專利名稱：一種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，屬于空間、航空用軸承的潤滑技術領域。
背景技術：
在航空領域軸承轉速越來越高，潤滑方式的選擇尤其關鍵，良好的潤滑方式必須保證整個系統(tǒng)的精度與運轉穩(wěn)定性。潤滑方式的選擇與軸承的負荷、轉速、容許溫升及軸承類型等有夫。目前，航空用高速軸承的潤滑方式主要有噴射潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑三種方式。噴射潤滑是通過噴嘴用油泵直接加壓噴射，需要采用高壓油泵和噴嘴，不僅對軸承產生很大的沖擊力，而且使系統(tǒng)中零部件的強度要求提高、且成本増加。油霧潤滑是把潤滑油霧化后輸送到潤滑點，霧化裝置中所形成的油霧在潤滑點不易產生潤滑所需的油膜，需要 在潤滑點安裝凝縮嘴，使油霧經過凝縮嘴后形成滴狀的油粒，為了輸送油霧必須配備ー套空氣壓縮系統(tǒng)，這些附加裝置使油霧潤滑系統(tǒng)結構復雜化，同時油霧的輸送距離還受到限制。油氣潤滑在結構上相比于油霧潤滑將凝縮嘴換成油氣分配器，使其成本提高，結構更加復雜。

發(fā)明內容
I、目的本發(fā)明的目的是為了提供ー種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，它克服了現有技術的不足，其結構簡單，成本低廉，可靠安全。2、技術方案本發(fā)明公開ー種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng),它包括軸承內圈、滾動體、彈性層、軸承外圈、外部儲油腔、內部儲油腔、連通孔和軸承座，它們之間的位置連接關系是軸承內圈位于軸承里端，滾動體設置在軸承內圈與彈性層之間，弾性層位于滾動體外部，其內圓面與滾動體接觸，內部儲油腔設置在弾性層和軸承外圈之間，外部儲油腔位于軸承外圈的外部，連通孔分布于軸承外圈和彈性層上，軸承座位于軸承的最外層，其內圓弧面是外部儲油腔的外壁面。所述軸承內圈為ー圓環(huán)形旋轉體件，其外圓面與滾動體接觸并提供支撐，是該潤滑軸承的主動件；所述滾動體為圓柱形零件，安裝在軸承內圈與彈性層之間，其主要作用是把軸承內圈旋轉產生的徑向作用力傳遞到彈性層；所述彈性層是圓筒形薄壁零件，沿圓周方向分布若干徑向小孔，軸承內圈轉動時彈性層的變形和振動使?jié)櫥脱貜较蛐】琢鲃?；所述軸承外圈為ー旋轉體零件，其上設計有圓環(huán)形滾道，為滾動體提供運動支撐；所述外部儲油腔是圓筒形狀，其圓筒的內壁面是軸承外圈的外圓面，外部儲油腔用于儲存潤滑油，其容積大小與軸承使用壽命有關；所述內部儲油腔是潤滑油由外部儲油腔流向滾動體容腔的緩沖區(qū)域，其形狀為相互連通的圓環(huán)形，當軸承內圈轉動時，內部儲油腔中的壓力發(fā)生變化；所述連通孔是軸承外圈和彈性層上沿圓周方向分布的徑向小孔，該孔是外部儲油腔、內部儲油腔和滾動體容腔之間的連接通道，其孔徑大小與潤滑性能有關；所述軸承座是軸承的支撐件，其內圓弧面與軸承外圈的外圓弧面構成外部儲油腔。本發(fā)明結構及原理分析其軸承外部和內部具有儲油結構,軸承內圈高速轉動時產生徑向作用力，該作用力通過滾動體傳遞到彈性層，引起彈性層的徑向振動并產生微變形，同時沿圓周方向也發(fā)生微小滑移，這些受力和變形轉化為彈性層的徑向橫波振動和沿圓周方向的縱向諧波，它們克服了低揮發(fā)高粘度潤滑液的表面吸附力，為潤滑油的流動創(chuàng)造條件。彈性層的徑向振動使軸承內部儲油腔產生相應的正壓區(qū)和負壓區(qū)，正壓區(qū)使得潤滑油通過分布于彈性層的連通孔流入滾動體容腔，負壓區(qū)則使?jié)L動體容腔中多余的潤滑油經連通孔返回內部儲油腔。由于軸承內圈高速轉動,帶動滾動體高速滾動，形成的渦動使?jié)?滑油在滾動體容腔內流動，從而在滾動體的內外接觸面上形成彈性潤滑區(qū)域。這就極大的簡化了軸承潤滑系統(tǒng)，使得軸承布置更加靈活。軸承內圈高速旋轉時產生的徑向力作用于彈性層并使其發(fā)生微小的徑向振動，且周向不同位置處彈性層變形不同，產生不同的壓縮或膨脹(量)，從而在彈性層與軸承外圈構成的儲油腔中形成局部的正壓或負壓。