新型軸承結(jié)構(gòu)及帶有該軸承結(jié)構(gòu)的主軸的制作方法
【專利摘要】新型軸承結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)圈以及分別套設(shè)于所述內(nèi)圈外的軸向止推第一外圈與軸向止推第二外圈，所述軸向止推第一外圈與軸向止推第二外圈相鄰設(shè)置；所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈之間以及所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈之間均設(shè)置有用于承載徑向負(fù)荷的液態(tài)徑向承載介質(zhì)；所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈在軸向方向上相對(duì)的兩端之間設(shè)置有用于承載軸向負(fù)荷的液態(tài)軸向止推承載介質(zhì)。本發(fā)明中當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)高速或高載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，三道介質(zhì)容腔內(nèi)摩擦的是純液體，便不存在硬性金屬摩擦的噪音、高溫及機(jī)械磨損，從而達(dá)到降低機(jī)械阻力，延長(zhǎng)使用壽命的效果。
【專利說(shuō)明】新型軸承結(jié)構(gòu)及帶有該軸承結(jié)構(gòu)的主軸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型無(wú)損軸承結(jié)構(gòu)，尤其涉及帶有該軸承結(jié)構(gòu)的主軸。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)軸承結(jié)構(gòu)一般是由四種基本元件組成:內(nèi)圈、外圈以及保持架。傳統(tǒng)軸承介質(zhì)一般采用金屬物質(zhì)(滾珠或滾軸)為介質(zhì)，例如，球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、鼓形滾子軸承、滾針軸承等等。所以當(dāng)高速或高荷載旋轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)械摩擦不但會(huì)產(chǎn)生噪音、高溫，還會(huì)導(dǎo)致直接機(jī)械磨損，縮短使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種實(shí)現(xiàn)無(wú)直接機(jī)械磨損，耐高溫、無(wú)噪音、使用壽命長(zhǎng)的新型軸承結(jié)構(gòu)。
[0004]還有必要提供一種帶有該軸承結(jié)構(gòu)的主軸。
[0005]新型軸承結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)圈以及分別套設(shè)于所述內(nèi)圈外的軸向止推第一外圈與軸向止推第二外圈，所述軸向止推第一外圈與軸向止推第二外圈相鄰設(shè)置；所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈之間以及所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈之間均設(shè)置有用于承載徑向負(fù)荷的液態(tài)徑向承載介質(zhì)；所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈在軸向方向上相對(duì)的兩端之間設(shè)置有用于承載軸向負(fù)荷的液態(tài)軸向止推承載介質(zhì)。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈之間、所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈、所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈之間均呈懸浮狀。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述徑向承載介質(zhì)與所述止推承載介質(zhì)均為納米磁流變液。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米磁流變液是由超順磁性的納米顆粒包裹了表面活性劑然后彌漫在基液中而構(gòu)成，所述基液采用潤(rùn)滑油。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈相互面對(duì)的兩個(gè)表面分別設(shè)置有第一內(nèi)圈槽與第一徑向外圈槽，所述第一內(nèi)圈槽與所述第一徑向外圈槽共同界定形成用于注入徑向承載介質(zhì)的第一容腔。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈相互面對(duì)的兩個(gè)表面分別設(shè)置有第二內(nèi)圈槽與第二徑向外圈槽，所述第二內(nèi)圈槽與所述第二徑向外圈槽共同界定形成用于注入徑向承載介質(zhì)的第二容腔，所述第二容腔與所述第一容腔位于同一平面內(nèi)。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈在軸向方向上相對(duì)的兩端分別開(kāi)設(shè)有軸向外圈槽，兩個(gè)軸向外圈槽共同界定形成用于注入軸向止推承載介質(zhì)的第三容腔，所述第一容腔與所述第二容腔分別位于所述第三容腔的兩側(cè)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述軸承結(jié)構(gòu)沿軸向的截面上，所述第一容腔、所述第二容腔以及所述第三收容腔共同分布形成品字形結(jié)構(gòu)。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一容腔與所述第二容腔中徑向承載介質(zhì)的磁極與所述第三收容腔內(nèi)軸向止推承載介質(zhì)的磁極相反。
