具有安装支承表面的连续梁的流体动力轴承的制作方法

专利名称：具有安装支承表面的连续梁的流体动力轴承的制作方法
技术领域：
本发明是关于流体动力轴承的。在这类轴承中，如轴等的旋转体由一个静止的轴瓦经压力流体(如油、空气或水)支承的。流体动力轴承的优点是在转动件旋转时，它不会顺着流体的上表面滑动。相反，与转动件接触的流体却牢牢地附着在转动体的表面上，并伴之以在整个流体膜高度上流体颗粒间的相互错动或称剪切运动。所以，如果转动物和与之接触的流体层能以一定的速度运动，那么在流体厚度方向的中间高度上其速度就会以已知的速率不断降低，直到与静止的轴承接触的流体附着在轴套表面，此处的流体也是静止的。当由于支撑转动体使轴承上施加了负载，轴瓦便相对于旋转件挠曲了一个很小的角度时，流体被吸入楔形孔中，在流体膜上产生足以支撑负载的压力。除用于传统的流体动力轴颈轴承外，这一特性也用于装在水力涡轮机和船的推进器轴上的推力轴承上。
推力轴承和径向或轴颈轴承一般有一些由在轴线周围间置的轴瓦，所述的轴线通常相当于推力和轴颈轴承支撑的轴之纵轴线，这个轴线也叫主轴线。
在理想的流体动力轴承中，流体动力楔是沿着整个轴瓦表面延伸的，油膜的厚度刚好足以支承负载，轴承的主轴线和转动轴的轴线对准，从轴瓦端面泄露的流体量减少(该端面靠近流体动力楔的前沿和后沿)，转动轴一开始转动，流体膜便形成了。在推力轴承中，轴瓦是均匀受载的。要获得理想的流体动力轴承，具有上述功能的轴承的设计要优化流体动力楔的形成。
在已知的径向轴瓦型轴承中，一般认为需要在轴承和被支承的转动体之间确定一个准确的间隙，以允许轴瓦适当挠曲形成流体压力楔。在生产气体润滑轴承中要保证这个高精度的间隙是很麻烦的。气体润滑轴承的另一个问题是，在高速下，流体膜会破坏。上述问题限制了气体润滑流体动力轴承的使用。
在授予Trnmpler的美国专利第3，107，955号中公开了一种具有装有轴瓦梁的轴承，该梁可以随围绕轴瓦表面前端一点的摆动而产生位移。这种轴承同许多现有的轴承一样，设计的基点都是轴瓦的二维挠曲，因此无法形成最佳的楔形。
在Hall的美国专利第2，137，487中提供了一种轴瓦可移动的流体动力轴承，它上面的流体动力楔是在轴瓦沿球形表面滑动时产生的，但在多数情况下，它们不能有轴瓦梁和相应的动力楔。在Greene的美国专利第3，930，691中由弹性材料提供了摆动，但这种合成材料容易被弄脏和破坏。
Etsion的美国专利4，099，799中公开了一种安装有弹性轴瓦气体轴承的非整体式悬臂梁，其中的轴承采用了一个长方形悬臂梁上的轴瓦，以便在轴瓦表面和旋转轴之间形成润滑楔。该专利中同时包括了推力轴承和径向或轴颈轴承。
Ide的美国专利第4，496，251中有一个随薄片型的薄板挠曲的轴瓦，这样就在相对运动件之间形成楔形的润滑介质膜。
美国专利4，515，486中公开了一种流体动力推力和轴颈轴承，其上包括若干轴瓦，每个轴瓦上有一表面件和一个支承件，它们彼此分置，由一个弹性材料将其连接起来。
美国专利4，526，482中公开了一种流体动力轴承，其设计目的主要是为解决润滑的问题，即该轴承是在流体中使用的。该流体压力轴承包括一个有承载面的中心部分，该中心部分比轴承的其它部分要软，这样轴转能在负载作用下变曲，并形成一流体的压力凹坑，以承受高负载。
在Ide的美国专利4，676，668中，轴瓦可以由至少一个支柱将其与支承件分开，该支柱可在三个方向挠曲。为了能在运动平面内挠曲，支柱向内倾斜，形成一个具有圆锥顶点或轴瓦表面前端交点的圆锥形。每个支柱在需要其运动方向上的截面模数较小，这样可以补偿其偏移。这些方法在轴颈轴承和推力轴承中均可使用。尽管该专利说明书中指出了其在原有技术基础上有很大的进步，但它还是有一些缺点的。一个是在于支承结构和其表面不能变形的轴瓦的刚度，另一个是轴承为非整体结构。
最后所述的两个专利具有特殊的意义，因为它们表明了尽管推力轴承和轴颈轴承具有固有的和明显的差别，但在原理上流体动力轴颈轴承和流体动力推力轴承之间还是有一些概念相似性的。
本发明有一部分是流体动力轴承，如果在这种轴承中的流体动力楔进行了优化，则周向间置在轴承各部分的负载就基本上是均等的。
目前，采用最广泛的流体动力推力轴承是所谓的Kingsbury底板型轴承。这种轴承的特点是它具有一个如下部分的复杂结构，即包括转动底板，一个随转动轴旋转并将负载施加于底板之上的一个推力环，一个支撑底板的基环，一个安置和支撑轴承内部元件的壳体或支架，一个润滑系统和一个冷却系统。正由于上述复杂结构的存在，使得Kingsbury底板型轴承价格非常昂贵。
另一个与复杂的Kingsbury底板型轴承不同的是一个整体轴承架的轴承，除了可用于其它场合外，它还被用于深井泵中。这种相对简单的结构是典型地由砂子铸造或其它粗加工的生产方式加工而成的。轴承结构的特点是它有一个平的底，底在环状凸台内部有一最厚部分;多个穿过该底横向延伸的刚性轴承架和其中心在各刚性轴承架上的推力轴瓦。
本发明者发现刚性轴承架轴承和Kingsbnry底板型轴承中心的摆动会使轴承的效率降低。而且，由于其中刚性中心轴的摆动，Kingsbury底板型轴承或是整体轴承架轴承都能在六个自由度上挠曲，优化楔形。所以，尽管在有些情况下，现有的轴承可以在六个自由度上运动，但由于它们的设计并不是基于使其具有六个自由度，所以轴承的这种性能也是极为有限的。
不论是径向轴承或是推力轴承，已知的流体动力轴承都程度不同地存在许多问题，例如现有的流体压力轴承经常会产生流体泄露，使流体膜被破坏。在径向轴承中，这种泄露主要发生在轴瓦表面的轴端。在推力轴承中，由于作用在流体上的离心力的影响，泄露主要发生在轴瓦外部周围表面上。通过使轴瓦维持最佳偏转可以明显地减少流体泄露，但对那些具有分离的轴瓦的和轴承表面有一定距离的轴承来说，有些泄漏是无法克服的。
此外，具有分离的轴瓦的传统轴承的轴瓦表面的光洁度很难提高，该表面的光洁度对保证流体膜的均匀分布是非常重要的。
本发明是关于装有流体动力轴承的梁，其上的径向轴承的内径或推力轴承的推力面是连续的，这样就不必设置单独的轴瓦了。采用这样的结构，能使轴承表面抛光磨削/研磨的质量达到分离的轴瓦加工时无法达到的水平。再加上轴承的表面没有间断部分，这就产生一种具有良好流体存留能力的轴承。连续轴承表面由一个最好为整体型的支承结构支撑。支承结构最好由轴承侧面和背面的切口确定。对径向轴承来说，切口是表面加工和外径机加工的切口。对推力轴承来说，切口是在背面和侧面的。
在本发明的一个实施例中，支承结构包括一组相同的支承部分。每个支承部分具有一个完全刚性部分(即在各方向上基本都是刚性的);一个实际上没有或只有很小抗弯能力的第一连接部分;一个部分刚性体，它在第一予选的方向上是刚性的，而在垂直于第一方向的第二预定方向上是柔性的;和一个实际上没有或只有很小抗弯能力的第二连接部分。每个支承部分中的完全刚性部分与其邻近支承部分的第二连接部分相连(第二连接部分实质上只有很小的抗弯性)，以构成连续支承网络。本发明的轴承可以是径向轴承，推力轴承或径向推力轴承。垂直支承部分即在一个予定方向上具有刚性，另一个与予定方向相垂直的方向上具有柔性的部分可以安装在附加支承件上。附加支承件可以是刚性件、柔性板和/或梁网络。此外，垂直支承部分的截面可减小，以便在第三个方向上也能挠曲。本发明还可以在支承结构的开口中设置如多孔塑料的润滑介质吸收材料，并使润滑介质吸收材料带有润滑介质，使其上的孔将润滑介质源与连续的轴承表面相通。
另一方面，一种连续支撑表面的支承结构中包括若干个沿周向排列的耳状部分，耳状部分通过薄的颈部与支承表面相连。各耳状部分有一个径向最内缘和一个径向最外缘。径向最内缘与连续表面的径向外表面分开，径向最外缘与轴承轴线的距离大于壳体的半径。每个颈部将耳状部分的径向最内表面的周边与连续支承部分的径向外表面连接起来。耳状部分和颈部的设置要使轴承在装入壳体时，连续支承表面挠曲，以形成一系列基本上周向间置的流体动力楔。