在正壓的作用下，潤滑油流入滾動體容腔，負壓時則使?jié)櫥徒涍B通孔返回內部儲油腔。在滾動體高速滾動形成的渦動作用下，流入滾動體容腔的潤滑油，在滾動體內外接觸面上形成彈性潤滑區(qū)域，實現對軸承的潤滑。3.本發(fā)明的優(yōu)點在于(I)結構簡單本發(fā)明所涉及的高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，通過彈性層振動，在內部儲油腔產生正壓區(qū)和負壓區(qū)，為潤滑油流動提供必須的驅動力，有效地簡化了軸承潤滑油供給系統(tǒng)。(2)可靠性高本發(fā)明所涉及的高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，采用彈性層振動作為動力源，潤滑油在壓力作用下，經分布于彈性層的連通孔進入滾動體容腔，確保了潤滑油分布的均勻性，確保了軸承的各高速轉動部件的接觸面都會為潤滑油所覆蓋，有效提高了整個軸承系統(tǒng)在高速運轉下的可靠性。(3)成本低本發(fā)明所涉及的高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，利用軸承內圈高速轉動必然產生的徑向作用力，作為軸承內潤滑油供給的驅動力，大大簡化了整個軸承潤滑系統(tǒng)的部件，有效地降低了成本。


圖I是本發(fā)明所述高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)整體結構簡圖；圖2是本發(fā)明所述高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)工作原理示意圖；圖中I.軸承座2.外部儲油腔3.軸承外圈4.內部儲油腔5.彈性層6.滾動體7.滾動體容腔8.軸承內圈9.連通孔10.正壓區(qū)11.負壓區(qū)12.徑向作用力
具體實施例方式本發(fā)明一種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng),它包括軸承內圈8、滾動體6、彈性層5、軸承外圈3、外部儲油腔2、內部儲油腔4、連通孔9和軸承座1，它們之間的位置連接關系是軸承內圈8位于軸承里端，滾動體6設置在軸承內圈8與彈性層5之間，彈性層5位于滾動體6外部，其內圓面與滾動體6接觸，內部儲油腔4設置在彈性層5和軸承外圈3之間，外部儲油腔2位于軸承外圈3的外部，連通孔9分布于軸承外圈3和彈性層5上，軸承座I位于軸承的最外層，其內圓弧面是外部儲油腔2的外壁面。所述軸承內圈8為一圓環(huán)形旋轉體件，其外圓面與滾動體6接觸并提供支撐，是該潤滑軸承的主動件；所述滾動體6為圓柱形零件，安裝在軸承內圈8與彈性層5之間，其主要作用是把軸承內圈8旋轉產生的徑向作用力傳遞到彈性層5 ；所述彈性層5是圓筒形薄壁零件，沿圓周方向分布若干徑向小孔，軸承內圈8轉動 時彈性層5的變形和振動使?jié)櫥脱貜较蛐】琢鲃?；所述軸承外圈3為一旋轉體零件，其上設計有圓環(huán)形滾道，為滾動體6提供運動支撐；所述外部儲油腔2是圓筒形狀，其圓筒的內壁面是軸承外圈3的外圓面，外部儲油腔2用于儲存潤滑油，其容積大小與軸承使用壽命有關；
所述內部儲油腔4是潤滑油由外部儲油腔2流向滾動體容腔7的緩沖區(qū)域，其形狀為相互連通的圓環(huán)形，當軸承內圈8轉動時，內部儲油腔2中的壓力發(fā)生變化；所述連通孔9是軸承外圈3和彈性層5上沿圓周方向分布的徑向小孔，該孔是外部儲油腔2、內部儲油腔4和滾動體容腔7之間的連接通道，其孔徑大小與潤滑性能有關；所述軸承座I是軸承的支撐件，其內圓弧面與軸承外圈3的外圓弧面構成外部儲油腔2。下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細說明。如圖I所示，是本發(fā)明所述高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)整體結構簡圖。其主體部分由軸承座I、軸承外圈3、彈性層5、滾動體6、軸承內圈8以及連通孔9等幾部分構成。其中軸承內圈8用于將軸承固定于軸體之上，并為滾動體6提供支撐。