[0014]主軸，其包括軸體及套設(shè)于所述軸體上的軸承結(jié)構(gòu)，其中所述軸承結(jié)構(gòu)上述的軸承結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明中當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)高速或高載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，三道介質(zhì)容腔內(nèi)摩擦的是純液體，便不存在硬性金屬摩擦的噪音、高溫及機(jī)械磨損，從而達(dá)到降低機(jī)械阻力，延長(zhǎng)使用壽命的效果O

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明新型軸承結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0017]圖2為圖1所示新型軸承結(jié)構(gòu)的分解圖；
[0018]圖3為圖1所述新型軸承結(jié)構(gòu)的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0020]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。
[0021]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0022]請(qǐng)參看圖1及圖2，本發(fā)明中主軸(圖未示)包括軸承結(jié)構(gòu)100及穿設(shè)于軸承結(jié)構(gòu)100內(nèi)的軸體(圖未示)。其中，軸承結(jié)構(gòu)100包括內(nèi)圈10、外圈30、徑向承載介質(zhì)50以及軸向止推承載介質(zhì)70。徑向承載內(nèi)圈10穿設(shè)于主軸(圖未示)上，并可在外力作用下隨主軸作同步同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。外圈30包括分別套設(shè)于徑向承載內(nèi)圈10外的軸向止推第一外圈31以及軸向止推第二外圈32。其中，軸向止推第一外圈31與軸向止推第二外圈32相鄰設(shè)置。徑向承載介質(zhì)50設(shè)置于內(nèi)圈10與軸向止推第一外圈31之間以及內(nèi)圈10與軸向止推第二外圈32之間，用于承載徑向負(fù)荷；軸向止推承載介質(zhì)70設(shè)置于軸向止推第一外圈31與軸向止推第二外圈32在軸向方向上相對(duì)的兩端之間，用于承載軸向負(fù)荷。
[0023]徑向承載介質(zhì)50和軸向止推承載介質(zhì)70為納米磁流變液材料。其中，納米磁流變液是由超順磁性的納米顆粒包裹了表面活性劑，然后彌漫在基液中而構(gòu)成。納米磁流變液中的磁性顆粒尺寸僅為10納米，因此，不會(huì)損壞軸承結(jié)構(gòu)100 ;另外基液可采用潤(rùn)滑油，只要采用合適的磁場(chǎng)就可以將磁性潤(rùn)滑油約束在軸承結(jié)構(gòu)100內(nèi)，而不會(huì)發(fā)生液體泄漏。
[0024]請(qǐng)一并參看圖3，內(nèi)圈10與軸向止推第一外圈31相互面對(duì)的兩個(gè)表面分別設(shè)置有第一內(nèi)圈槽11與第一徑向外圈槽310，第一內(nèi)圈槽11與第一徑向外圈槽310共同界定形成第一容腔41 ;當(dāng)徑向承載介質(zhì)50注入第一容腔41時(shí)，內(nèi)圈10與軸向止推第一外圈31之間呈懸浮狀。內(nèi)圈10與軸向止推第二外圈32相互面對(duì)的兩個(gè)表面分別設(shè)置有第二內(nèi)圈槽12與第二徑向外圈槽320，第二內(nèi)圈槽12與第二徑向外圈槽320共同界定形成第二容腔42 ;當(dāng)徑向承載介質(zhì)50注入第二容腔42時(shí)，內(nèi)圈10與軸向止推第二外圈32之間呈懸浮狀。軸向止推第一外圈31與軸向止推第二外圈32在軸向方向上相對(duì)的兩端分別開(kāi)設(shè)有軸向外圈槽330，兩個(gè)軸向外圈槽330共同界定形成第三容腔43。當(dāng)軸向止推承載介質(zhì)70注入第三容腔時(shí)43，軸向止推第一外圈31與軸向止推第二外圈32之間呈懸浮狀。
[0025]當(dāng)軸向止推第一外圈31與軸向止推第二外圈32均受到來(lái)自徑向的負(fù)荷時(shí)，則通過(guò)徑向承載介質(zhì)50傳導(dǎo)至內(nèi)圈10上，以承載徑向負(fù)荷；當(dāng)軸向止推第一外圈31和/或軸向止推第二外圈32受到來(lái)自軸向的負(fù)荷時(shí)，負(fù)荷的作用力通過(guò)第一容腔41和/第二容腔42內(nèi)軸向止推承載介質(zhì)70傳導(dǎo)至軸向止推第一外圈31和/或軸向止推第二外圈32，以承載軸向負(fù)荷。
[0026]請(qǐng)繼續(xù)參看圖3，第一容腔41與第二容腔42分別位于第三容腔43的兩側(cè)，且第一容腔41與第二容腔42位于同一平面內(nèi)。在軸承結(jié)構(gòu)100沿軸向的截面上，第一容腔41、第二容腔42以及第三收容腔43共同分布形成品字形結(jié)構(gòu)，如此能夠承受全方位負(fù)荷。其中，第一容腔41與第二容腔42內(nèi)徑向承載介質(zhì)50的磁極與第三容腔43內(nèi)軸向止推承載介質(zhì)70的磁極相反，從而三道納米磁流變液間相互形成約束，并可隨磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化調(diào)整載荷。例如，當(dāng)磁場(chǎng)產(chǎn)生變化且磁場(chǎng)越強(qiáng)時(shí)，納米磁流變液粘稠度越高，以致固化，此時(shí)納米磁流變液的承載力為最大，三道納米磁流變液相互形成約束而不能移動(dòng)，則軸承結(jié)構(gòu)100無(wú)論怎樣運(yùn)動(dòng)，納米磁流變液也不會(huì)發(fā)生泄漏；當(dāng)磁場(chǎng)變?nèi)鯐r(shí)，納米磁流變液粘稠度降低，承載力減弱。即可說(shuō)明，納米磁流變液作為軸承介質(zhì)，可隨載荷增加或減少進(jìn)行調(diào)整。
