[发明专利]整个运动表面处和入口区静止表面处皆出现界面滑移的节能阶梯轴承

说明书

本发明涉及一种整个运动表面处和入口区静止表面处皆出现界面滑移的节能阶梯轴承，包括一块静止板块和一块运动平板，静止板块工作表面为阶梯状表面，运动平板和静止板块的凸出工作表面相互平行，轴承入口区这两板块间隙大于出口区这两板块间隙，这两板块间隙中充满润滑油，运动平板运动方向为从轴承入口区指向出口区。润滑油在轴承入口区静止板块表面和运动平板整个表面上皆滑移，而在轴承其余表面不滑移。润滑油与运动平板表面间界面剪切强度大于润滑油与入口区静止板块表面间界面剪切强度。本发明轴承具有较高承载能力和较低摩擦系数，具有显著节能效果，在机械设备中作支承部件用。

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体地说是一种整个运动表面处和入口区静止表面处皆出现界面滑移的节能阶梯轴承。

背景技术

轴承是用来支承轴类零件的重要机械部件。主要分滑动轴承和滚动轴承两种。对于轴承有以下主要性能要求：支承精度、支承刚度、低摩擦系数和耐磨损。这就要求轴承是一种很精密的机械部件，还要求它有足够大的承载能力。为了达到好的减摩和耐磨性能，还需要轴承具有较好的润滑性能。发展至今，虽然轴承技术比较成熟，但均建立在传统的润滑理论基础上。目前，滚动轴承和滑动轴承各应用于不同场合，各有其优势。由于本发明涉及的是滑动轴承，现将现有滑动轴承类型和技术归纳如下：

从润滑机理上，滑动轴承分为混合摩擦滑动轴承和流体润滑滑动轴承两种。前者依靠边界吸附膜和流体动压效应实现润滑，用于低速、轻载和不重要场合；后者依靠流体膜实现润滑，用于重要场合，应用更为广泛。流体润滑滑动轴承是滑动轴承的主体，又分为流体动压润滑滑动轴承和流体静压润滑滑动轴承两种。流体静压润滑滑动轴承依靠外界液压系统供油，靠油压支承载荷，靠液压油进行润滑，制造精度高、结构较复杂、成本较高，用于要求支承刚度大、支承精度高和承载能力大的重要场合。流体动压润滑滑动轴承依靠流体动压效应实现润滑，具有结构较简单、成本较低、性能较好的优点，是一种应用更为广泛和常见的滑动轴承。它又分为流体动压润滑向心滑动轴承和流体动压润滑推力滑动轴承两种。前者用于支承径向载荷，后者用于支承轴向载荷。以下介绍现有主要流体动压润滑推力滑动轴承类型及其特点。

一、倾斜平面瓦块轴承，这种轴承如图1所示。它依靠上下两表面间形成的收敛间隙和这两个表面间的相对运动实现流体动压效应，从而实现润滑。这种轴承有较大承载能力，有较好减摩和耐磨性能。

这种轴承分成两种，一种是上表面和下表面均不能绕支点转动的固定瓦块轴承，另一种是其中一个表面可绕支点转动的可倾瓦块轴承。在良好设计下，可倾瓦块轴承比固定瓦块轴承有更大的承载能力。

二、锯齿形瓦块轴承，这种轴承如图2所示。它的工作和润滑机理同上一种轴承。在相同条件下它的承载能力比上一种轴承低得多。

三、斜面平台瓦块轴承，这种轴承如图3所示。它的工作和润滑机理同上两种轴承。在相同工况下它的最大承载量比倾斜平面固定瓦块轴承的最大承载量高出20％。

四、瑞利阶梯轴承，这种轴承如图4所示。它的工作和润滑机理同前面轴承。相比于前面三种轴承，在相同工况下它的最大承载量最高，比倾斜平面固定瓦块轴承的最大承载量高出28％。

现有的图4所示瑞利阶梯轴承在界面无滑移条件下进行润滑，其摩擦系数和承载能力均由传统流体润滑理论计算。这种轴承传统节能方法是：选用合适润滑油，降低润滑油粘度、提高润滑油粘度指数即粘温稳定性和使用润滑剂添加剂改善摩擦性能。但需注意，这种节能方法是建立在界面无滑移的传统流体润滑理论基础上的。当流体润滑中出现界面滑移时，轴承的节能方法和技术就会发生改变。

发明内容