本发明的轴承是三维设计的，以使其具有六个自由度的偏转，保证在所有时间内都形成最佳楔形。因此，支承结构要能使支承轴承面在六个自由度上移动(即在+x，-x，+y，-y，+z和-z方向上的运动)和绕x、y、z轴转动，以形成最佳的流体动力楔。由于采用这种结构，在负载(即摩擦力和压力)作用下，连续轴承表面挠曲变形成一系列基本上彼此间隔的流体动力楔。每个楔对应一个支承结构部分，并由该部分支撑。尽管在楔形中并没有真正的前沿或后沿(因为表面是连续的)，但由于它们是隔开的，所以也有前沿和后沿的作用。一般说，如果流体动力楔是有某些特点的话，流体压力轴承的运行就会更好。具体说，这些特点就是楔形应穿过整个轴瓦表面;在整个工作时间内，楔应有一定厚度;楔的形状应使流体泄露最少;楔形应适于调中，这样即可将轴承的主轴线与轴的主轴线调到共线或基本平行;楔应在尽可能低的速度下形成，以防止破坏形成的楔面，这种现象常发生在低速下轴与轴瓦表面接触时。此外，对推力轴承来说，在各间置的轴瓦上的负载应是均匀的。
流体膜的最佳厚度是随负载不同而变化的。在高负载下，为适应该负载，流体膜相对要厚一些，然而流体膜加厚会增大摩擦和动力损失。所以，好的轴承设计应能在最小的流体膜厚度下承担轴的最大负载。这也就是“最佳楔形”的特性取决于具体的使用条件的原因。
本发明轴承还包括一个附加的支承结构，该支承结构最好为整体型，其上包括与壳体相连的支承柱、梁和/或带。在轴颈轴承情况下，壳体由轴承的径向最外部分形成。在止推轴承情况下，轴承安装在壳体中。
在发明人发现，在许多如高速等特定的使用条件下，需要对包括轴或转子、流体压力润滑膜和轴承的整个系统的动力挠曲性能进行检验和评价。在采用有限元法对该系统进行计算机分析时，需要把整个轴承看成是一个能够在负载作用下改变其形状的完全柔性体。对原有的结构进行加工可以增加或减小轴承的柔性，从而在一个比较大的工作范围内，轴承的性能可以达到一个稳定的低摩擦工作状态。有许多改变会影响轴承的性能，其中最重要的是支承元件和附加支承结构的形状、大小、位置和材料特性(如弹性模量)的变化。支承件和附加支承结构是由轴承上的孔、槽、开口等形成的。其中支承件的形状是最为重要的。另外，由于流体能够回流到柔性件中，故可产生很强的减振效果，从而进一步增加系统的稳定性。在有些情况下，这个减振作用已经取代了第二压膜减振。第二压膜减振是在当轴承外套和外壳之间形成油膜时产生的。
在有些情况下，根据模拟的实际情况设计出的轴承，在实际工作状态下并不能达到最佳的状态。因此，这就需要轴承是能够根据测出的工作状态进行调整的。
本发明进一步还关于这样一种流体动力轴承，其中的支承结构包括一个或多个压电元件，压电元件是放置在轴承支承结构内部的间隙中，和支承结构与轴瓦之间的孔中的。按这种方式设置压电材料，使轴瓦的形状和方位可有效地控制和调整，并可以影响支承结构的偏转特性。向嵌入的压电材料供给确定的电流，即可以改变楔的形状或轴瓦表面，从而获得最小的摩擦、最大的承载能力，改变支承结构的刚度和减振性，以克服共振和轴的挠动。亦即，根据实际的工作条件，通过调整轴瓦和支承结构，获得最好的轴承性能。
在本发明的另一个方面，供给每个压电元件的电流可由一个中央处理单元(cpu)依测出的状态进行控制，以得到最佳楔形。楔形可按最大承载能力和最小能量损失等进行选择。具体说就是cpu从传感器接受反映其机械性能的信号，如代表楔形质量的温度、轴和轴瓦的接触、噪音、以能耗表示的摩擦(即安培图)。cpu处理这些信号，并控制供给各压电材料的电流，即可改进楔形的质量或当发现楔形已处于最佳范围时，保持该楔形。此外，cpu还可根据人为输入的指令向压电材料供应电流，以产生特定的变形或偏转。如，操作者可以输入“提高刚度”或“增加楔的高度”指令，则cpu向适当的压电材料提供电流，以满足要求。
楔的质量也可由千斤顶螺纹或液压流体机械地改变，使轴承支承结构的偏转性能变化。所有这两种结构都可以根据测量的状态或人为输入的信号进行电的控制。目前，压电元件被认为是根据测量的状态或其它量改变轴承性能的最有效的方法。
本发明的轴承可在许多场合使用。具体来说该连续支承表面轴承可用于压缩机、透平/膨胀机、涡轮机、电机、齿轮箱、空调器、致冷设备、泵、搅拌器、钻井马达、增压器、电风扇、盘式驱动器和轧辊。
现有轴瓦形轴承的支承结构基本是沿着负载的方向设置的，与之不同，本发明的支承结构，特别是在轴颈轴承中的设置方向能够在一个较小的范围内产生相当的挠曲(即在轴颈轴承的径向内轴颈表面和径向外轴颈表面的间隙之间);使轴承表面在各个方向都可以运动(即具有六个自由度)，以形成收缩的楔形;使其表面自身改变形状(如变平)以改善性能;为提高稳定性，可采用薄板减振系统;和可以使轴承中补偿支承部分或轴的偏差，在推力轴承中，均衡轴瓦上的负载。所有这些特点都有助于最佳流体动力楔的形成。
虽然由圆柱形轴颈上加工的孔、槽、开口或切槽等构成附加支承结构的排列方式很多，但主要的挠曲形式有两种，一个是在弯曲模型中，一个或多个带状物或薄板在大致沿负载的方向上挠曲，另一个是梁或薄板在沿轴颈轴承纵轴线的远离轴瓦的方向产生挠曲。弯曲状态下的挠曲程度，部分取决于径向支承结构刚度的作用。通过在表面下开内槽或切掉表面的边缘可使轴承表面本身也可在负载作用下偏转。在上述两种情况下，槽是专门制造的，以实现一定负载下的特定形状。可以使润滑液围绕或返回一定的带状物或薄板，从而使设计中又增加了一个减振元件。
轴颈轴承和推力轴承的切槽是相似的，其最主要的因素是偏转要有助于轴承的最佳性能。但由于轴颈轴承和推力轴承的功能完全不同，因此所要求的性能就存在着固有的差别，这些性能要有不同需要的挠曲。同时，尽管本发明的推力轴承和轴颈轴承的一般构思相似，但它们还是存在着根本构思的区别和明显的结构差异的。
本发明的轴承包括一个可以改变形状并沿任何方向运动的轴承连续支承结构(为具有六个自由度运动的支撑)。轴承还可以有一个内装式的减振系统，且为了节约大批量生产时的成本，轴承最好是整体即单块结构的。本发明的轴颈轴承也可装在比较小的范围内(即在壳体外径和轴瓦内径的空间内)。
在本发明的轴承中，轴承表面的支承应可使表面能够对轴的偏心和轴瓦间负载不匀进行调整。这是由对支承结构和附加支承部分的改进来实现的。
本发明可适用于任何径向轴承、推力轴承或径向推力轴承。根据轴承结构的不同，它们可以是单向的或双向的。具体说就是，如果轴承支承结构是对称于轴承主轴线的，那么轴承就是双向的，即在轴的两个不同的旋转方向上支撑轴的能力是完全一样的。如果轴承的支承结构不对称于轴承的主轴线，那么轴承对轴在第一个旋转方向和与之相反的旋转方向支撑所产生的挠曲是不同的。对轴颈轴承或径向轴承和推力轴承来说，其主轴线就是形成轴承的圆柱形毛坯的中心轴线。
本发明的另一个重要方面是，轴承表面可以有些挠曲地支撑，以便存留压力流体，克服流体的泄露问题。对径向或轴颈轴承来说，支承结构的设计，应保证在一定的负载下，轴瓦挠曲，以形成一个存留流体的凹坑。通常，这种支撑可以只在轴瓦的最近轴向边缘支撑轴承表面，而轴承表面的中心不直接支撑(即它可以自由地轴向向外挠曲)的情况下获得。对推力轴承来说，轴承表面在负载作用下朝轴承的内径倾斜，防止流体受离心力作用产生泄露。通常在一个点上支撑支承面可以获得此效果。该点离轴承外径近一些，离内径远一些。如下所述压电材料可用来提供或增加存留流体的变形。
轴承可由金属、粉末合金、塑料、陶瓷或合成材料制成。在小批量生产中，轴承的制造可对毛坯用端面车削、外圆切削和铣削等惯用的机械方法加工出其上大的槽或孔，小的槽由水压喷射切削、电或激光的加工方法来完成。调整整体设计的挠曲性与轴承相适应，从而满足设计要求。这个调整主要是改变刚度从而消除振动。在大批量生产一种轴承时，最好采用注塑、挤压、粉末合金压模、熔模铸造或其它类似的方法制造。根据本发明，中等批量的轴承是按一个由机加工和熔模法组合起来的新方法制造。本发明也考虑到了轴承要易于铸造，所以其上没有暗孔，用简单的对开模即可制造。总的来说，本发明生产的费用只占与之竞争的轴承成本的很小一部分。
本发明的轴承还期待有其他多种生产方法。特定的生产方法的选择主要取决于生产批量和使用的材料。在小批量或为检验和/或制造铸模等而生产单件轴承时，最好是由如厚壁管或轴颈等金属圆柱形毛坯加工而成，用机械加工出径向和/或端面孔或槽，并用数控电放射，数控激光切削或数控水压切削等技术加工出径向的开口或切槽。在中等批量生产中，本发明的轴承最好用本发明的熔模铸造法制造。在大批量生产中，本发明的轴承可用如塑料、陶瓷、粉末合金和非粉末合金及合成材料制造;其生产方法包括注模成型、铸造、粉末合金压模和挤压等经济合理的方法。本发明的轴承可以形成一个非常易于制模的形状。
在本发明的附图中，