[0027]可以理解地，在其它一些實(shí)施例中，外圈30的數(shù)量可根據(jù)需要而定，在此不作限定，例如，當(dāng)外圈30數(shù)量為三個(gè)時(shí)，三個(gè)外圈30依次套設(shè)于內(nèi)圈10外，此時(shí)便可在相鄰兩個(gè)外圈之間分別設(shè)置用于注入軸向止推承載介質(zhì)70的第三容腔43，以承載軸向負(fù)荷。
[0028]在本發(fā)明中，當(dāng)軸承結(jié)構(gòu)100高速或高載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，三道介質(zhì)容腔內(nèi)摩擦的是純液體，便不存在硬性金屬摩擦的噪音、高溫及機(jī)械磨損，從而達(dá)到降低機(jī)械阻力，延長(zhǎng)使用壽命的效果；同時(shí)，第一容腔41、第二容腔42以及第三容腔43形成品字形，使軸承結(jié)構(gòu)100能夠承受全方位負(fù)荷。另外，采用納米磁流變液作為軸承介質(zhì)，納米磁流變液的承載力可隨載荷增加或減少進(jìn)行可控的調(diào)整，使軸承結(jié)構(gòu)100工作平穩(wěn)且可靠。
[0029]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括內(nèi)圈以及分別套設(shè)于所述內(nèi)圈外的軸向止推第一外圈與軸向止推第二外圈，所述軸向止推第一外圈與軸向止推第二外圈相鄰設(shè)置；所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈之間以及所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈之間均設(shè)置有用于承載徑向負(fù)荷的液態(tài)徑向承載介質(zhì)；所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈在軸向方向上相對(duì)的兩端之間設(shè)置有用于承載軸向負(fù)荷的液態(tài)軸向止推承載介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈之間、所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈、所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈之間均呈懸浮狀。
3.如權(quán)利要求1所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述徑向承載介質(zhì)與所述止推承載介質(zhì)均為納米磁流變液。
4.如權(quán)利要求3所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述納米磁流變液是由超順磁性的納米顆粒包裹了表面活性劑然后彌漫在基液中而構(gòu)成，所述基液采用潤(rùn)滑油。
5.如權(quán)利要求1所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)圈與所述軸向止推第一外圈相互面對(duì)的兩個(gè)表面分別設(shè)置有第一內(nèi)圈槽與第一徑向外圈槽，所述第一內(nèi)圈槽與所述第一徑向外圈槽共同界定形成用于注入徑向承載介質(zhì)的第一容腔。
6.如權(quán)利要求5所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)圈與所述軸向止推第二外圈相互面對(duì)的兩個(gè)表面分別設(shè)置有第二內(nèi)圈槽與第二徑向外圈槽，所述第二內(nèi)圈槽與所述第二徑向外圈槽共同界定形成用于注入徑向承載介質(zhì)的第二容腔，所述第二容腔與所述第一容腔位于同一平面內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述軸向止推第一外圈與所述軸向止推第二外圈在軸向方向上相對(duì)的兩端分別開(kāi)設(shè)有軸向外圈槽，兩個(gè)軸向外圈槽共同界定形成用于注入軸向止推承載介質(zhì)的第三容腔，所述第一容腔與所述第二容腔分別位于所述第三容腔的兩側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:在所述軸承結(jié)構(gòu)沿軸向的截面上，所述第一容腔、所述第二容腔以及所述第三收容腔共同分布形成品字形結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的新型軸承結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一容腔與所述第二容腔中徑向承載介質(zhì)的磁極與所述第三收容腔內(nèi)軸向止推承載介質(zhì)的磁極相反。
10.主軸，其特征在于:包括軸體及套設(shè)于所述軸體上的軸承結(jié)構(gòu)，其中所述軸承結(jié)構(gòu)為權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的軸承結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F16C33/58GK104455007SQ201410837384
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】劉偉民, 陳海忠 申請(qǐng)人:東莞光洋信息科技有限公司