专利名称：船艇用轴瓦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴瓦。
背景技术：
近海域及内陆河船艇常采用常规圆轴承，由于常规轴承在齿轮啮合过程中 极有可能引发支承转子的振动，常规轴承是具有弹性的机械部件又是各种形式 的振动的良传导体，将振动沿船艇减速器的壳体表面和输出轴往外传播并不断 将周围空气激振，在空气中发出声波，其较高的振动和空气噪声不仅损害乘客 和船员的身体健康，还对船艇自身仪器设备及其安全可靠运行产生很大影响， 而且降低了船艇的平稳性和舒适使用性能。常规轴承在齿轮啮合过程中引发支 承转子的振动噪声往往是船艇减速器的主要噪声源之一，低噪声当前已成为评 价船艇产品质量优劣的一项重要指标。因此，对轴承在齿轮啮合过程中引发支 承转子的振动噪声实施有效控制己成为当今世界上船艇领域的一个重要研究 课题。轴瓦是轴承中最为关键的构件，因此要降低在齿轮啮合过程中引发支承 转子产生振动和空气噪声，轴瓦的构造及其材料尤为重要。
实用新型内容
本实用新型为了解决船艇用常规轴承在齿轮啮合过程中引发支承转子产 生振动和空气噪声，进而提供了一种船艇用轴瓦。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是船艇用轴瓦由轴瓦主 体、阻尼外套筒层和耐磨内衬筒层组成，所述轴瓦主体的外表面上开有环形凹 槽，所述阻尼外套筒层套装在环形凹槽上，耐磨内衬筒层上沿轴向均布开有四 个通孔，耐磨内衬筒层安装在轴瓦主体的内表面上，轴瓦主体上开有四个注油 孔，四个注油孔与四个通孔的位置相对应，每个注油孔与相对应的通孔连通。
本实用新型的有益效果是本实用新型通过在轴瓦主体的外表面设置阻尼 层、在轴瓦主体的内表面设有耐磨层(耐磨内衬筒层)来降低(流体动压滑动) 轴承的传动噪声，本实用新型应用在轴承上使轴承振动噪声得到有效控制，并 为船艇齿轮传动装置低噪声性能提供了可行的改善措施，提高船艇齿轮减速器 的低噪声性能及船艇的平稳性和舒适使用性能，保证船艇安全可靠运行。本实用新型的应用使船艇用流体动压滑动轴承在高速轻载条件下的动态性能要优 于普通圆轴承，应用本实用新型的流体动压滑动轴承的静态性能能够满足船艇 齿轮减速装置的工作要求，在"转子-支承-基础"这个系统中，由于耐磨内衬 筒层上沿轴向均布开有多个与注油孔相通的通孔，所以使得应用本实用新型的 轴承的油膜动特性将会对转子的稳定起到更为有益的作用。
图1是本实用新型的主视图，图2是图1的H-H剖视图，图3是图2的 E-E剖视图，图4是图1的仰视图。
具体实施方式
具体实施方式
一如图l所示，本实施方式所述的船艇用轴瓦由轴瓦主体 1、阻尼外套筒层2和耐磨内衬筒层3组成，所述轴瓦主体1的外表面上开有 环形凹槽1-1，所述阻尼外套筒层2套装在环形凹槽1-1上，耐磨内衬筒层3 上沿轴向均布开有四个通孔3-l，耐磨内衬筒层3安装在轴瓦主体1的内表面 上，轴瓦主体1上开有四个注油孔4，四个注油孔4与四个通孔3-1的位置相 对应，每个注油孔4与相对应的通孔3-l连通。
具体实施方式
二如图1所示，本实施方式所述阻尼外套筒层2是高性能 铁基合金阻尼外套筒层。高性能铁基阻尼合金的噪音阻尼效果比高强度钢管要 高10倍，其噪音阻尼效果要比合金ZSnSbllCu6明显好，其高阻尼系数包括很
大范围的应力振幅。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图l所示，本实施方式所述耐磨内衬筒层3是巴氏合