滾動體6在軸承內圈8與彈性層5構成的滾動體容腔7內運動。軸承座I與軸承外圈3構成外部儲油腔2，彈性層5與軸承外圈3構成內部儲油腔4，用于存儲潤滑油。連通孔9分布于軸承外圈3和彈性層5上，連接外部儲油腔2、內部儲油腔4及滾動體容腔7，構成潤滑油的循環(huán)回路，從而實現對軸承的高效、可靠潤滑。如圖2所示，是本發(fā)明所述高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)工作原理示意圖。軸承內圈高速轉動時，必將產生不可避免的徑向作用力12，該徑向作用力12經軸承內圈8及與之相接處的滾動體6傳遞，作用于彈性層5，彈性層5在徑向作用力12的作用下產生微變形，同時沿周向產生微小滑移，這些受力和變形轉化為彈性層5的徑向橫波振動和沿圓周方向的縱向諧波，振動使?jié)櫥涂朔蛽]發(fā)高粘度特性產生的表面吸附力，為潤滑油的流動創(chuàng)造了條件。彈性層5的振動使其產生如圖所示的波浪變形，在內部儲油腔4產生相應的正壓區(qū)10和負壓區(qū)11，正壓區(qū)10使得潤滑油通過分布于彈性層5的連通孔9流入滾動體容腔7，負壓 區(qū)11則使?jié)櫥徒涍B通孔9返回內部儲油腔4。由于軸承內圈8的高速轉動，帶動軸承的滾動體6高速滾動，形成的渦動使得潤滑油在滾動體容腔7內流動，從而在滾動體6的內外接觸面上形成彈性潤滑區(qū)域，實現對于軸承內各高速轉動部件的可靠、高效潤滑。
權利要求
1.ー種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，其特征在于它包括軸承內圈、滾動體、彈性層、軸承外圈、外部儲油腔、內部儲油腔、連通孔和軸承座；軸承內圈位于軸承里端，滾動體設置在軸承內圈與彈性層之間，弾性層位于滾動體外部，其內圓面與滾動體接觸，內部儲油腔設置在弾性層和軸承外圈之間，外部儲油腔位于軸承外圈的外部，連通孔分布于軸承外圈和彈性層上，軸承座位于軸承的最外層，其內圓弧面是外部儲油腔的外壁面； 所述軸承內圈為ー圓環(huán)形旋轉體件，其外圓面與滾動體接觸并提供支撐，是該潤滑軸承的主動件； 所述滾動體為圓柱形零件，安裝在軸承內圈與彈性層之間，其作用是把軸承內圈旋轉產生的徑向作用力傳遞到彈性層； 所述彈性層是圓筒形薄壁零件，沿圓周方向分布有復數個徑向小孔，軸承內圈轉動時彈性層的變形和振動使?jié)櫥脱貜较蛐】琢鲃樱? 所述軸承外圈為ー旋轉體零件，其上設計有圓環(huán)形滾道，為滾動體提供運動支撐； 所述外部儲油腔是圓筒形狀，其圓筒的內壁面是軸承外圈的外圓面，外部儲油腔用于儲存潤滑油，其容積大小與軸承使用壽命有關； 所述內部儲油腔是潤滑油由外部儲油腔流向滾動體容腔的緩沖區(qū)域，其形狀為相互連通的圓環(huán)形，當軸承內圈轉動吋，內部儲油腔中的壓カ發(fā)生變化； 所述連通孔是軸承外圈和彈性層上沿圓周方向分布的徑向小孔，該孔是外部儲油腔、內部儲油腔和滾動體容腔之間的連接通道，其孔徑大小與潤滑性能有夫； 所述軸承座是軸承的支撐件，其內圓弧面與軸承外圈的外圓弧面構成外部儲油腔。
全文摘要
一種高速軸承特殊使用的液體潤滑系統(tǒng)，它包括軸承內圈、滾動體、彈性層、軸承外圈、外部儲油腔、內部儲油腔、連通孔和軸承座，軸承內圈位于軸承里端，滾動體設置在軸承內圈與彈性層之間，彈性層位于滾動體外部，其內圓面與滾動體接觸，內部儲油腔設置在彈性層和軸承外圈之間，外部儲油腔位于軸承外圈的外部，連通孔分布于軸承外圈和彈性層上，軸承座位于軸承的最外層，其內圓弧面是外部儲油腔的外壁面。本發(fā)明采用彈性層振動作為動力源，在內部儲油腔產生正壓區(qū)和負壓區(qū)，為潤滑油流動提供必須的驅動力，確保了潤滑油分布的均勻性和可靠性，有效地簡化了軸承潤滑油供給系統(tǒng)。它在航空、航天用軸承的潤滑技術領域里具有廣闊的應用前景。
文檔編號F16C33/66GK102720765SQ201110396620
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權日2011年12月2日
發(fā)明者姬芬竹, 徐斌, 杜發(fā)榮, 楊世春, 郭雨琛 申請人:北京航空航天大學