專利名稱：一種新型傳動穩(wěn)定液壓支承的結(jié)構(gòu)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型傳動穩(wěn)定液壓支承結(jié)構(gòu)方法就是利用現(xiàn)有技術(shù)、材料的不同性能特點(diǎn)組成的一種具有軸承的低端要求又能保證高精度軸承結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)加工簡便、便易，幾乎適用于國民經(jīng)濟(jì)與機(jī)器有關(guān)的各行各業(yè)，相應(yīng)設(shè)備產(chǎn)品即能單向承載傳動又能夠多向復(fù)合承載傳動要求的結(jié)構(gòu)方法。在不同介質(zhì)中變換成耐不同介質(zhì)材料要求的材料，軸承的內(nèi)外形狀也能相應(yīng)變化，尺寸可縮小或增大或增加其它功能性裝置，是一種隨著環(huán)境條件設(shè)計(jì)要求變化而適應(yīng)變化的結(jié)構(gòu)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的軸承主要分為滑動軸承、流動軸承、塑料軸承、復(fù)合軸承、含油(固體液體)軸承等。
隨著國家工業(yè)化速度的加快，各類機(jī)器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度高速化、工作環(huán)境惡劣化、機(jī)械傳動運(yùn)轉(zhuǎn)多樣化、復(fù)合化，如即直線運(yùn)動承載又圓周運(yùn)動承載，即徑向運(yùn)動承載又圓周運(yùn)動承載的復(fù)合運(yùn)動，且速度又高速化，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)頻繁、高速而又要求軸承使用壽命高、精度高。有時又要求無油潤滑，這些因素的制約就要求軸承有很好的抗嚙合、抗氣蝕、自身散熱性好，利用環(huán)境介質(zhì)為散熱潤滑劑，工作條件下不死車抗疲勞，壽命長等。因此人們開發(fā)了各種新型材料、工藝方法來增加材料的性能要求或增加導(dǎo)熱、潤滑裝置等保證這些要求，但不免增大了大量成本及人力、物力。

發(fā)明內(nèi)容
因?yàn)閭鲃映休d的方式很多，見

圖1，圖2我就以普通直線運(yùn)動與圓周運(yùn)動共同運(yùn)動情況下并做為具體實(shí)施方式
來說明結(jié)構(gòu)方法，以1軸承套、2軸、3吸放阻擋液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力抗抗磨支撐抗震彈性密封(體)圈、本文中簡稱為密封圈，4加放液體通氣孔，運(yùn)動各部分的結(jié)構(gòu)作用進(jìn)行闡述。設(shè)定工作溫度常溫20℃、20號機(jī)械潤滑油潤滑，軸、軸承套尺寸、材料、大致工藝為45#鋼車削調(diào)質(zhì)，車削內(nèi)外園端面，車銷、插孔內(nèi)槽，打加放液體放氣孔，內(nèi)外圓端面磨削。內(nèi)徑為φ20H700.021，吸放阻擋液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力抗磨支撐彈性抗震密封圈的圓周上下密封圈槽寬5±0.1，深5-0.1°，4*軸向密封圈槽尺寸是寬5±0.1，深5-0.1°，120°均布清根，材料選用FJ(313-81)1-細(xì)毛T112-65毛氈，密封尺寸為5×5。熱油浸煮后裁段裝入各自槽內(nèi)。