图1(A)至1(C)是理想化的本发明系统的示意图;
图2(A)和2(B)是本发明轴承系统的剖视图;
图3是本发明径向轴承的一个部分的侧视图;
图4是本发明另一个径向轴承的侧视图;
图5(A)和5(B)是本发明另一个径向轴承的剖视图和侧视图;
图6(A)和6(B)是本发明另一种径向轴承的剖视图和侧视图;
图7是本发明一种径向轴承的侧视图;
图8是改型的径向轴承的侧视图;
图9(A)是本发明推力轴承的俯视图;
图9(B)是图9(A)所示推力轴承的展开侧视图;
图9(C)是图9(A)所示推力轴承的立体图;
图10(A)和图10(B)是本发明另一种推力轴承的仰视图和剖面图;
图11(A)和11(B)是本发明另一种推力轴承的仰视图和剖视图;
图12(A)和12(B)是本发明另一种推力轴承的剖视图;
图13(A)和13(B)是本发明另一种推力轴承的仰视图和剖视图;
图14(A)和14(B)是本发明另一种推力轴承的仰视图和剖视图;
图15是本发明另一种推力轴承的剖视图;
图16是本发明另一种推力轴承的剖视图;
图17(A)是本发明的径向推力轴承的剖视图;(其方向如图17(B)所示);
图17(B)是图17(A)所示径向推力轴承的俯视图;
图17(C)是沿图17(B)所示方向表示的图17(A)的径向推力轴承的展开侧视图;
图18(A)至18(C)表示了一种易于成型的本发明推力轴承;
图19(A)是加工以前的圆柱状轴承颈毛坯;
图19(B)是被加工的轴颈或毛坯侧视图;
图19(C)是在图19(B)基础上进一步加工后的轴颈或毛坯的侧视图;
图19(D)是图19(A)所示轴颈的剖视图;
图19(E)是图19(B)所示轴颈的剖视图;
图19(F)是图19(C)所示轴颈的剖视图;
图20是本发明另一种轴承的侧视图;
图20(A)是沿图20指示方向的剖视图;
图20(B)是沿图20所指方向的剖视图;
图20(C)是沿图20所示方向的剖视图;
图20(D)是说明图20所示轴承的绕曲特性的示意图。
图1(A)至1(C)说明了具有连续内径的轴承的工作原理。从原理上说，图1(A)所示的轴承具有这样的系统它包括一组完全刚性的支承块10，它们在垂直方向V和水平方向H上均具有刚性;一组只在部分即垂直方向上具有刚性支承块20，每个支承块20将两个完全刚性支承块10分隔;以及另一组无抗弯性的支承块30。如图1所示，支承件30就其工作原理而言，可被视为完全刚性支承块10的尖角和部分刚性支承件20的尖角之间连接件。
图1(A)表示了多个相同支承结构中的一个部分每个部分都包括一个完全刚性负荷支承件10，一个部分刚性垂直支承件20以及无抗弯性能的连接件30。连接部分30位于每个部分的完全刚性负荷支承件10和垂直支承件20之间，并且也存在于该部分垂直支承件20和其相邻部分的完全刚性支承块10之间。
不论是径向轴承、推力轴承或径向推力轴承，它们一般都含有一个连续的即如环形的支承网络，本发明轴承的各部分中通常也是以连续方式连接的，也就是说，其最后一个部分与开始的第一部分相连，以构成一个连续的支承网络。
在理想化的支承结构静止状态下，完全刚性支承件10可以起相当于无穷大刚性的衬垫作用，垂直支承件20的作用是一个悬梁支承，连接部分30则是无抗弯能力的连接部分。在图1(B)中，对该系统施加力F，垂直支承件便像悬梁那样发生挠曲(所有图中的挠曲都被夸大了)。因为连接件30没有抗弯性，而支承块10又是完全刚性(即无法挠曲的)，所以垂直支承件30的悬梁挠曲使刚性件10依图1(B)所示那样倾斜，如图1(B)中所示该静止系统的挠曲使得有些连接件放松，而另一些连接件则被拉紧。因此，在连接件30不具抗弯性的情况下，由于支承块10的长度基本是固定的(即它们是无弹性的)所以这些支承块10就会发生挠曲。
支承块10的倾斜量取决于垂直支承件20顶角间的高度差。具体说就是(如图1(A))，垂直支承件的左顶角20L和右顶角20R在同一水平面上，则该系统是平衡的，且支承块10是水平的。随着支承件20的悬臂挠曲，该件的左顶角20L偏移到了高于其右顶角20R的位置上，整个系统在一个新的状态下保持平衡，即由于连接件30不具弹性和支承块10的刚性，支承块10便倾斜了。
由于支承块10的倾斜程度由垂直支承件上端顶角间的高度差决定的，由于垂直支承件在水平方向上柔性的增加，会使支承块10的倾斜程度加大。然而，由此会产生许多问题，并且垂直支承件的柔性也是有限的。增加支承块10倾斜程度比较好的方法是加大垂直支承件左上角20L和右上角20R之间的距离，这样对支承件20每一挠曲角度来说，其左上角20L和右上角20R之间的水平间距就会加大。当然，如果为了增加支承件20左上角20L和右上角20R之间的距离，简单地增加垂直支承20的宽度，会使该支承件的水平刚度加大，从而使同样负荷下该悬臂挠度的程度降低。
最佳的解决办法是选择如图1(C)所示的T形垂直支承件。因为其上带有一个T字形横杆的垂直支承件的顶端被加长后，每个角度挠曲对应的高度差大大地增加了。同时，由于T形垂直支承件的下半部分依然是比较薄的，使垂直支承件便于挠曲或悬臂足够，如图1(C)所示，在垂直支承件20大致同样的挠曲条件下，T形垂直支承件的采用明显增加了支承块的倾斜角度。
图2A和2B从原理上说明了具有上述性能连续轴承面的轴承上的应用。这两个图中表示了在连续结构中。一系列彼此相同的部分相互连接所构成的轴承中的一个部分。该轴承包括一个连续的轴承表面8和一个含有一组相同的部分的支承结构。在每个所述的相同部分中又包括一个完全刚性的负载支承部分10，一个垂直方向(部分地)刚性的T形垂直支承部分20和位于刚性部分10和T形部分20间的连接部分30。
与上面讨论过的连接带部分不同，该图中所示的连接部分带有较小的抗弯性能，然而连接部分制造得尽可能薄，而使其抗弯性降低。连接部分30越薄，其抗弯性就越低，从而使该结构的运行如图1(A)至1(C)所示的原理一样。当然，连接部分30必须具有一定的厚度，以避免在负载的作用下产生疲劳或其它损坏。
如果T形部分的横杆具有非常大的悬臂，由于该悬臂的作用而带来好处，即加大垂直支承件20每角度挠曲其左右顶角20L和20R之间的差距和水平间距就可以不必考虑了。同样，另一个设计时要考虑的重要问题是T形部分20上的水平横梁在垂直方向上应有足够的刚度，这样就不致使该部分在负载作用下，产生大的悬臂现象。
图2(A)表示了一个未加负载状态下的轴承结构。在该状态下，连续的轴承表面是平的。图2(B)显示了在穿过轴承表面8的方向上施加一个力F后，支承结构的挠曲(该挠曲在图中被放大了)，及由此在支承面8上所产生的变形。如图2(B)所示，垂直支承梁产生挠曲，从而使其左上角20L大致在其右上角20R之上。如上所述，T形件的横梁应有一定的刚性，，否则T形件就会产生伞型双悬臂的形式，减少左、右上角20L和20R之间的高度差。T形件20产生挠曲(在左、右上角20L和20R间产生大的弯曲)，和由于连接部分30较小的抗弯性能和完全刚性件10几乎没有挠曲，使得该支承结构处于图2(B)所示之平衡位置，在这个位置上，连接的轴承表面变成了圆周方向上彼此间隔的一组楔形表面结构。支承结构的合理设计可产生恰当的挠曲，使楔形结构的形状与最佳的流体动力楔相适应，从而导致在被支承的轴转动时，由在轴表面和连续轴承表面间流体动力楔产生压力的流体支撑该轴。
尽管为便于说明本发明，借助轴颈轴承和推力轴承进行了说明，但该轴承设计原理并不受设计时所针对的某种具体轴承型式的限制。例如，这两种轴承都是依据形成流体动力楔而工作的。此外，轴颈轴承和推力轴承的主轴线都是构成轴承的圆柱毛坯的中心线。如果推力轴承或轴颈轴承与其自身的轴(即主轴)对称，那么就形成了双向轴承。
推力轴承与轴颈轴承(或称径向轴承)有很大的不同，其主要差别在于支承轴的部分，以及相应的轴瓦支承面的排列和/或位置。特别是轴颈或径向轴承支撑轴的圆周部分;而推力轴承则支撑轴的轴肩或其轴向端部。其它一些差别是由这个基本差别带来的，如在径向或轴颈轴承中，负载不是均匀地加在轴瓦支承表面上的，则轴的重量就会作用在轴瓦支承面的最下部分。在推力轴承中，负载是大致均匀地分布在整个轴瓦支承表面上的。再有，轴颈轴承由于轴承直径与轴的直径之差，便自身既带有一个楔形，而推力轴承自身不带有这样的楔形。此外，径向轴承不仅能承受负载，而且能确保转动平稳，但推力轴承只能承载。轴颈轴承的设计，特别是流体动力轴颈轴承的设计要比推力轴承的设计复杂得多，其部分原因在于要控制轴颈轴承的径向包层而带了诸多的限制条件。不过，上述阐明的许多原理显然是同样适用于推力轴承或轴颈轴承的。
