軸承套的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于支撐空氣循環(huán)機的軸的軸承套。所述軸承套包括外徑和內徑。所述外徑在3.222英寸和3.224英寸的范圍內。還包括的是設置在所述套的所述內徑中的箔片保持腔。所述箔片保持腔包括狹槽和位于所述狹槽的相對軸向端的第一和第二開口。所述第一和第二開口中的每個都包括具有不同軸向長度的小部分和大部分。所述大部分的組合軸向長度與所述箔片保持腔的軸向長度的比例在.19∶1和.22∶1的范圍內。
【專利說明】軸承套
[0001]發(fā)明背景
[0002]本申請涉及軸承套，且特別涉及用于空氣循環(huán)機(ACM)的軸承套。
[0003]ACM是已知的且包括壓縮空氣并傳送空氣供下游使用(諸如飛行器空氣供應系統(tǒng))的壓縮機。來自壓縮機出口的空氣的一部分經過渦輪轉子，從而驅動渦輪轉子旋轉。ACM可包括由空氣軸承支撐的幾個旋轉軸。一種已知類型的空氣軸承包括由軸承套支撐的箔組件。
發(fā)明概要
[0004]在本公開的一個示例性實施方案中，包括被構造為支撐空氣循環(huán)機的軸的軸承套。軸承套包括外徑和內徑。外徑在3.222英寸和3.224英寸的范圍內。還包括的是設置在套的內徑中的箔片保持腔。箔片保持腔包括狹槽和位于狹槽的相對軸向端的第一和第二開口。第一和第二開口中的每個都包括具有不同軸向長度的小部分和大部分。大部分的組合軸向長度與箔片保持腔的軸向長度的比例在.19: I和.22: I的范圍內。
[0005]在上述任何的其它實施方案中，外徑與內徑的比例在1.143: I和1.144: I的范圍內。
[0006]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的大部分每個都具有.265英寸和.305英寸范圍內的軸向長度。
[0007]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的小部分每個都具有.12英寸和.16英寸范圍內的軸向長度。
[0008]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的大部分每個都具有.215英寸和.225英寸范圍內的寬度，其相對于狹槽的中心線而測量。
[0009]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的小部分每個都具有.065英寸和.075英寸范圍內的寬度，其相對于狹槽的中心線而測量。
[0010]在上述任何的其它實施方案中，箔片保持腔具有2.795英寸和2.805英寸范圍內的長度。
[0011]在上述任何的其它實施方案中，軸承套具有3.33英寸和3.35英寸范圍內的總軸向長度。
[0012]在上述任何的其它實施方案中，狹槽具有.041英寸和.047英寸范圍內的寬度。
[0013]本公開的另一個示例性實施方案包括具有軸承套的空氣循環(huán)機。軸承套包括外徑和內徑。外徑在3.222英寸和3.224英寸的范圍內。還包括的是設置在套的內徑中的箔片保持腔。箔片保持腔包括狹槽和位于狹槽的相對軸向端的第一和第二開口。第一和第二開口中的每個都包括具有不同軸向長度的小部分和大部分。大部分的組合軸向長度與箔片保持腔的軸向長度的比例在.19: I和.22: I的范圍內。
[0014]在上述任何的其它實施方案中，空氣循環(huán)機包括箔組件，箔組件包括彎曲部分和其軸向端的翼片。
[0015]在上述任何的其它實施方案中，彎曲部分容納在狹槽內，且其中翼片容納在第一和第二開口的大部分內。
[0016]在上述任何的其它實施方案中，空氣循環(huán)機包括將軸承套支撐在空氣循環(huán)機中的中心開口內的至少一個O形環(huán)，O形環(huán)與軸承套的外徑直接接合。
[0017]在上述任何的其它實施方案中，外徑與內徑的比例在1.143: I和1.145: I的范圍內。
[0018]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的大部分每個都具有.265英寸和.305英寸范圍內的軸向長度。
[0019]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的小部分每個都具有.12英寸和.16英寸范圍內的軸向長度。