本軸承是按內(nèi)外徑配合精度GB(801-79)設(shè)計(jì)外，由于必須保證軸承在直線運(yùn)動中有一定的潤滑泄漏量，因此選用間隙密封，具體流量要依據(jù)工作轉(zhuǎn)速與油的粘度，油膜壓力結(jié)合，KlupreL，A.beruhrumgslose oelfilm- wellendichtungxurwasserstoffgek u hlteSxtromerzeuger，D、P、P、(patent)No.1.012.999，Germany，Augustl，1957。進(jìn)行計(jì)算不在本發(fā)明各部件結(jié)構(gòu)作用之內(nèi)。因此，繼續(xù)談部件結(jié)構(gòu)作用。
在軸承與軸之間由于采用具有較好的間隙配合φ20H7/g6，吸放阻擋液體容納微小物體傳遞液體壓力抗磨支撐彈性抗震密封圈基礎(chǔ)上在保證一定間隙配合基或增加其功能性尺寸可縮小或增大密封圈及采用低漏間隙密封，假使軸不轉(zhuǎn)，軸承套(軸承)作軸向運(yùn)動。
直線(軸向)運(yùn)動即與軸表面又與軸承套內(nèi)徑接觸的羊毛密封圈處于靜止?fàn)顟B(tài)。
A.軸中心線以上由于羊毛是一棵極細(xì)油管，在軸沒有做宏觀運(yùn)動時，來自于四面八方液壓力包括軸承支承物的重量由羊毛油管一端傳遞到羊毛油管的另一端，且細(xì)羊毛油管內(nèi)自身存在的油液阻滯力共同支持軸承重量方向的壓力，所形成的羊毛油管來自一端的端面的表面液體張力。
B.軸中心線以下由于下端受到軸承方向重力，油液本身重力及通過油液傳遞來的壓力，在羊毛油管的一端形成液體膜張力，通過羊毛油管的作用，總是將大壓力的傳遞給小壓力的一端，維持系統(tǒng)壓力的平衡。
C.由于作為軸承主支承的油膜總被具有吸放油功能的密封圈包圍，密封圈又起到擋油圈的作用并阻止油液流失，使包圍圈內(nèi)壓力大于包圍圈外的壓力，同時間隙密封處外端總是受到防止油膜向外擴(kuò)展的表面張力的作用。由于液體力傳遞的無方向性產(chǎn)生支撐軸重力的作用，這樣在兩個防止油液流失的作用阻力下，又被吸放阻擋液體溶納微小物體氣體傳遞液體抗磨支撐抗震彈性密封圈包圍。主支撐油膜由于液體傳遞壓力無方向性，起到了支撐承重力的作用。
在ABC三方面作用力作用下，密封圈整體液體壓力的傳遞，使軸承在靜止時始終處于液體油膜的支撐中，當(dāng)軸承受到向右軸向運(yùn)動的作用力的瞬間，密封圈外側(cè)與軸承套端面之間間隙密封處的油膜，愛到密封圈的向右運(yùn)動的加速度，由于受到原液體油膜的阻力，瞬間加速度產(chǎn)生頂起軸承重力的支撐作用力，并同時產(chǎn)生相對軸承另一端的力矩。使軸與軸承套右端產(chǎn)生契形間隙。
這樣軸承只須很小的向右作用力就能使軸承沿著不斷進(jìn)入軸承間隙密封處契形間隙的油液運(yùn)動前進(jìn)，但由于瞬間作用力對應(yīng)軸承另一端產(chǎn)生力矩，在軸承另一端產(chǎn)生壓向軸的作用力，為防金屬與金屬之間的嚙合現(xiàn)象，在軸承表面涂覆高分子層如(酚醛樹脂)在此就能阻止金屬的直接接觸。
當(dāng)軸承繼續(xù)向前運(yùn)動，由于本軸承設(shè)計(jì)的軸承兩端間隙密封，在軸承前進(jìn)時通過密封圈羊毛油管，從軸承前端軸上吸油，在軸承后端放油。通過密封圈上的羊毛油管放油再由間隙密封處節(jié)流放油于軸上，保證軸承在返回運(yùn)動中吸油。且羊毛油管與軸與軸套內(nèi)徑的接觸均是在兩端均有油進(jìn)出或有液體張長情況下進(jìn)行的。因此密封圈不但不磨損金屬還能潤滑接觸金屬表面。