为了使对本发明轴承的描述易于理解，可以借助这样的轴承结构，即它是由其上带有若干槽、开口和孔等的圆柱毛坯构成的。正如下面将要提到的，在生产单个轴承时，这个方法还是很有效的，但借助该圆柱毛坯的主要是为了有助于了解本发明。尽管许多本发明的轴承是由一个圆柱毛坯开始生产加工的，但并非所有本发明的轴承都要这样生产，轴承的生产方法很多，在下文中将对其中一些方法进行说明。
图3示出了轴颈轴承中的一扇形区域。该轴承由各种槽、开口和孔构成了一个靠一支承结构支撑的连续的轴瓦面8，支承结构中包括壳体、多个在圆周上均匀分布的完全刚性部分10，间置于完全刚性部分10之间并与之数量相等的部分刚性的T形部分20，和多个连接完全刚性部分和T形部分的连接部分30，由各种槽和开口构成的轴承对称于构成该轴承的圆柱毛坯的中心线7(即轴承的主轴线)。上述的这个轴承是一个径向双向轴承，也就是说它适于径向支撑可在两个方向转动的轴。在该实施例中，轴承即可在轴5顺时针，也可在逆时针转动时支撑该轴。如果轴承相对于主轴7是非对称型的话，它们只能在轴5顺时针转动，或逆时针转动时支承该轴，但却不能兼而有之。
图3表示了径向轴承的一个有代表性的部分，它包括一个连续的轴承面8，并且具有如上述各功能的一个支承结构。径向轴承中具有一个连续的轴承支承面8和由若干相同部分形成的支承结构。在支承结构的每一个部分中有带有一个完全刚性件10，一个T形垂直支承件20，和连接该刚性件10和该T形件20，以及连接该T形件20和其相邻部分中刚性件10的多个连接部分30，在图3中一个完整的部分用S表示，该径向轴承中包括6个这样的部分图3所示的轴承最好具有整体结构，它可以通过在一个圆柱毛坯的需要部位上开口，切槽从而在其上形成。当然，特殊各部分的直径要视使用要求而定，但它还是有些一般的规则的。首先，完全刚性部分10要比较宽、厚、以保证其刚性。其次，构成连接部分30的切槽要深一些，在不产生破坏的条件下其厚度应尽可能小，大大降低连接部分30的抗弯性能。再次，T形垂直支承结构20的底座20B应该是支承结构中唯一固定在壳体或其他类似部分上的部件，以确保件20在垂直方向的刚性。第四，T形垂直支承件20的横梁应在垂直方向应有一定的刚度，这样在加上力以后，不致产生明显的悬臂效果。第五，T形件的垂直延伸部分要有一个小的截面模量，当力施加上以后，它就能够产生悬臂弯曲。一般情况下，要减少垂直延伸杆的截面模量(即使其易于挠曲)，可在一定宽度下加大纵杆的长度，或在其表面上开口、切槽，使纵杆在低的方向上变薄，减少其宽度。由于T形垂直支承件20的底座20B的横截面比较小，因此，很容易在壳体上为支承件20设置一个附加的支承件50。在一些情况附加支承件50也是一个固体件，所以支承结构10，20和30的挠曲只影响轴承的挠曲。但附加支承件50也能设计为可在负载作用下挠曲的结构，以改变轴承的挠曲特性，为调节轴心偏移，这种结构非常有用。例如，附加支承部分可以是这样的，它将垂直支承件20的底座20B支撑在一个薄板上，从而使整个支承结构10，20，30都是可以调整的。以上说明了附加支承部分50的不同结构，图5至7、10至12中也将其示出了。
图4是一个与图3结构相似的径向轴承。如图3所示的轴承一样，在图4的轴承中也包括有一个连续的轴承面8，一个具有若干相同部分的支承结构，该支承结构包括一个完全刚性元件10，一个T形垂直支承部分20，和一个附加支承部分50。连接部分30只有很小的抗弯性，附加支承件50将T形杆的垂直部分同与之相邻的刚性体联接起来。
图4也表明了相同的各个部分如何以连续的方式联接，以至构成了圆柱状的连续轴承表8、在该图的轴承中也包含了一个其为连续件的附加的支承部分50。如前述，附加支承件可依多种方式改进，以改变轴承总的挠曲特性。例如，若附加支承部分50由一个连续薄板支撑T形垂直支承件20，则连续的圆柱状轴承面8的轴8A就可以进行调整，以适应被支撑的轴的轴线的偏移。这是因为附加支承部分50可以使T形垂直支承件的底20B在朝向或离开轴线8A的方向上运动。下面将会讨论附加支承件50的各种结构。
同图3的轴承一样，图4所示的轴承也可有多种制造方法。该轴承通常是整体构件。在单件和小批量生产中，可用机加工的方法在一个圆柱孔中开口、切槽，以形成轴承结构的必要部分。在大批量生产中，图4所示的轴承可以由下述的挤压或模压的办法制造。
图5(A)、5(B)和6(A)、6(B)说明了本发明其它的轴颈轴承结构。与上述的结构相同，其上也有一个连续的支承表面8和一个含若干相同部分的支承结构，每个相同部分中也都具有一个完全刚性件10、T形垂直支承件20和连接部分30，该支承结构主要由开在整个壁上的一些小开口或切槽构成，径向槽的宽度一般在0.002至0.125吋之间。改变这些槽的长度，并伴之以其它条件，既可改变其挠曲程度。开的槽越长，挠曲臂也就越长，产生挠曲就会越大。反之，开的槽短，则臂的变形能力降低，承载能力增长。槽的长短还要慎重选择，以免产生共振。
将槽设置在图5(A)，5(B)和6(A)、6(B)所示的位置上，支承结构即可产生如前所述的挠曲。其挠曲结果是，轴瓦表面8和轴的外表面间流过流体的间隙变成了若干个楔形，产生已知的流体动力支承作用。轴和每个楔形后沿间的间隔与轴和楔形的前沿间的间隔之比通常为1∶2到1∶5，也就是说，轴和前沿之间的间隔是轴和后沿间隔的2至5倍。为在任一特定使用条件下获得这个理想的间隔或楔形比，应对包括整体件的数量、大小、位置、形状、材料性能的不同挠曲变量认真加以选择。“理想楔”还随所要求完成的性能而变。如，要求有最大承载能力的理想楔，就与考虑能耗时要求摩擦最小的理想楔不同。计算机辅助的有限元分析法是优化这些可变量的最有效的办法。计算机辅助分析对其所有六个方向上都可以运动(即六个自由度)的，如上所述的轴承设计大有帮助。
在有些情况下，人们会发现，在模拟的使用条件下优化设计出的轴承在实际的使用条件下并不具有最佳的性能。本发明的轴承，可以根据测量出的使用条件加以调整，以修正某一使用偏差。具体来说，本发明的轴承中包括物理地改变楔形、轴瓦表面和/或支承结构挠曲特性的彼此独立的单元。这些单元可以由一个接受表明楔形质量信号的中央处理单元(cpu)控制。例如，用传感器测量如温度、轴和轴瓦的接触、扭矩、噪声、能耗等物理性能。传感器输出的信号传到cpu上，与表示能形成最佳楔形的参量相比较。在实际测出的值与最佳参量间有较大偏差时，cpu向执行机构输出一信号物理地调整楔的形状，轴瓦表面和/或支承结构的挠曲特性，迫使楔的形状改变，以获得最佳楔形。同样，最佳的楔形特性还与具体的使用要求有关，如是高承载还是低摩擦。换句话说，另外在cpu上还可以按直接输入的人工指令控制，如“增加刚性”或“加大楔形高度”，cpu在接到这样的指令后，即刻按照予定的程序进行，以满足要求。
物理地改变楔形质量的办法很多，例如，可以通过迫使液压流体，流入一个阻尼腔(以下详述)，改变轴承支承结构的阻尼特性来机械地改变楔形质量，还可以用杠杆或螺旋千斤顶与支承结构的接触，物理地改变支承螺旋的挠曲性能。以上这两种方法也可以是电控的。
尽管有多种根据测出的使用条件物理调整楔形的方法，但目前公认的最好办法是在轴承支承结构的缝隙中、或在支承结构和轴瓦间设置一个或多个压电元件。压电元件如此设置可以有效地控制或调整轴瓦的形状和排列，从而影响支承结构的挠曲特性。具体来说，众所周知，在某些晶状体或陶瓷材料(即压电材料)上施加一个电流，可产生一个机械的膨胀力。如果施加的是一个变化的电压，那么晶状体或陶瓷材料就会产生厚度振荡。如果是直流电固定地加在该材料上，其厚度的变化就不变了。现在已知某些压电材料的尺寸在电压的作用下是会改变的。其中最常用的有石英、罗谢尔盐(酒石酸钾钠)、经适当极化的钛酸钡、磷酸二氢氨、一般的糖和某些陶瓷。在所有具有压电作用的材料中，没有一种能够同时具有例如稳定性、高输出、不受温度极限和湿度的影响且易于形成所需形状所有这些性能的。罗谢尔盐的输出值最高，但它需要防潮湿和空气，并且在45℃以上无法使用。石英无疑是最稳定的了，但它的输出值低。因其性能稳定，石英被广泛用于稳定电子振荡器。对本发明轴承中使用的压电元件的选择，除了考虑轴承使用条件外，自然还要考虑上述和其它一些已知的压电材料的性能。