金耐磨内衬筒层3。巴氏合金的耐磨特性好，提高油膜动特性，轴承的油膜动
特性将会对转子的稳定起到更为有益的作用。其它组成及连接关系与具体实施
方式一或二相同。 工作基理
由于采用渗碳硬齿面齿轮提高了齿轮的承载能力，必然使齿轮的支持轴承 载荷增大。象征轴承温升的标志性参数是它的比压和轴颈线速度的乘积(PV)， 新型船艇用齿轮减速装置高速段轴承的PV值均较高，需选用比常用合金 ZSnSbllCu6具有更好耐温性能的新型合金材料，经试验验证，新型合金材料 的轴承油膜报警温度可提高到13(TC仍可稳定、安全可靠地运行，突破常规合 金ll(TC的限值。高性能铁基阻尼合金的噪音阻尼效果比高强度钢管要高10倍，其噪音阻尼效果要比合金ZSnSbllCu6明显好(减小l-r6dB )，其高阻尼 系数包括很大范围的应力振幅。合金含有镍和锰，还含有微量铝和硅，它具有 优良的焊接性、机械强度和加工性，这是传统阻尼合金所缺乏的。试验结果表 明，新型高性能铁基阻尼合金的强度和延性与普通碳素钢相当，同时还具有较 高的耐蚀性，不会产生出有毒的气体，其价格比普通的阻尼材料便宜，尤其适 宜于低频率和高于常温范围使用，其噪声损失系数比碳素钢高10倍以上，其 厚板材、管材也具有很好的噪声阻尼效果。为消除常规轴承在齿轮啮合过程中 极有可能引发支承转子的振动，设计时采用了分段轴瓦型(耐磨内衬筒层上沿 轴向均布开有多个与注油孔相通的通孔)流体动压滑动轴承，分段轴瓦型轴承 在高速轻载条件下的动态性能要优于圆轴承，如果分段轴瓦型轴承的静态性能 能够满足船艇齿轮减速装置的工作要求，在"转子-支承-基础"这个系统中， 分段轴瓦型(耐磨内衬筒层上沿轴向均布开有多个与注油孔相通的通孔)轴承 的油膜动特性将会对转子的稳定起到更为有益的作用。为保证安全可靠，除设 计计算工作改进外，还开展完成了分段轴瓦型轴承的试验工作。试验是在模拟 船艇用齿轮减速装置工作条件下进行的，主要是试验轴承的承载性能，目的是 验证实船使用的安全性，另外考核设计计算的可靠程度。新型高性能铁基阻尼 合金的阻尼机制是通过合金中位错的膨胀和收縮来吸收振动能，采用分段轴瓦 型外加高性能铁基阻尼合金层的方法来降低流体动压滑动轴承传动噪声， 在我国现时的市场经济条件下将有着重要的技术经济价值，并为船艇齿轮传动 装置低噪声性能提供了可行的改善措施。船艇减速器输出大齿轮前后轴承采用 分段轴瓦型附加阻尼材吸振结构简单、紧凑，安全可靠。
船艇减速器输出大齿轮前后支持轴承负荷允差分析输出大齿轮前后支持 轴承承受的是大齿轮重力与传递功率时的啮合力，受力大小与方向影响着轴承 的尺寸与结构。当轴承的大小与结构确定(受总体结构的限制)后，轴承承受 的负荷(大小与方向)就有了相应的要求，如果外加影响超过轴承的承受能力， 轴承将在不正常状态下工作甚至于烧损。大齿轮输出法兰端要与尾轴轴系相连 接，而相连时的不对中、或因艇体变形(或扭曲)引起轴变形会给大齿轮输出 法兰端附加上一个大小与方向不确定的外负荷，继而影响大齿轮前、后轴承的 承载条件，如果外负荷超出轴承的承受能力，将是不能允许的。因此，在输出 大齿轮前、后轴承性能允许的范围内，通过分析计算，求得输出大齿轮前、后轴承负荷的允许差值，寻求出满足轴承工作要求的附加在输出大齿轮输出法兰 端的外负荷，对尾轴轴系与输出大齿轮法兰的对中要求来说是现实和必要的。 船艇减速器输出大齿轮前后轴承采用分段轴瓦型外加阻尼层的方法降低