當(dāng)軸承繼續(xù)運(yùn)動，突然停止時，由于軸承由速度V突然降為0，又產(chǎn)生一個反向的加速度，使傳承前端在慣性力的作用下軸套前端產(chǎn)生一個壓向軸的力，軸承后端相對于軸承前端又產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)力矩，軸承后端也產(chǎn)生了一個相對原油液間隙較大的間隙，為軸承反向運(yùn)動時潤滑油楔入軸承間隙，以很小的力在油膜上運(yùn)動準(zhǔn)備了前提條件。
正常運(yùn)動由于羊毛密封圈傳遞液體壓力的作用，使在受到偏離原軸承承重力中心或其它方向力沖擊時，總是使外力相對于羊毛密封圈為中心的傳動單元處于相對穩(wěn)定的平穩(wěn)運(yùn)動中。
對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，由于絕對的軸與軸承內(nèi)徑同心是不可能的，密封圈羊毛與生俱來的彈性，為在軸承上密封圈羊毛在設(shè)計(jì)要求下，在軸轉(zhuǎn)動停止正常轉(zhuǎn)動始終追隨于軸表面創(chuàng)造了條件，且由于羊毛油管通過密封圈整體性連接及羊毛油管吸放油壓的特點(diǎn)，使軸承套在靜止時始終處于一個液體支撐中，理由同直線運(yùn)動的靜止?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)軸與軸承套內(nèi)徑腔距離最近點(diǎn)為分界點(diǎn)的間隙密封密封圈的兩個相鄰軸向部分左側(cè)面與右側(cè)面即相鄰軸向密封圈左與右方與被表面圓周方向上下園周密封各一側(cè)組成的一個油膜界面密封腔，兩上相鄰軸向密封條在軸有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的瞬間，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方向的前橫向密封條的左面就要產(chǎn)生阻擋型腔內(nèi)油液隨同旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方向向前前進(jìn)的力，并將此力通過周圍的羊毛油管及液腔內(nèi)自己傳遞給軸和軸承內(nèi)徑型腔并產(chǎn)生一個向上支撐軸承的液壓力，作為密封圈整體，總是通過羊毛油管油液的吸放作用將液體壓力由高壓端向低壓力端傳遞。
由于軸與軸承套內(nèi)型腔靜止時沿重心方向造成的偏心，軸表面與軸承內(nèi)徑型腔表面存在一個最大間距與一個最小間距。在本文中間距最小處此時正是壓力最大處，而間距最大處正是壓力最小處。4個液體型腔內(nèi)的液體支承的合力此時形成一個向上托起軸承傳遞來的重力的作用，而使軸與軸承偏心向接近于0的方向移動。而密封圈軸間部分的右面就要放油，并沿著軸與軸承(套)內(nèi)徑之間楔形腔進(jìn)入軸外表面與軸承內(nèi)徑表面之間，由于羊毛油管整體的吸放油傳遞液體壓力作用，使軸與軸承套的偏心在轉(zhuǎn)動中加快趨近于0，并實(shí)現(xiàn)軸與軸承內(nèi)徑整體潤滑，熱平衡散熱，運(yùn)轉(zhuǎn)平衡。由于羊毛油管的吸放油壓傳遞油壓及產(chǎn)生的液體彈力，不但形成了軸承內(nèi)各油膜壓力的相對平衡而且對外力的振動其它外力的突然加入均起到了減緩，消振的作用對于有很大彈性液體空隙羊毛密封圈不但能容納各種氣泡與微小物體顆粒，且由于羊毛油管的兩端是靠油液與金屬軸軸承接觸，因此，它不但不被金屬硬點(diǎn)與金屬粗糙度的劃傷，而且做為一運(yùn)動單元整體，羊毛密封圈引起的浮動液體支撐更能使的金屬間隙配合面的相互磨損及其它外來物的劃傷減少達(dá)到抗磨作用，對于其它類不同的傳動方式軸承可依結(jié)構(gòu)方法制造如推力軸承、帶錐形表面軸套軸承各種形狀的軌道傳動，活塞傳動，油缸傳動，氣缸傳動，平臺傳動，避免了原來滑動軸承、滾動軸承設(shè)計(jì)依靠油槽潤滑、軸外表面與軸承內(nèi)表而吸附油，傳遞熱量與潤滑，需要長時間熱車才能進(jìn)行工作的現(xiàn)象，且在工作中，油膜受外界突然外力作用，油膜波動大，達(dá)到一個平衡的液體油膜。系統(tǒng)需要一個時間，對振動及表面粗糙度引起氣泡、汽蝕，金屬外表凸糙度高點(diǎn)與進(jìn)入軸與軸承型腔的顆粒，空氣解決困難容易損壞等缺點(diǎn)。