[0020]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的大部分每個都具有.215英寸和.225英寸范圍內的寬度，其相對于狹槽的中心線而測量。
[0021]在上述任何的其它實施方案中，第一和第二開口的小部分每個都具有.065英寸和.075英寸范圍內的寬度，其相對于狹槽的中心線而測量。
[0022]在上述任何的其它實施方案中，箔片保持腔具有2.795英寸和2.805英寸范圍內的長度。
[0023]在上述任何的其它實施方案中，軸承套具有3.33英寸和3.35英寸范圍內的總軸向長度。
[0024]附圖簡述
[0025]可如下簡要描述附圖:
[0026]圖1示意地示出示例空氣循環(huán)機(ACM)。
[0027]圖2示出示例軸承套的橫截面圖。
[0028]圖3是沿圖2的線A-A截取的視圖。
[0029]圖4是沿圖3的線B-B截取的視圖。

【具體實施方式】
[0030]圖1示意地示出包括風扇或壓縮機部分12、渦輪部分14和至少一個軸16的空氣循環(huán)機(ACM) 10。軸16由軸承組件18支撐，所述軸承組件包括軸承套20、箔片組件22和O形環(huán)24。箔片組件22被周向定位在軸承套20內。箔片組件22被構造為與軸16相互作用并允許軸16旋轉，如本領域已知的。軸承套20通過O形環(huán)24的方式被支撐在ACMlO的中心開口內。
[0031]圖2示出示例軸承套20的橫截面圖。在一個實施例中，示例軸承套20被定位為鄰近ACMlO的風扇部分12。軸承套20包括外徑D1、內徑D2并跨越軸向長度LI。箔片組件22通過設置在軸承套20的內徑中的箔片保持腔F的方式由軸承套20支撐。在本實施例中，軸承套20的軸向長度LI在3.33英寸和3.35英寸(約8.458cm至8.509cm)的范圍內。此外，箔片保持腔具有2.795英寸和2.805英寸(約7.099cm至7.125cm)范圍內的總長度L2。
[0032]軸承套20的外徑Dl被選擇以提供相對于O形環(huán)24的所需預負荷。該預負荷被選擇使得軸承套20將在操作過程中保持到位，以及提供ACMlO的所需緩沖水平。例如，預負荷越高，ACMlO的操作過程中的緩沖也越高。
[0033]在一個實施例中，外徑Dl在3.222英寸和3.224英寸(約8.184cm至8.188cm)范圍內。該Dl為ACM提供相對較高水平的緩沖，同時確保軸承套20在操作過程中保持到位。在這個實施例中，外徑Dl與內徑D2的比例在1.143: I和1.145: I的范圍內。
[0034]如圖3 (其是沿圖2的線A-A截取的視圖)中所示，箔片保持腔F包括狹槽26和狹槽26的相對軸向端上的第一和第二開口 28、30。在一個實施例中，開口 28、30每個都包括大部分A，以及相對較小部分B。大部分A具有軸向長度L3，且較小部分B具有較小軸向長度L4。
[0035]在這個實施例中，每個大部分A都具有.265英寸和.305英寸(約.673cm至.775cm)范圍內的軸向長度L3，其被選擇為對應于箔片組件22的翼片34的長度(圖4)。較小部分L4的長度在.12英寸和.16英寸(約.305cm至.406cm)的范圍內。
[0036]在這個實施例中，大部分L3的組合軸向長度(例如，2XL3)與箔片保持腔L2的總軸向長度的比例在.19: I和.22: I的范圍內。該比例與用于與箔片組件22的翼片相互作用的箔片保持腔F的長度(例如，2XL3)相對于箔片保持腔L2的總長度相關。而這僅僅是一個實施例，許多本文所公開的尺寸是相互關聯(lián)的且因此可在比例方面被有效地表達。
[0037]圖4是沿圖3的線B-B截取的視圖，并示出其中箔片組件22由箔片腔F保持的方式。箔片組件22包括沿其長度以容納到狹槽26中的彎曲部分32。狹槽26具有用以容納彎曲部分的寬度Wl。在一個實施例中，寬度Wl在.041英寸和.047英寸(約.104cm至.120cm)的范圍內。狹槽26還包括其底部的半徑26R，和其中狹槽26設置到軸承套20的內徑以便于機械加工的破裂邊緣26B。
[0038]猜片組件22還包括其每個軸向端上的翼片34。翼片34被構造為各納在猜片保持腔的第一和第二開口 28、30的大部分A內。翼片34具有對應于大部分A的軸向長度L3的軸向長度
[0039]圖4還示出開口 28、30的大和小部分A、B的寬度。在這個實施例中，大部分A具有.215英寸和.225英寸(約.546cm至.575cm)范圍內的寬度W2，且小部分B具有.065英寸和.075英寸(約.165cm至.191cm)范圍內的寬度W3，其中W2和W3每個都相對于狹槽26的中心線而測量。