压电材料可以放在本发明流体动力轴承的任何缝隙中，但是放在支承结构中还是放在支承结构与轴瓦之间方便，要视支承结构与轴瓦间的间隔或支承结构自身的空隙而定。由于下述的轴承中缝隙变化非常大，且该缝隙大小取决于轴承尺寸，所以，从下述轴承中选择采用压电控制轴承的型式要取决于轴承的直径，以及其它一些因素。
图5(A)、5(B)、6(A)和6(B)的轴承与图3和4所示轴承的区别在于其上的附加支承部分50有所改进，以使支承系统具有附加的挠曲性。
在图5(A)和5(B)所示的轴承中，在径向轴承的外圆上开一个连续的圆周槽，以便在附加支承件50上开个凹槽，即获得支承结构的连续薄板支撑。薄板由圆周上的设置在其轴端的两个连续梁52支撑。类似的薄板也可以由设置在推力或径向推力轴承底部的轴向表面上的槽构成。薄板起流体阻尼器的作用。在该阻尼器上支承结构是悬浮支撑的，这样整个支承结构可进行调整，以使与偏移的轴相适应。薄板的挠曲与流体的润滑一起作用，可改变阻尼效果和将轴瓦与壳体隔开。其上的阻尼作用与减振器的类似，即具有很好的阻尼特性。
附加支承部分50上带有各种开口、槽和孔，它们将连续的薄板或连续的圆周梁52分成一个或多个彼此独立的梁，来支撑支承结构。
薄板是由轴承外圆周上的圆周槽构成的，这样，薄板便可由一对连续的杆状部件382支撑。连续的薄板可分成带有用于支撑部分刚性件20的梁和板网的独立的支承结构。这种结构可以通过如设置多个对称的大孔、对称设置的小孔和有选择地设置不对称的小孔来实现。设置不对称的孔，可使支承结构易于沿各孔的方向挠曲，并由此产生偏移。
例如，可以设置内槽或开口，以使支承结构的梁上又出现一个梁。轴承也可由槽和开口构成一个从壳体进行支撑的梁，轴瓦就是在支承柱上与梁相连的。轴承还包括贯穿其壁面的薄的开口或槽。
槽口可开在支承表面的下面，以产生附加的挠曲，这样，在负载作用下，该表面可改变形状，以形成一个具有润滑效果的剖面，由于梁的两点支撑，轴瓦就可以起像薄板一样弹簧的作用。
在图6(A)和6(B)所示的轴承结构中，附加的支承部件被分成可支撑各T形部分刚性件20的横梁组，该梁组包括一个薄的弧形的板状梁54和圆周梁52。压电材料100嵌在各薄板之下，提供电流的电线101或金属线与各压电元件相联，使电流通过各压电元件。电流的供给由与电源相联的cpu和类似的装置控制。
图7说明了本发明的另一种轴颈轴承结构，该轴承由较大的槽构成，且如前所述的轴承一样，它包括一组相同的部分。在每个部分中具有一个完全刚性体10，一个部分刚性体20和一个连接部分30。由于轴承具有连续截面，所以如图7所示的轴承结构可在一个简单的对开模中挤压成型，造型简便。
图7的轴承中也包括一个附加支承部分50，其上的改进是具有周向间置的加强筋56。采用这样的结构，部分刚性件20可以弹性地支撑，而不破坏截面的连续性，以及由此带来的其它优点。尤其是两个相邻的加强筋56可以像梁一样以可挠曲的方式支撑附加支承部分50的其它部分。若再加上其它一些条件，即可实现轴承的调整，以适应被支撑轴的偏差。
图3至图4中所示的轴承结构的特征在于支承结构是由圆柱毛坯上形成的比较大的槽和孔形成的。通常，这种结构是由毛坯铣削加工，而不是电加工或其它形成小槽的加工方法制得的。这种轴承结构的主要优点是当用于非常小的轴承时，图3和4所示的轴承上的相对较大的槽和孔的加工要比图5和6所示轴承上相对较小的槽和孔更精确，而且大的槽和孔易于成型和挤压。在需要具有硬的轴瓦支承结构的非常大的轴承应用中，采用大切槽的构成轴承也具有用途。
此外，图3、4和7所示的轴承上带有无暗孔的连续截面，因此它们挤压和加工成型方便。在切开后，支承结构还可以改变，如开一些径向延伸的圆周槽或径向延伸的非对称排列孔，以改变支承结构，从而改变其使用特性。
图8表示了一结构与图所示类似的轴承，但在其构成支承结构的孔、开口和槽中填有用作润滑介质的多孔塑料40。若干润滑通路42从支承结构延伸到连续表面8，使作为润滑介质源的多孔塑料与轴承表面相连通。在负载作用下，多孔塑料使润滑介质从润滑通道进到连续表面8上，从而提供需要的润滑。
图9(A)至9(C)是一个具有本发明的连续轴承面的推力轴承。图9(A)是推力轴承的顶视图，其中示出了一个连续的圆型和一个基本是平的表面8。该表面中有一部分支承结构顶视图的局部剖视。其中的支承结构包括一个完全刚性体10，一个T形垂直刚性支承部分20和连接该刚性体10和T形垂直支承部分20的连接部分30和连接T形垂直支承结构与该图中下一个刚性体10的第二个连接部分30。连续轴承表面8的附加部分也进行了局部剖视，以显示出T形垂直支承件20的另一种结构、T形件的垂直部分的截面减小了，以增加其挠曲性，从而提高其悬梁作用能力，虽然为便于说明，在图9(A)中给出同一轴承的另外结构形式，但任何特定轴承的这一部分都是一样的。
图9(B)示出了图9(A)所示推力轴承的大致截面形状。如该图所示，推力轴承也包括一个附加的支承部分50。该支承部分可依下述的多种方法加工而成，从整体上改变轴承的挠曲特性。在加了负载以后，轴承便按上述方式挠曲。
图9C是图9A所示推力轴承的立体图。图9C也表示了润滑介质通道42可设置在推力轴承的连续表面8上。当然，只有在孔中填入了作为润滑介质(图中表示)的多孔塑料时，才需要设此类通道。
图9(A)至9(C)是本发明的一种单一的流体动力推力轴承。如前所述，本发明的推力轴承与本发明的轴颈轴承有某些共同的特点。如像轴颈轴承一样，本发明的推力轴承也有一个按照构成轴承的圆柱毛坯的中心轴线构成的主轴线。若推力轴承是对称于该主轴线时，那么即为双向推力轴承;反之，若它不对称于主轴，则其为单向推力轴承。当然，依其不同功能的属性，推力轴承的结构略有不同。
图9(A)画出了轴承支承面的周向分隔线RDL，轴承支承面是在大致横向于被支承的轴的轴线和轴承主轴线的平面内的。当然支承面加负载变型后，或需要轴承略微挠曲以便在安装或静止状态下与轴接触时，轴承的支承面相对于主轴线或被支承的轴的轴线有些不平并发生挠曲。
在本发明的推力轴承的设计过程中，防止流体泄漏是要认真考虑的，由于采用连续轴承表面的结构，本发明的轴承具有特殊的流体泄露控制。该任务主要是通过支承结构的设计来实现的在负载作用下，支承结构的内缘向下挠曲(以图9(A)为准)，其外缘向上挠曲。本文所描述的各推力轴承均可依此设计。如在图9所示的轴承中，部分刚性件可以开凹槽，这样与轴瓦表面8的连接处就能够靠近连续轴瓦的外圆周边缘。据此，支承表面的支承中心便位于图9(A)所示的圆周分界线RDL的外侧。因此，轴承应这样设计，在加上负载以后，这种轴承的内缘便向下挠曲，在运行时，轴瓦内缘的向下挠曲对应远离支承轴的挠曲，而轴承面外缘的向上挠曲对应朝向支承轴的挠曲。轴瓦的这种挠曲方式大大防止了由于离心作用在流体上而产生的流体损失。另外或换句话说，轴瓦可以用如压电材料等独立元件强制挠曲，以有利于保持流体。
轴承支承面是以上述的支承结构支撑的。支承结构可以由附加的支承部分50支撑。支承部分包括由一支承元件如一对连续的梁状支杆52的支承件支撑的梁或薄板。
在梁或薄板上开一些孔，就可使连续薄板形成一组梁，或者，连续的梁状内支杆可由一些短的柱状梁取代，或根本就不用，以便使产生支撑，该支承结构以悬臂的形式支承的。最后，如果这些孔的开口是对称于主轴线的，那么轴承也是对称于主轴线的，且为双向轴承。
为便于轴承的加工，连续薄板分隔开的孔和开口可以是圆的(因在轴承材料中钻圆孔非常容易)，对在此描述的所有轴承都是这样的。
尽管梁的形状要考虑加工难易，但它形状也影响到每个轴承性能，虽然此处描述的特定的轴承形状主要考虑的是单件加工简单，但在特定的情况下，它也会产生非常好的效果。当然，任何形状的改变，都会由于例如支撑轴瓦的梁的挠曲和扭曲特性的变化影响轴承的使用性能。所以，在另外的梁瓦和薄板的形状被考虑时，其加工难易和梁瓦或板的形状对轴承性能的影响都要考虑。
图10至16表示了另外一些推力轴承的实施例，在每一图中，包括一个仰视图(A)和剖视图(B)(由于支承面8通常是连续的，推力轴承的表面构造如图9(A)和9(C)所示)。图10至16所示轴承与图9(A)至9(C)所示轴承的主要区别在于部分刚性部件20的下半部分的结构不同。虽然图中没有示出，如上所述，凡本发明的推力轴承都是可以通过在附加支承部分开孔或切槽等提供不同的梁和/或板支撑而加以改进。