設(shè)計(jì)部件材料與環(huán)境關(guān)系要點(diǎn)一加放油氣孔①加油通氣孔在常溫常壓，轉(zhuǎn)速不高時可采用定期加油方式解決?？梢罁?jù)要求變換位置，變換尺寸大小數(shù)量、形狀。
②當(dāng)溫度偏高或轉(zhuǎn)速較高時可采用羊毛氈類吸放油材料內(nèi)接密封圈，外接散熱油箱的辦法解決。
③當(dāng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)或油溫偏高時，采用耐高溫類油脂或循環(huán)油泵吸放油散熱。
二、軸軸承材料①一般強(qiáng)度要求，常溫介質(zhì)為油時可選45#鋼，40Cr調(diào)質(zhì)處理加工。②當(dāng)強(qiáng)度要求高，溫度要求高或耐不同介質(zhì)腐蝕時，需選用相應(yīng)材料。例如一般強(qiáng)度要求但要求在200℃以下水蒸氣還有熱強(qiáng)性，就選用Cr13MO，750℃快冷加工。
三、吸放阻擋液體吸納微小物體氣體傳遞液體壓力抗磨支撐抗震彈性密封圈。
由是羊毛氈本身而具備的液體吸放，耐油堿水等，耐腐蝕性好，耐高溫性好達(dá)300℃，彈性好，且羊毛氈本身又具備減振緩沖壓力，吸納氣體雜質(zhì)粒粒子價格便易等一般材料所不具備的特點(diǎn)，所以本文在一般場合下，優(yōu)先選用羊毛氈制造，但特殊場合選用具有吸放過濾材料性能的材料。如高分子化合物纖維材料，豬毛、牛毛、狗毛氈等。
五、本方法中直線運(yùn)動是按既允許少量的漏油，又能達(dá)到一定密封性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。當(dāng)不允許直線運(yùn)動外部漏油(在規(guī)定漏油允許范圍時，可加大軸承套尺寸安裝適應(yīng)不同環(huán)境的密封設(shè)置，軸承內(nèi)壓大時在密封圈外側(cè)打一個或多個小孔，并在密封裝置以內(nèi)的間隙密封處打一個或多個小孔與相通既可)。加油放氣孔也可類似密封處理。
因此本新型傳動支承結(jié)構(gòu)方法，在不含氣體潤滑介質(zhì)的情況下，可以對不同環(huán)境(溫度、壓力等)同介質(zhì)潤滑散熱(即用工作條件下的環(huán)境介質(zhì)做為潤滑材料)，不同工作條件的精度要求下實(shí)現(xiàn)傳動，易于實(shí)現(xiàn)大批量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，也更于易于非標(biāo)情況下非專業(yè)軸承機(jī)構(gòu)廠家對傳動裝置的配做與修復(fù)。即適用于本方法所標(biāo)明的圓形軸與圓形軸套內(nèi)徑形狀，也適用于正方形、六邊形、半環(huán)形、燕尾形等形狀，更可改變軸承套外的外觀形狀來實(shí)現(xiàn)對不同場合不同用途的使用。軸與軸套內(nèi)徑形狀相同或不同的間隙配合下的傳動裝置，適用于高精度的傳動裝置，也適用于工作環(huán)境惡劣的場合(如粉塵、高壓、電焊等)機(jī)械傳動裝置，更能實(shí)現(xiàn)簡易設(shè)備，精度要求不高設(shè)備的實(shí)用化，精密化精確化，而成本大大降低。以本軸承為例。軸承如采用無縫管20#鋼正火、車削、精鉸、插槽，鋼珠精沖，再使用一種金屬表層處理及延長金屬使用壽命的新方法處理，軸承整體涂層裝配。小批量生產(chǎn)就可實(shí)現(xiàn)售介(5～6元)毛利潤在2元左右，在市場可謂物美價廉，而壽命又要高于同等尺寸價格的滾動軸承。因此它又是一種在材料的可變場合與不同用途的材料的結(jié)構(gòu)方法。
