用上述技术方案，本发明提供的一种磁流变液静压支承混合磁力轴承，与现有技术相比具有这样的有益效果：
本发明与普通静压轴承相比，本发明采用磁流变液作为润滑油液。在阶梯轴上布置有永磁环，永磁环内侧为n极外侧为s极，永磁环与支承筋之间形成稳定的磁场；当磁流变液流经磁场时，黏度增加，液阻变大，油腔压力及承载能力、静刚度均有提升。
附图说明
图1是一种磁流变液静压支承混合磁力轴承总体示意图；
图2是一种磁流变液静压支承混合磁力轴承剖视图；
图3中(a)是轴套的主视示意图，(b)是轴套的侧视剖视示意图，(c)是轴套的俯视剖视示意图，(d)是轴套的轴侧图；
图4中(a)是第一侧轴套的主视示意图，(b)是第一侧轴套的侧视剖视示意图，(c)是第一侧轴套的俯视剖视示意图，(d)是第一侧轴套轴侧图
图5中(a)是第一端盖的主视示意图，(b)是第一端盖的侧视示意图；
图6是阶梯轴示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
本发明一种磁流变液静压支承混合磁力轴承的一个优选实施例，如图1-2所示，包括阶梯轴1、第一端盖3、第二端盖13、第一侧轴套4、第二侧轴套7、轴套9、八个漆包线圈14、第一骨架密封22、第二骨架密封15、第一卡套21、第二卡套16、第一永磁环20、第二永磁环17、第一o型圈19和第二o型圈18。
如图3中(a)、(b)、(c)和(d)所示，所述轴套9为回转体，其外径138mm，内径62mm，长69mm，包括外圈27和内圈支承套26，外圈27和内圈支承套26通过八个沿圆周均布的支承筋柱25连接，每个支承筋柱25宽15mm，轴向长度55mm，高度为16.25mm；在外圈27的回转体端面均匀加工有四个安装通孔23，安装通孔23的直径为9mm；沿外圈27回转体周向均匀加工有四个通过支承筋柱的径向进油孔29，进油孔29的直径为10mm，在内圈支承套26内圆周上的每个进油孔29处设有静压支承腔31，静压支承腔31内缘投影矩形长40mm，宽39.85mm，厚度为0.75mm；在外圈27外圆周上的每个进油孔处加工有安装平台24，安装平台24距离轴套9中心的距离为68mm；在外圈27回转体的两端面上分别设有第一、二o型圈槽28和30，第一o型圈槽28与第二o型圈槽30尺寸相同，外径为112.6mm，内径为107.4mm，深度为1.28mm；所述轴套9内表面进行镀锌处理。
如图4中(a)、(b)、(c)和(d)所示，所述第一侧轴套4为回转体，其外径为138mm，内径为64mm，厚度为23mm，采用不锈钢材料制作，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔32，与所述轴套9外圈27的回转体端面上的四个安装通孔23相对应,安装通孔32的直径为9mm；在回转体的内端面沿周向加工有骨架密封槽35，骨架密封槽35直径为68mm，深度为8mm；在外端面上均匀加工有四个螺纹盲孔36，螺纹盲孔36为尺寸为m5；在外圆周上沿径向均匀加工有两个出油孔34，出油孔34直径为10mm，在每个出油孔34的外圆周上加工加工有安装平台33；所述第二侧轴套7结构特征和尺寸与所述第一侧轴套4对称相同，材料也相同。
如图5中(a)和(b)所示，所述第一端盖3为回转体，其外径为108mm，内径为60mm，厚度为5mm，采用不锈钢材料制作，在回转体端面均匀加工有四个安装通孔37，通孔37直径为6mm，与所述侧轴套4端面上的四个螺纹盲孔36相对应；所述第二端盖13的结构特征和尺寸与所述第一端盖3的结构特征对称相同，材料也相同。如图6所示，所述阶梯轴1材质为不锈钢材料，在所述阶梯轴1加工有第一轴颈36、第二轴颈37、第三轴颈38、第四轴颈39和第五轴颈40，所述阶梯轴1相对于其轴向中心的径向断面呈对称结构，第三轴颈38居中；第一轴颈36的直径为50mm，长度为70mm；第二轴颈37的直径为52mm，长度为20mm，并且加工有10mm的螺纹；第三轴颈38的直径为62mm，长度为40mm；第四轴颈39的尺寸与第二轴颈37的尺寸相同，第五轴颈40的尺寸与第一轴颈36的尺寸相同。
如图2所示，所述轴承的装配关系是：所述阶梯轴1套装在所述轴套9内，相互之间存在30μm的间隙；第一永磁体20的外径为62mm，内径为52mm，厚度为10mm；第二永磁体17的结构尺寸与第一永磁体20的结构尺寸相同；第一永磁环20与第二永磁环17分别套装在阶梯轴1上的第二轴颈37和第四轴颈39处；第一永磁环20和第二永磁环17均为径向磁化，外侧为s极，内侧为n极；第一卡套21的外径为60mm，内径为52mm，厚度为10mm，内圈加工有螺纹与阶梯轴上第二轴颈37的螺纹相配合，第二卡套16的结构尺寸与第一卡套21的结构尺寸相同，其内圈加工有螺纹与阶梯轴上第四轴颈39的螺纹相配合；第一永磁环20通过第一卡套21进行轴向固定，第二永磁体17通过第二卡套16进行轴向固定；在所述轴套9上的八个支承筋柱25缠绕有漆包线圈14，当线圈14通电后能够将支承筋柱25磁化，通过控制线圈14的缠绕方向使支承筋柱25近轴心处为n极，远离轴心处为s极所述轴套9上的内圈支承套26与第一永磁体20和第二永磁体17之间留有50μm的间隙；所述轴套9两侧分别装有第一、二侧轴套4、7；第一、二o型圈19、18尺寸相同，其直径为110.8mm，截面积为2.54mm2；第一o型圈19嵌装在所述轴套9的第一o型圈槽28内，第二o型圈18嵌装在所述轴套9的在第二o型圈槽30内，防止油液径向泄漏；第一骨架密封22嵌装在第一侧轴套4的骨架密封槽35内，第二骨架密封15分别嵌装在第二侧轴套7的骨架密封槽内，防止油液轴向泄漏，并通过四个长螺栓12将第一侧轴套4、轴套9和第二侧轴套7连接固定在一起；第一端盖3通过四个螺钉将其紧固在第一侧轴套4的螺纹盲孔36内；第二端盖13通过四个螺钉将其紧固在第二侧轴套7的螺纹盲孔内。
本发明工作时磁流变液由进油孔29流入轴承，进入静压支承腔31形成压力对阶梯轴1起到支承作用。然后磁流变液经过阶梯轴1与轴套9之间的缝隙从静压支承腔31流出，流入第一、二永磁体20、17与轴套9之间的缝隙。第一、二永磁体20、17外侧磁极为s极，内侧为n极，支承筋柱近轴心处为n极，远离轴心处为s极，电磁铁与第一、二永磁体20、17在缝隙间形成稳定的磁场。当磁流变液流经充满磁场的缝隙时在磁场的作用下磁流变液的颗粒由杂乱分布变为规则分布，颗粒沿磁场方向链束状排列限制了液体的流动，增加了磁流变液的流动阻力，进而增加了静压支承腔31内的压力，提高轴承的承载能力。磁流变液从第一、二永磁体20、17与轴套之间的缝隙流出后由于没有了磁场的影响磁流变液恢复到以前的状态，流动阻力降低，经过出油孔34流出轴承。