图11(A)和11(B)是本发明的轴承的另一个实施例。如图示，该轴承包括一个由内环支承梁20I和一个外环支承梁20O组成的部分刚性部分，以及内圆周支板55I和外圆周支板55O和一个内外圆周支承梁52。如图11(B)所示，环状支承梁20I、20O有一部分是轴承底部的深槽形成的，它们还由多个在轴瓦支承结构周围的对称分布的孔或开口构成。轴瓦支承结构把梁分成许多部分。
图12(A)和12(B)则是本发明的另一种轴承。根据图示的结构其中的部分刚性体20包括一个柱状部分20S。柱状部分20S是被支撑在水平部分20H上的，而20H又是被支撑在一个有倒角的梁20I上的。该轴承的其它部分与前述相似，压电材料100嵌在连续表面和水平梁之间。
图13的类似轴承上则带有一个垂直梁部分20V，而非斜的梁部分。取消图13轴承中的斜梁，可以增加垂直方向的刚性。
图14(A)和14(B)是本发明轴承结构的另一个实施例。
在该图的每个部分刚性体20的下面是由刚性的外截锥20O和支撑第二支承部分的窝形截锥构成的。第二支承部分包括一个支撑在一对圆周梁52上的被分开的圆周板55。圆周梁52与前面所述的结构相似。薄板55则与前述的结构不同，因为其上的径向槽形成在轴承支承结构的底部，而该底部则构成了窝形截锥。相当于垂直部分来说，外截锥是倒置的，这样，这两部分的平均中心线高于支承面8上的点35，并且其截面大致为一个倒V形。由于这两部分的中心线交于轴瓦之上的点35，所以该被支承并可以绕位于轴瓦面之上的一个点转动，从而保证产生适当的挠曲。
另外，20O和20V也可以彼此张开同样的角度，张开不同的角度，一梁斜，一梁直或两个梁同向。当然，在主要支承结构中梁的角度变化将会影响轴承的挠曲特性。
轴承支承结构上可以加工多个对称于轴承支承结构布置的孔或开口，将倒V形的结构分成多个梁，并分隔窝形截锥的顶面，使其形成各个独立的支承梁。这样，部分刚性件的下半部分可以由一对比较复杂的支承梁构成。这两个梁是彼此靠近的，并且穿过倒V形部分截面的圆柱孔，构成了两个梁的复杂的几何形状。
还可以对轴承的支承结构作其它多方面的改进。如，支承结构的挠曲可以通过改变梁的角度、改变构成支柱的孔的位置、改变梁或薄板的长度及其宽度或厚度等。
图15所示是又一种改进的轴承，其上外截锥部分20O的刚性要大大低于图14(A)和14(B)中相应部分的刚度，而轴承则与图14(A)和14(B)所示的相似。
图16所示是另一种改进的轴承，其上的部分刚性20有一个凹凸形梁部分20C。
图20、20(A)、20(B)、20(C)和20(D)说明了本发明的另一个具有连续表面的轴承。
图20所示为一种典型的轴承，其上至少包括一个连续的柱状支承面70，多个外径为OD的可挠曲的耳状部分和连接每个耳状部分90一侧与连接支承面70的比较薄的颈部80。如图20所示，该轴承具有环状的侧面，上面带有若干(如四个)耳形的径向突出部分。正如局部剖面图20(A)、20(B)和20(C)所示，轴承的截面为U形。
由耳状部分的径向最外面93确定的轴承外径OD要比安装该轴承的柱状壳体的大得多。然而由于耳状部分90通过颈部80与支承面70可挠曲连接，所以耳状部分90可以沿径向向内挠曲，从而装入壳体中。如果外径OD选择得当，则耳状部分90的挠曲是足以使连续表面部分70变形。连续表面(夸大了很多)的变形如图20(D)所示。具体说就是支承面上构成了一些如前所述轴承的楔形，产生对旋转轴的流体动力支承。轴承变形后的形状在图20(D)中以部分剖视显示。
有多种方法来设置这种轴承的各必要部分，即连续的支承面、颈部和可挠曲的耳状部分。同时，本发明还可有多种轴承结构。在图20、20(A)至20(D)所示结构的轴承中，连续的支承面70是连续薄板71形成的，在其轴的各端部有一个沿径向延伸的支柱体72。采用这种结构，在负载作用下，薄板71上就能形成一个凹槽，以保留润滑介质。耳状部分90作为支柱体72的延伸部分而形成，并且从图20中看，它有一个略成圆形的外形。由于耳状部分在柱体72的延伸部分形成，所以从图20(A)和20(B)上看它们是沿圆周成对设置的。最后，连接耳部分90和支承面70的颈部80是由支承面70和耳状部分90间所开的槽(如由切削加工)而获得的。采用这样的结构，耳状部分90便有一个径向内表面97，它距颈部80最远。在耳状部分90挠曲以使轴承装入壳体时，该表面97移向支承面70上的点75上。
要使图20所示的轴承具有良好的性质，还可采用其它一些措施，如图20的轴承上可以有一个连续的横截面，而非如图20(A)至20(C)所示的U形断面。如果轴承具有一个连续的横截面，则该轴承比较容易成型。此外，连续表面70的厚度可以变化，颈部和耳状部分的大小和形状可以完全不同，只需要在将轴承装入壳体时，连续表面70能够挠曲到一系列楔形中。
另一方面，在本发明中，可以将一个或多个压电材料设置在图20所示的轴承内部或对着它，以便在轴承工作时，对其形成的楔形进行精确控制。如在图20中，一个压电材料100是装在一个耳状部分90的径向最外点93处的，另一个压电材料100则装在同一耳状部分90的径向内接触面97处。在实际使用中，压电材料应对称地应用在所有各耳状部分上，以保证其工作的对称性。压电材料100可不必同时用于最外部的面93和接触面97上。因为，这样两个压电材料的目的是相同的，即有效地调整耳状部分的向内挠曲效果，改变楔的形状。
在压电元件100上加一个直流电，元件的大小就会发生变化。如果压电材料100是放在如前述或其它适当的位置上，其尺寸的膨胀或收缩，会使靠近点75的支承面70产生或多或少的向内挠曲，这样便增大或减少了楔形尺寸，当然也就影响了楔形的质量。
如果需要的话，压电材料100也可以由一个中央处理单元cpu控制。cpu可以按照程序，根据人为输入的命令(如“加大楔形高度”)向压电材料提供直电流，以获得需要的效果，或者，cpu也可根据由传感器测出的实际工作条件，依程序控制供给向压电材料的电流。传感器测量的机械特性量包括能够反映楔形质量的温度、扭矩、流体压力和能表示楔形质量的轴与轴瓦的接触等。
图17(A)至17(C)是本发明的推力径向轴承，它与图9所示的轴承非常相似，其相似的部分用同样的标号表示。径向推力轴承与前面描述的径向轴承不同之处只在于，其轴承表面8相对于主轴线是倾斜的。由于倾斜的轴承表面径向推力轴承可以同时沿主轴线方向和该轴的径向承受负载。
由倾斜轴承面支承的轴，必须适应转子。转子的角度与轴承支承面的角度成补角。由轴承承担的轴向负载和其承担的径向负载的大小，取决于轴瓦的角度。如果轴瓦与主轴1006呈一角度αΛ，则作用在轴承上的轴向负载可由下式算出实际的轴向负载＝全部轴向负载(sinαΛ)(倾斜角度的正弦)同样，施加在轴承上的径向负载则由下式算出实际的径向负载＝全部径向负载(Cosα)(倾斜角度的余弦)图17所示轴承的支承结构与图9中所示的相似。
在本申请中所描述的任何一个通用的轴承结构都可以用于图17所示类型的径向推力轴承设计中。当然为了获得径向推力轴承的性能，轴瓦表面必须相对于主轴倾斜0～90度。此外，要同时适应径向和轴向负荷的要求也会影响轴瓦支承结构的设计。
本发明的一个重要方面的内容是提供了易于加工的轴承形状，也就是说，轴承的形状可以由一块厚壁管材料或类似的柱状轴颈依标准的机加工方法制得。这种轴承的特点是，它们是由厚壁管材料或类似的柱状轴颈上钻孔、开槽而形成的。它们具有单件生产简单，并在测试后易于改进等优点。当然在轴承采用压制、铸造等方法进行大批量生产时，就要考虑选用其它的轴承形状。了解形状的改变对轴承性能的影响是非常重要的。
另一个要考虑的制造问题是成型的容易。本发明的大多数轴承结构都可以由某种成型技术制造成型。只有一小部分需要在一个简单的对开模中注塑成型，其中一个模不带靠模。本发明轴承的另一个优点是，轴承的形状仅需一个简单的对开模塑成型即可获得。易于成型的形状通常都没有需要用靠模成型的“暗腔”，例如采用在内径和外径上径向延伸的槽和具有连续的轴向截面形状。所示的轴承是一些易于成型的径向或轴颈轴承。
类似的，易于成型的推力轴承的特点是，它们成型的接合面只有一个，也就是说，单独从上和下观察轴承的话，其所有表面都能够看到。
图18是一个易于成型的推力轴承。轴承中包括一个含刚性件10、部分刚性件20和连接部分30的支承结构，表面8由支承结构支撑。