振动噪声船艇减速器输出大齿轮前后轴承的比压《0. 154MPa、线速度 ^30.8m/s，因负荷小、线速度高，如果取用常规圆轴承，极有可能引发支承 转子的振动，给船艇齿轮减速装置的安全可靠带来隐患。为消除可能出现的振 动，设计时采用了分段轴瓦型轴承，分段轴瓦型轴承在高速轻载条件下的动态 性能要优于圆轴承，如果分段轴瓦型轴承的静态性能能够满足船艇齿轮减速装 置的工作要求，在"转子-支承-基础"这个系统中，分段轴瓦型轴承的油膜动 特性将会对转子的稳定起到更为有益的作用。
分段轴瓦型轴承在我国船艇用齿轮减速装置中采用尚属首次，为保证安全 可靠，除设计计算工作改进外，还开展完成了分段轴瓦型轴承的试验工作。试 验是通过虚拟样机技术在模拟船艇齿轮减速装置工作条件下进行的，主要是试 轴承的承载性能，目的是验证实船使用的安全性，另外考核设计计算的可靠程 度。通过试验比较，试验结果与计算数据差异不大，设计计算结果可信，轴承 的静态性能(膜厚、功耗、流量、温度)适用工作条件，可保证安全运行，而 且，由于分段轴瓦型轴承的特性，对转子的振动抑制增加了安全裕度。
基于新型高性能铁基阻尼合金的阻尼机制是通过合金中位错的膨胀和收 縮来吸收振动能，因此高性能铁基阻尼合金有很好的噪音阻尼效果，采用分段 轴瓦型外加高性能铁基阻尼合金层的方法来降低流体动压滑动轴承传动噪声， 在我国现时的市场经济条件下将有着重要的技术经济价值，并为船艇齿轮传动 装置低噪声性能提供了可行的改善措施。船艇减速器输出大齿轮前后轴承采用 分段轴瓦型附加阻尼材吸振结构简单、紧凑，安全可靠，维修更换方便。
权利要求1、一种船艇用轴瓦，其特征在于所述轴瓦由轴瓦主体(1)、阻尼外套筒层(2)和耐磨内衬筒层(3)组成，所述轴瓦主体(1)的外表面上开有环形凹槽(1-1)，所述阻尼外套筒层(2)套装在环形凹槽(1-1)上，耐磨内衬筒层(3)上沿轴向均布开有四个通孔(3-1)，耐磨内衬筒层(3)安装在轴瓦主体(1)的内表面上，轴瓦主体(1)上开有四个注油孔(4)，四个注油孔(4)与四个通孔(3-1)的位置相对应，每个注油孔(4)与相对应的通孔(3-1)连通。
2、 根据权利要求1所述的船艇用轴瓦，其特征在于所述阻尼外套筒层 (2)是铁基合金阻尼外套筒层。
3、 根据权利要求1或2所述的船艇用轴瓦，其特征在于所述耐磨内衬 筒层(3)是巴氏合金耐磨内衬筒层。
专利摘要船艇用轴瓦，它涉及一种轴瓦。本实用新型为了解决船艇用常规轴承在齿轮啮合过程中引发支承转子产生振动和空气噪声。所述轴瓦主体的外表面上开有环形凹槽，所述阻尼外套筒层套装在环形凹槽上，耐磨内衬筒层上沿轴向均布开有四个通孔，耐磨内衬筒层安装在轴瓦主体的内表面上，轴瓦主体上开有四个注油孔，四个注油孔与四个通孔的位置相对应，每个注油孔与相对应的通孔连通。本实用新型通过在轴瓦主体的外表面设置阻尼层、在轴瓦主体的内表面设有耐磨层来降低轴承的传动噪声，使轴承振动噪声得到有效控制，并为船艇齿轮传动装置低噪声性能提供了可行的改善措施，提高船艇齿轮减速器的低噪声性能及船艇的平稳性和舒适使用性能，保证船艇安全可靠运行。
文档编号F16C33/10GK201314335SQ20082021185
公开日2009年9月23日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者付士平, 冰 冷, 孟祥辉, 华 才, 才维忠, 李莲彧, 王华斌, 王永梅, 郑志成, 彬 钟 申请人:哈尔滨太阳岛船艇科技开发有限责任公司