[0040]在一個實施例中，軸承套20通過電子放電加工(EDM)過程的方式由鋼制成。在本實施例中，箔片保持腔F在EDM過程中形成。在使用EDM過程形成箔片保持腔F之后，內徑D2被進一步加工以將所需預負荷提供在箔片組件22上。S卩，內徑D2的尺寸被選擇為使得由適當量的力使箔片組件22接合軸16使得箔片組件22將在操作過程中保持到位，同時仍允許軸16自由旋轉。在EDM過程之后加工內徑具有以下益處:去除在EDM過程之后留下的任何殘余物(例如毛刺)和防止軸承套20的任何翹曲。
[0041]本公開提供了與箔片組件相互作用的軸承套，以及O形環(huán)，以提供適當預負荷，這涉及ACM的緩沖和箔片組件的支撐以及其它益處。
[0042]雖然不同實施例具有圖中所示的特定部件，但是本公開的實施方案不限于這些特定組合。有可能將一個實施例中的一些部件或特征與另外一個實施例中的特征或部件組合使用。
[0043]本領域的普通技術人員應理解，上面描述的實施方案是示例性的和非限制性的。即，對本公開的修改也在本權利要求的范圍內。因此，應對上面的權利要求進行研究以確定其真實的范圍和內容。
【權利要求】
1.一種用于支撐空氣循環(huán)機的軸的軸承套，其包括: 外徑和內徑，其中所述外徑在3.222英寸和3.224英寸的范圍內；和 設置在所述內徑中的箔片保持腔，所述箔片保持腔包括狹槽和位于所述狹槽的相對軸向端的第一和第二開口，所述第一和第二開口中的每個都包括具有不同軸向長度的小部分和大部分，其中所述大部分的組合軸向長度與所述箔片保持腔的總軸向長度的比例在.19: I和.22: I的范圍內。
2.如權利要求1所述的軸承套，其中所述外徑與所述內徑的比例在1.143: I和1.145: I的范圍內。
3.如權利要求1所述的軸承套，其中所述第一和第二開口的所述大部分每個都具有.265英寸和.305英寸范圍內的軸向長度。
4.如權利要求1所述的軸承套，其中所述第一和第二開口的所述小部分每個都具有.12英寸和.16英寸范圍內的軸向長度。
5.如權利要求1所述的軸承套，其中所述第一和第二開口的所述大部分每個都具有.215英寸和.225英寸范圍內的寬度，其相對于所述狹槽的中心線而測量。
6.如權利要求1所述的軸承套，其中所述第一和第二開口的所述小部分每個都具有.065英寸和.075英寸范圍內的寬度，其相對于所述狹槽的中心線而測量。
7.如權利要求1所述的軸承套，其中所述箔片保持腔具有2.795英寸和2.805英寸范圍內的長度。
8.如權利要求1所述的軸承套，其中所述軸承套具有3.33英寸和3.35英寸范圍內的總軸向長度。
9.如權利要求1所述的軸承套，其中所述狹槽具有.041英寸和.047英寸范圍內的寬度。
10.一種空氣循環(huán)機，其包括: 軸承套，所述軸承套包括外徑和內徑，其中所述外徑在3.222英寸和3.224英寸的范圍內，所述軸承套還包括設置在所述內徑中的箔片保持腔，所述箔片保持腔包括狹槽和位于所述狹槽的相對軸向端的第一和第二開口，所述第一和第二開口中的每個都包括具有不同軸向長度的小部分和大部分，其中所述大部分的組合軸向長度與所述箔片保持腔的總軸向長度的比例在.19: I和.22: I的范圍內。
11.如權利要求10所述的空氣循環(huán)機，其包括箔組件，所述箔組件包括彎曲部分和其軸向端的翼片。
12.如權利要求11所述的空氣循環(huán)機，其中所述彎曲部分容納在所述狹槽內，且其中所述翼片容納在所述第一和第二開口的所述大部分內。
13.如權利要求10所述的空氣循環(huán)機，其包括將所述軸承套支撐在所述空氣循環(huán)機中的中心開口內的至少一個O形環(huán)，所述O形環(huán)與所述軸承套的所述外徑直接接合。
14.如權利要求10所述的空氣循環(huán)機，其中所述外徑與所述內徑的比例在1.143: I和1.145: I的范圍內。
15.如權利要求10所述的空氣循環(huán)機，其中所述第一和第二開口的所述大部分每個都具有.265英寸和.305英寸范圍內的軸向長度。
【文檔編號】F16C35/00GK104047965SQ201410097366
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】S.E.羅森, R.M.斯特魯齊亞克 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司