所述的具体的可成型梁的结构是可以变化的。例如，按照本发明的任一轴承，通过改变支承结构中某一元件的长度或厚度可以改变结构，以改进支承结构的挠曲特性。部分刚性件20的下半部分20L的形状和大小非常容易部分变化，以适应不同的性能的需要。
为了说明多种可能的支承结构，图18C中各刚性体20中示出了不同的支承结构。图18C是改进型轴承的仰视图。在本发明的单一轴承中，表示出了各种支承结构在正常使用情况下，每一部分刚性件的结构都是一样的，以确保轴承性能一致。
从这些图中明显可以看出，这些成型的轴承中不含有暗腔，该暗腔需要使用一个复杂的模和/或一个包括可更换靠膜的膜。由于轴承结构每个表面都可以从图18的顶视或底视图上直接看到，所以轴承可以用对开膜简单成型。具体说就是第一个膜加工只有顶视图18A(上)可以看到的表面。第二个膜加工只有底视图18(B)可以看到的表面。其边缘在图18(A)和18(B)中均能看到的表面由两个膜分别或同时加工成型。在所示的轴承中该轴承的成型是非常容易的，因为第二和第三支承部分都是周向间置于轴瓦之间的。
在设计轴承时，为获得最佳的楔形，必须考虑各种结构独有的挠曲特点。此外，“最佳的楔形”也与轴承的使用要求有关，如是高承载或是低摩擦。
在一些气体或空气润滑的挠曲轴瓦轴承中，有时负载或速度会超过气膜的承受能力。在这些情况下，在没有提供液体容器或槽的情况下必须将液态的润滑介质引入收缩的楔形中，图8和9(C)所示的轴承结构就可以实现这个目的。这两个图中表示了作为本发明另一个重要内容的新的自润滑轴承。该轴承的改进是在各开口中加入了润滑塑料。
轴承中使用的塑料多为传统的铸塑多孔塑料，若将材料浸泡在润滑液体中，它便能够吸收润滑液。市面上出售的一种此类塑料的商业名称是POREX。这种多孔材料可以由向各塑料中吹入气体，形成微孔而制得。然后，液体可被多孔塑料象油灯芯一样吸入并贮存在其中。
润滑轴承的结构是采用上述各轴颈轴承，推力轴承或径向推力挠曲轴瓦轴承和将用铸塑或注射方法形成的多孔材料设置在挠曲件间的空间周围或其间。轴承上的孔或开口，将这些空间和连续支承面连通起来。由于采用这种结构，在轴承工作其间，轴的运动和支承结构的挤压，使得润滑液从多孔塑料中流出，并通过孔被吸入到收缩的楔中。充满液体楔形的形成便极大增加了轴承承受负载和速度的能力。
本发明的另一个重要方面是使用标准的轴承材料与多孔塑料的组合结构，因此它可发挥这两种材料各自的特点。具体说就是普通的多孔塑料中由于孔的数量并不多，所以它只能形成非常薄的油膜，只用多孔塑料的轴瓦材料的挠曲性能较差。另外，普通的无孔的塑料或金属轴承材料在很大程度上吸收润滑介质是有限的。但是，如果将两种材料按所述的方法结合起来使用，就可以得到有效的自行润滑的流体动力轴承。同时，由于标准轴承材料和吸收润滑介质的多孔材料的结合使用，使其获得了叠加的效果，例如轴承支承表面的挠曲能够加速迫使润滑液流入孔中，并由此流出。轴承表面变形而产生的沟道作用或润滑，有助于留住液体。
图8和9(C)表示了本发明的可自行润滑的挠曲轴瓦轴承的两个例子。这两个图中的轴承与前面描述的改进的轴承类似，它们包括将吸收液体的多孔塑料填在挠曲件之间的空间里。从某种程度上来说，轴承起骨架部分的作用，多孔塑料则起润滑介保存和释放的多孔材料的作用。
图8所示的自行润滑轴承中有一个基本上如图4所示的作为基础的轴承结构。图8所示的轴承结构被改进成，可以将多孔材料设置在其支承结构的孔中，并设置连通润滑介质与轴承表面8的润滑通道。
同样，图9(C)表示了图9(A)和9(B)所示轴承结构的立体图。将多孔塑料注入处于轴瓦之间的端部间的支承结构内的间隙或空间，并也设有润滑通道，以使润滑介质到达轴承表面。
同图8所示的轴承一样，图9(C)所示轴承的内径包括间置的润滑介质释放，吸收和存留孔。在使用过程中，轴的运动和挠曲件的压迫，使润滑油从多孔塑料中流出，并被引入到收缩楔形的“前沿”。液体流入楔形中，能够极大地增强轴承的承受负载和速度的能力。
自行润滑挠曲轴瓦轴承的制造一般包括三个步骤首先，把一般的轴承材料制成轴承的基本或骨架部分，骨架部分中必须包括润滑介质通道;其次，将多孔材料注入轴承结构所需的空间，为便于制造，注入轴承的塑料是不带润滑介质的;最后，具有注入到所需空间的多孔塑料的轴承，带上液态润滑介质。为使塑料上带有适当的润滑油，有必要将润滑油从一侧吸入。
如前所述各例，在本发明的楔形比为1∶2-1∶5的轴承上，有一个可变形的轴承表面(其形状可变化)，轴瓦有六个自由度，并且具有减振器类型的阻尼作用。轴承的结构一般是整体结构。
轴承表面变形构成了楔形和其表面具有六个自由度，所以本发明的轴承具有独特的性能。特别是，在整体轴承中包括确定元件的数量、尺寸、形状、位置和材料性质的轴承大小和挠曲变量，根据某一特殊的使用条件可以变化。在所有这些变量中，支承结构和附加支承部分的形状是最主要的。若用可变公式bh3/12(英制)表示转动惯量(截面为矩形的主要部分的截面模数z＝I/C＝bh2/6)，就可以看出支承结构的形状对其挠曲特性的影响。轴瓦在6个方向的移动使得轴承可以对轴的偏心进行补偿和修正。由此，可以注意到，本发明的轴承具有自行修正的性能，它是因为轴承的刚性而使其趋向于回到其非变形位置所造成的。当然，轴承的刚性主要是随支承结构的形状变化的，并在一定程度上取决于挠曲变量。它们包括由在整体元件上构成的槽、孔、开口所确定的元件的数量、大小、位置和材料性能等。轴承越硬、自行修正的性能就越强，但是调整轴的偏心的能力就越差。
在小批量生产过程中，上述的轴承，最好用电加工或激光切割方法制造，以上如图5和6中所示，双线表示的是梁或线的实际通路，它们通常直径为0.002-0.060吋(0.50～1.52毫米)。润滑介质流入电加工的机器通路中，起流体缓冲器的作用，以减少共振频率下产生的振动和不稳定性。在上述所述的形成连续柱状板的情况下，缓冲器起减振作用，它具有高减振性能。在设计中一个要认真考虑的问题是，支承结构的长度和方向的设置，应保证产生向内的挠曲。而且轴瓦本身在负载方向上的非常小的挠曲，导致了偏心移动，从而进一步提高了轴承的性能。在Faires机械零件设计中，轴承的中心与轴的中心的距离叫轴的偏心度，轴承设计的工程技术人员也非常熟悉这一名称。随着轴承结构刚度，特别是适用于某一种轴承的梁的刚度的不断改进，轴承的性能不断优化。最近，计算机分析表明，可以实现各种硬度和挠曲性能。
如上所述，在本发明的轴承小批量或单件生产时，轴承最好用电加工方法或激光切割方法生产。小批量或单件的轴承一般是金属制造的。在大量的特定轴承生产中，用注模、铸造、粉末冶金模制和挤压等方法更经济。在这些生产方法中，采用塑料、陶瓷、粉末金属和其它合成材料来制造本发明轴承经济性更好。用注模、铸造、粉末合金模制烧结和挤压的方法都是广为熟知的，无需在此详细叙述。同时只有轴承原型生产出来以后，才可能用模压或类似的方法大批量生产轴承。此外应该注意，只有某些种类的本发明轴承，才可用挤压方法大批量生产。一般情况下，这些轴承是那些具有在整个轴承纵向上开有圆周槽，和径向及周向开口或切槽的。也就是说，这些轴承具有不变的或其他形式的可挤压截面。
本发明的另一个方面是，一种新的熔模铸造法特别适用于中等批量(小于5000个)轴承的生产。依此熔模铸造生产方法，首先是要生产出一个轴承原型。如本文所述，轴承原型可有多种生产方法，但最好是由一个厚壁管件或类似的柱状轴颈机加工制成。对于大的轴承来说，柱状轴颈的典型加工是用车床加工出表面和圆周槽，用铣床加工出轴向和径向的孔。在加工较小的柱状轴颈时，采用水力喷射切削、激光和电加工的技术更合适。但在这两种情况下，轴颈都是典型车削和铣削加工成型大的槽。
在轴承原型制成以后，可以以预定的方法对轴承的质量进行检验，看其是否达到设计要求。根据检验的结果，对轴承进行必要的修改、完善，使其满足要求。
合格的轴承原型制成以后，用橡胶为其制造一个模。橡胶膜的一般制法是将轴承原型放入到熔化的橡胶中，待橡胶变硬以后就形成该原型的模，将铸有原型的橡胶切开，取出原型，就制成了一个敞开的橡胶模。
橡胶模制好以后，即可用它来制造蜡模。这一步一般是将熔化的蜡倒入到橡胶模中，让蜡变硬，即形成了轴承的蜡模。
蜡模制得以后，再用它来制造一个石膏模。将蜡模放在石膏中，蜡模周围的石膏变硬后，石膏模就制好了。
