箔片空气轴承的制作方法

本技术：
涉及轴承领域，特别是涉及一种箔片空气轴承。

背景技术：

箔片空气轴承是以周围环境中的空气作为润滑剂并采用箔片作为弹性支承元件的一种动压轴承。常见的箔片空气轴承由轴承套筒、波箔和顶箔等组成，波箔的一端固定于轴承套筒的内侧，另一端为自由端；顶箔则覆盖在波箔的顶部。与普通轴承相比，箔片空气轴承具有转速高、无需润滑油、摩擦损耗小等优点。

在实际使用时，轴承与转轴之间的间隙大小对整个系统的工作效率会产生较大影响，而空气所形成的气膜的厚度会影响到轴承的承载能力。转轴转动时，顶箔与波箔受到气膜压力的影响会发生相应的变形下陷，因此需要进一步优化气膜压力以获得对转轴较好的托举效果，例如如果轴承的中间部分在工作时能产生较大的气压，则轴承对转轴的托举效果会更好。

技术实现要素：

本申请的目的之一在于提供一种径向箔片空气轴承，其能够解决现有技术中的问题。

本申请公开了一种箔片空气轴承，包括：

具有通孔的轴承套筒，所述通孔用于容置转轴；

布置于所述通孔内壁的波箔，所述波箔具有第一子波箔和位于所述第一子波箔两侧的第二子波箔，所述第一子波箔和所述第二子波箔沿所述通孔的内壁轴向平行设置；以及

覆盖于所述波箔顶部的顶箔；

其中，所述第一子波箔的表面均匀设置若干相互平行的第一凸起，相邻的两个第一凸起之间形成第一通道，所述第二子波箔表面均匀设置有若干相互平行的第二凸起，相邻的两个所述第二凸起之间形成第二通道，当将所述波箔沿周向展开时，两侧的所述第二子波箔表面所形成的第二通道相对于第一子波箔的长度方向对称排列，且所述第二通道与所述第一子波箔的长度方向形成角度呈锐角的夹角。

在可行的实施方式中，所述第一通道的深度为0.3～0.4mm。

在可行的实施方式中，所述第二通道的深度为0.3～0.4mm。

在可行的实施方式中，相邻的两个所述第一凸起之间的间距为1～2mm。

在可行的实施方式中，相邻的两个所述第二凸起之间的间距为1～2mm。

在可行的实施方式中，当将所述波箔沿周向展开时，所述第二通道与所述第一子波箔的长度方向形成的夹角为40～50度。

在可行的实施方式中，所述第一子波箔和所述第二子波箔数量之和为奇数。

在可行的实施方式中，所述第一子波箔和所述第二子波箔数量之和为3个，包括1个第一子波箔和2个第二子波箔。

根据本实用新型的箔片空气轴承对转轴形成的托举效果更佳，使得顶箔与转轴之间的配合更加顺畅，从而使得轴承的承载能力更高。

为了能更进一步了解本申请的特征以及技术内容，请参阅以下有关本申请的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本申请加以限制。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解和了解，在附图中：

图1为本申请的箔片空气轴承移除部分顶箔的示意图；

图2为一种实施方式中波箔的示意图；

图3为图2实施方式中当将波箔沿周向展开时的示意图。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员确切地理解本申请要求保护的主题，下面结合附图详细描述本申请的具体实施方式。

如图1～3所示，箔片空气轴承10包括：具有通孔110的轴承套筒100，所述通孔110用于容置转轴；布置于所述通孔110内壁的波箔200，所述波箔200具有第一子波箔210和位于所述第一子波箔210两侧的第二子波箔220，所述第一子波箔210和所述第二子波箔220沿所述通孔110的内壁轴向平行设置；以及覆盖于所述波箔200顶部的顶箔300；其中，所述第一子波箔210的表面均匀设置若干相互平行的第一凸起211，相邻的两个第一凸起211之间形成允许气流经过的第一通道212，所述第二子波箔220表面均匀设置有若干相互平行的第二凸起221，相邻的两个所述第二凸起221之间形成允许气流经过的第二通道222，当将所述波箔200沿周向展开时，两侧的所述第二子波箔220表面所形成的第二通道222相对于第一子波箔210的长度方向l对称排列，且所述第二通道222与所述第一子波箔210的长度方向l形成角度呈锐角的夹角α。可以理解的是，夹角α尖端的方向与转轴旋转的方向是大体一致的。