即圖1為舉例中的新型傳動穩(wěn)定液壓支承的結(jié)構(gòu)圖2指明圖1的間隙圖3為吸收排阻液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力抗磨支撐抗震彈性密封體結(jié)構(gòu)4為舉例中軸承實(shí)際運(yùn)動情況圖示
權(quán)利要求
1.一對間隙配合的使用可變形狀或尺寸或可變場合或不同用途的材料，一個或幾個部件上安裝或兩個部件加工不同形狀不同數(shù)量，不同尺寸的加入液體通氣孔，不同材料可拆分或可復(fù)合的吸放阻擋液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力抗磨支承減振彈性密封體(圈)利用間隙密封發(fā)明的一種新型傳動穩(wěn)定液壓支承方法，適用于不同場合，不同用途使用的方法。
2.根據(jù)權(quán)力要求1對一對或一個間隙配合的傳動部件適用于一種傳動方向或多種傳動方向，不同液體介質(zhì)，不同工作環(huán)境的溫度壓力，不同粉塵雜質(zhì)微小物體侵入的一種新型傳動支承穩(wěn)定液壓結(jié)構(gòu)方法。加放阻擋液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力可使支撐抗震彈性密封體的材料為羊毛或兔毛或牛毛或豬毛或馬毛或狗毛和具有吸放液體的化學(xué)纖維材料，可拆分為圖(3)圓周上密封圈，圓周下密封圈，4個到1個抗磨軸向密封圈或拼裝成一個或多個圓周上密封圈，一個或多個圓周下密封圈，一個或多個軸向密封圈不同間隙傳動配合中復(fù)合使用，也適用于本方法所標(biāo)明的圓形軸與圓形軸套內(nèi)徑形狀，正方形或六邊形或半環(huán)形或燕尾形等形狀，更可改變軸承套外徑的外觀形狀為正方形、矩形或梯形或六角形或燕尾形或組合形狀或扇形或來實(shí)現(xiàn)對不同場合耐酸或耐堿液或耐油脂或耐高溫或耐水或耐高壓或耐制冷劑或耐高壓或耐氣候或耐常溫或耐常壓或耐冰凍或耐磨損，耐振動不同用途，無液體潤環(huán)境食品機(jī)械或防塵機(jī)械或防氣體老化或防真空或防電或防高速度或防光波或防磁的場合，使用本結(jié)構(gòu)方法制造的設(shè)備，產(chǎn)品。利用可變動數(shù)量1個或幾個、形狀形式方形或梯形，大小加入液體通氣孔，間隙密封與可拆分，拼接復(fù)合正常運(yùn)動吸放阻擋液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力支撐抗振彈性密封圈形成的起動正常運(yùn)動停止液體彈性支承，阻擋液壓向外傳遞的密封，用環(huán)境介質(zhì)或設(shè)計(jì)介質(zhì)潤滑傳動液壓系統(tǒng)。
全文摘要
一對間隙配合的使用可變形狀或尺寸或可變場合或不同用途的材料，一個或幾個部件上安裝或兩個部件加工不同形狀不同數(shù)量，不同尺寸的加入液體通氣孔，不同材料可拆分或可復(fù)合的吸放阻擋液體容納微小物體氣體傳遞液體壓力抗磨支承減振彈性密封體(圈)利用間隙密封發(fā)明的一種新型傳動穩(wěn)定液壓支承方法，適用于不同場合，不同用途使用的方法。
文檔編號F16C33/74GK1721716SQ200410063100
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月17日
發(fā)明者任連杰 申請人:任連杰