石膏模即可用来制造轴承。将熔化的金属如青铜，注入到石膏模中，从而将蜡模熔化并由模中排出，这样石膏模中就只有制造轴承的金属，而熔化的蜡被排除掉。
然后，使熔化的轴承材料变硬，再将石膏模从轴承周围去掉，一个轴承就加工好了。
由于在该生产过程中有蜡模的熔化，所以它也被称作熔模铸造法或失蜡铸造法。
尽管在上述的熔模铸造法中包括了蜡模的熔化和橡胶及石膏模的生产，并且是一项繁重的劳动，但如果一种需要中等批量(如不多于5000)的生产轴承时，用此法生产还是经济的。轴承的批量较小时用此法成本较低的原因是，生产这里所使用的模要比生产注模或粉末金属铸模的成本要便宜得多。
如上所述，用熔模铸造(不仅是熔模铸造)法生产本发明轴承的第一步是，生产轴承原型。另一方面，本发明相对复杂的径向和推力轴承也可用简单的方法生产。推力轴承和径向轴承的生产方法是类似的。
考虑到对通过电加工和机加工的方法制造单个轴承已经很熟悉了，所以以上的描述是足够充分的了。对这种生产的描述还表明，本发明比较复杂的轴承形状也是不难加工的。
每个轴承都是从图19(A)所示的带有圆柱孔的圆柱毛坯加工而成的。然后在该圆柱毛坯中加工如图19(B)所示的周向润滑液流道或切槽。在一些情况下，圆柱毛坯需要进一步加工出表面槽，这些表面槽最好对称设置在轴承的径向表面上。设置径向表面槽，可以使轴承产生挠曲变形。也可以设置柱状或带锥度的槽或孔，因为，如果支承梁沿收敛于轴的中心线附近点的线逐渐收缩，那么有锥度的槽构成一种轴承，该轴承由于支承梁的倾斜排列，而改进了挠曲性能，这保证在整个系统对中的过程中，围绕轴的中心线产生挠曲，使轴瓦调整轴的偏移。实质上，支承梁的收缩使轴承起的作用类似于球轴承的作用。球轴承的作用力集中在一个点上，轴可以在围绕该点向各个方向运动，以调整偏心。图14(A)的箭头即表示了挠曲运动的方向。
具有图19(B)所示横截面的轴承，特别适于存留压力流体。这是因为轴瓦大致是由轴瓦的轴端部支承的，轴瓦的中心部分并未被直接支承。因此，这样支承的轴瓦能够在负载作用下，产生存留流体的凹坑，即轴瓦的中心部分径向地向外挠曲，这极大地降低了流体的泄露。形成凹坑的深度，取决于轴瓦和支承结构的相对尺寸。轴承表面越薄，且轴瓦表面的支承点靠近轴瓦的轴端处，则流体存留坑就越大。
圆柱毛坯如图19(B)加工好以后，可以沿加工好的圆柱毛坯的径向表面加工出周向的槽，以构成支承结构。图19(C)便说明了在图19(B)和14(B)所示的加工后的圆柱毛坯上形成这种槽的方法。在小批量或为制造模具而单件生产本发明的轴承时，这些槽最好用电加工或激光生产。圆柱毛坯加工出除图19(B)以外的其它上面所述的形状，也可以采用如车床等类似的传统工具。
虽然上述讨论的内容主要是关于轴颈轴承的，但其原理同样适用于推力轴承。例如，图9所示的推力轴承可以由机加工的方法在一个厚壁管上加工出内、外槽、表面槽、轴向孔、径向开口和凹槽，以构成轴瓦和支承结构。
本发明的轴承的性能，与该机加工的孔和开口形成轴瓦和支承梁的相对形状、大小、位置和材料有关。这些参数主要是由轴承上的径向圆周孔、开口或槽的尺寸和位置决定的，该轴承即是其上开口构成轴承的孔或槽的加工后的圆柱毛坯形成的。
如上所述，对本发明的轴承结构来说，用本发明的熔模铸造法生产中等批量的轴承比较好。而对大批量的轴承来说，用注模、铸造、粉末金属压模、挤压等方法更经济。
在从管形圆柱毛坯挤压大批量轴承时，如图18(B)所示的径向润滑流体槽，可以在挤压加工以前将其加工在管形圆柱毛坯的纵向长度上。若轴承上还需要加工出表面槽，则只能在将挤压和加工后的圆柱毛坯切削下来后，单独加工而成。因此，对于需要表面槽以提高其扭动挠曲来说，挤压加工并不是一种很好的办法。
权利要求
1.一种适用支承轴的流体动力轴承，该轴承包括一个连续的轴承表面；一个支撑连续轴承面的支承结构，支承结构包括一组同样的支承部分，每个支承部分又包括(a)一个完全刚性部分，它在各方向都是刚性的；(b)一个部分刚性部分，它在垂直其支撑的轴承面的第一方向上具有刚性，而在与第一方向相垂直的第二方向上则是可挠曲的；(c)一个将完全刚性部分和部分刚性部分在一条线上连接起来的第一连接部分，第一连接部分在沿其连接线的方向上是非常薄的，因此第一连接部分只具有很小的抗弯能力；(d)一个将上述部分刚性部分和相邻的支承部分上的完全刚性部分，在一条线上连接起来的第二连接部分，第二连接部分沿连接线方向是薄的，所以第二连接部分只具有很小的抗弯性；支承结构支撑轴承表面，在摩擦力和压力的作用下，轴承表面变形，形成一组周向间置的流体动力楔。
2.如权利要求1所述的轴承，其特征是各支承部分中的部分刚性部分包括一个分成上半部和下半部的部分，上半部要比下半部宽得多。
3.如权利要求2所述的轴承，其特征是各支承部分中的部分刚性部分为T形截面，第一和第二连接部分位于T形截面的上半部的两个相对的端部上。
4.如权利要求1所述的轴承，其特征是还包括一个支撑整体的支承结构的附加支承部分。
5.如权利要求4所述的轴承，其特征是附加支承部分包括一个连续的薄板，和一对与薄板的边缘相连的连续圆周梁，整体的支承结构的每个部分刚性部分与薄板相连。
6.如权利要求5所述的轴承，其特征是附加的支承部分包括至少一个支承各部分刚性部分的梁，和支承上述至少一个梁的至少一个附加支承梁。
7.如权利要求1所述的轴承，其特征是部分刚性部分在两个垂直的方向的截面较小，这样部分刚性部分能够在这两个垂直方向上挠曲，两个垂直方向都垂直于所述的第一方向。
8.如权利要求1所述的轴承，其特征是所述的轴承是推力轴承，其中所述的连续表面基本是平的。
9.如权利要求1所述的轴承，其特征是所述的轴承是径向轴承，所述的连续轴承面基本为圆柱面。
10.如权利要求1所述的轴承，其特征是所述的轴承是径向推力轴承，所述的轴承面为截锥形的。
11.如权利要求1所述的轴承，其特征是整体的支承结构与轴瓦呈非对称设置，这样轴瓦可以在一个方向上受偏压。
12.如权利要求1所述的轴承，其特征是整体的支承部分相对轴瓦对称设置，这样在轴的两个转动方向上，轴瓦都可以支撑该轴。
13.如权利要求1所述的轴承，其特征是轴承设计成容易成型的形状。
14.如权利要求1所述的轴承，其特征是径向开口圆柱上的槽中装有多孔塑料。
15.如权利要求14所述的轴承，其特征是多孔材料中带有润滑介质。
16.如权利要求1所述的轴承，其特征是支承部分还包括至少一个可调节轴承挠曲性能的压电元件。
17.一个流体动力径向轴承，轴承具有一个轴线，且轴承能安装在具有一定半径的壳体中以支撑轴，该轴承包括一个连续的表面部分，其上有一个连续的径向内轴承支承面和一个径向外表面;多个在圆周上设置的耳状部分，每个耳状部分都有一个径向最内缘和径向最外缘，径向最内缘与连续表面部分的径向外表面隔开，径向最外缘与轴承轴线的距离大于壳体的半径;多个颈部，每个颈部将耳状部分的径向最内表面的圆周边与连续支承面的径向外表面连接;耳状部分和颈部的设置应使轴承装入壳体时，连续支承表面变形，以形成一组圆周向间置的流体动力楔。
18.如权利要求17所述的流体动力径向轴承，其特征是连续支承表面部分包括一个具有一相对轴端的板，和两个从板的轴端径向向外伸出的周向柱，其中的各颈部连接到一个周向柱上的连续支承面上。
19.如权利要求18所述的流体动力轴承，其特征是颈部和耳状部分是沿周向成对配置的，一个耳状部分和颈部与一个柱相连，另一个耳状部分和颈部与另一个柱相连。
20.如权利要求17所述的轴承，其特征是轴承的截面上没有暗孔，以便于成型。
21.如权利要求17所述的轴承，其特征是还包括各耳状部分处至少有一个压电材料，以便对耳状部分和连续支承面的间隔有选择地进行调节。
全文摘要
一种流体动力推力，轴颈或径向推力轴承和这些轴承的制造方法。轴承中包括一连续轴承面和一个按如下方式支撑该面的支承结构它能使该轴承面改变形状并在任何方面运动(即具有六个自由度)，以优化流体动力作用中的收缩的楔形，均衡推力轴承中整个轴承表面上的负载，调整轴的各种偏差。支承结构中可包括一组相同的支承部分，每个支承部分包括一个完全刚性部分，一个部分刚性部分和连接彼此间隔各部分的连接部分。
文档编号F16C32/06GK1058457SQ9110359
公开日1992年2月5日 申请日期1991年4月29日 优先权日1990年4月30日
发明者罗素·D·艾迪 申请人:罗素·D·艾迪