当转轴在轴承内旋转时，转轴与顶箔300之间形成压力气膜，该压力气膜压迫顶箔300，使顶箔300向波箔200靠拢并贴附在波箔200的表面，进而在顶箔300上形成与波箔200表面第一、第二通道212、222分别重合的第三、第四通道(未图示)。与此同时，外部的气流经由第四通道自两侧向中间的第三通道汇集，汇集的气流形成的托举气膜相对于现有技术而言更厚，对转轴形成的托举效果更佳，使得顶箔与转轴之间的配合更加顺畅，从而使得轴承的承载能力更高。

为了得到较理想的气膜，在一些实施方式中，所述第一通道212和第二通道222的深度为0.3～0.4mm。相邻的两个所述第一凸起211之间的间距为1～2mm，相邻的两个所述第二凸起221之间的间距为1～2mm。当将所述波箔200沿周向展开时，所述第二通道222与所述第一子波箔210的长度方向l形成的夹角α为40～50度。

在本具体实施方式中，子波箔的数量为3个，包括一个第一子波箔210和分别位于第一子波箔210两侧的两个第二子波箔220，可以理解的是，第一子波箔210和所述第二子波箔220的数量可以有多种变化，只要确保两侧的第二子波箔220相对于位于中间的第一子波箔210而言其第二通道222对称即可。作为较佳的实施方式，第一子波箔210和第二子波箔220的数量之和最好为奇数，例如2-1-2这样排布；但是，例如1-2-1或者2-2-2这样的排布也是可以实现发明目的的。

虽然基于特定的实施方式显示和描述了本申请，但本申请并不限制于所示出的细节。相反地，在权利要求及其等同替换的范围内，本申请的各种细节可以被改造。

技术特征：

1.一种箔片空气轴承(10)，其特征在于，包括：

具有通孔(110)的轴承套筒(100)，所述通孔(110)用于容置转轴；

布置于所述通孔(110)内壁的波箔(200)，所述波箔(200)具有第一子波箔(210)和位于所述第一子波箔(210)两侧的第二子波箔(220)，所述第一子波箔(210)和所述第二子波箔(220)沿所述通孔(110)的内壁轴向平行设置；以及

覆盖于所述波箔(200)顶部的顶箔(300)；

其中，所述第一子波箔(210)的表面均匀设置若干相互平行的第一凸起(211)，相邻的两个第一凸起(211)之间形成第一通道(212)，所述第二子波箔(220)表面均匀设置有若干相互平行的第二凸起(221)，相邻的两个所述第二凸起(221)之间形成第二通道(222)，当将所述波箔(200)沿周向展开时，两侧的所述第二子波箔(220)表面所形成的第二通道(222)相对于第一子波箔(210)的长度方向对称排列，且所述第二通道(222)与所述第一子波箔(210)的长度方向形成角度呈锐角的夹角。

2.根据权利要求1所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，所述第一通道(212)的深度为0.3～0.4mm。

3.根据权利要求1所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，所述第二通道(222)的深度为0.3～0.4mm。

4.根据权利要求1所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，相邻的两个所述第一凸起(211)之间的间距为1～2mm。

5.根据权利要求1所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，相邻的两个所述第二凸起(221)之间的间距为1～2mm。

6.根据权利要求1所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，当将所述波箔(200)沿周向展开时，所述第二通道(222)与所述第一子波箔(210)的长度方向形成的夹角为40～50度。

7.根据权利要求1所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，所述第一子波箔(210)和所述第二子波箔(220)数量之和为奇数。

8.根据权利要求7所述的箔片空气轴承(10)，其特征在于，所述第一子波箔(210)和所述第二子波箔(220)数量之和为3个，包括1个第一子波箔和2个第二子波箔。

技术总结
本实用新型公开了一种箔片空气轴承，包括：具有通孔(110)的轴承套筒(100)；布置于通孔(110)内壁的波箔(200)，波箔具有第一子波箔(210)和位于第一子波箔两侧的第二子波箔(220)；第一子波箔的表面均匀设置若干相互平行的第一凸起(211)，相邻两个第一凸起之间形成第一通道(212)，第二子波箔表面均匀设置有若干相互平行的第二凸起(221)，相邻两个第二凸起之间形成第二通道(222)，当将波箔(200)沿周向展开时，第二子波箔表面形成的第二通道相对于第一子波箔的长度方向对称排列且与第一子波箔的长度方向的夹角为锐角。本实用新型的箔片空气轴承对转轴的托举效果会更好。

技术研发人员：时凯;张彪;王臣臣
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：2019.08.16
技术公布日：2020.05.26