[发明专利]一种顺应挠度曲线的旋转轴系的轴承孔系布置方法

权利要求书

1.一种旋转轴系中轴承孔系的布置方法，通过对支撑旋转轴系各轴承的轴承孔轴线的位置和偏转角度进行布置，使单个轴承沿周向同一位置、轴向的不同位置所受应力或压强基本一致，从而实现对旋转轴系的支撑并消除轴系轴承自身的偏磨，其特征在于，所述各轴承按照顺应轴承的轴承孔型心处的轴系挠度曲线安装布置，其中型心为几何中心；所述轴系挠度曲线包括静止状态下旋转轴系的静态挠度曲线和旋转状态下旋转轴系的当量静态挠度曲线，旋转状态下轴系承受额外负载，该额外负载包括综合径向力和弯矩，此额外负载相对大地坐标系是稳定的，将此额外负载等效为静止状态下的轴系负载，由此求得的挠度曲线称为当量静态挠度曲线。

2.根据权利要求1所述的一种旋转轴系中轴承孔系的布置方法，其特征在于，所述顺应轴承孔型心处的轴系挠度曲线安装布置具体包括：

确定所述旋转轴系的挠度曲线并进而确定该挠度曲线在各轴承孔型心处的挠度值及转角的步骤，其中所述轴系挠度曲线转角指轴系在轴承的轴承孔型心处的挠度曲线与所述旋转轴系的基准直线的夹角，所述挠度值指轴系在轴承的轴承孔型心处对轴系的基准直线的偏移量；

根据所述轴承孔中心轴线与该轴承的轴承孔型心处的轴系挠度曲线的夹角的当量误差确定所述各轴承的安装角度，即按顺应挠度曲线安装或是按基准直线安装的步骤，其中所述轴承的安装角度指各轴承孔中心轴线与所述旋转轴系的基准直线的夹角；所述轴承孔中心轴线与轴系挠度曲线夹角的当量误差为dt＝L×θ，其中轴系的某个轴承的长度为L，轴承孔中心轴线与轴承型心处轴系挠度曲线的夹角为θ；以及

根据上述步骤确定的轴承挠度值和安装角度，进行轴承安装从而完成轴承孔系布置的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的一种旋转轴系中轴承孔系的布置方法，其特征在于，对所述轴系中各轴承，其安装位置为其轴承孔的型心布置在该轴系的基准直线上时，确定所述各轴承的安装角度具体为：

如果轴承孔中心轴线与轴系挠度曲线夹角的当量误差dt大于轴系的同心度公差阈值或轴承单边间隙差值的允许最大值gap阈值，按轴承孔中心线顺应轴承孔型心处轴系挠度曲线转角安装各轴承；否则，各轴承按照其轴承孔中心轴线与轴系基准直线共线方式安装各轴承；

其中，所述轴承单边间隙差值的允许最大值gap是指周向同一位置、轴向不同位置的单边最大间隙减去单边最小间隙的差值的最大允许值，轴系同心度公差阈值为轴系同心度公差或者轴系同心度公差的一定百分比，轴承单边间隙差值的允许最大值gap阈值为轴承单边间隙差值的允许最大值gap或者轴承单边间隙差值的允许最大值gap的一定百分比；所述轴承孔中心轴线与轴系挠度曲线夹角的当量误差为dt＝L×θ，其中轴系的某个轴承的长度为L，轴承孔中心轴线与轴承型心处轴系挠度曲线的夹角为θ。

4.根据权利要求1或2所述的一种旋转轴系中轴承孔系的布置方法，其特征在于，对所述轴系中各轴承，其安装位置为其轴承孔的型心布置在该轴系的挠度曲线上时，确定所述各轴承的安装角度具体为：

如果轴承孔中心轴线与轴系挠度曲线夹角的当量误差dt与轴承的挠度值的和大于轴系的同心度公差阈值或轴承单边间隙差值的允许最大值gap阈值，按轴承孔中心线顺应轴承孔型心处轴系挠度曲线转角安装各轴承，否则，各轴承按照其轴承孔中心轴线与轴系基准直线共线方式安装各轴承；

其中，所述轴承单边间隙差值的允许最大值gap是指周向同一位置、轴向不同位置的单边最大间隙减去单边最小间隙的差值的最大允许值，轴系同心度公差阈值为轴系同心度公差或者轴系同心度公差的一定百分比，轴承单边间隙差值的允许最大值gap阈值为轴承单边间隙差值的允许最大值gap的一定百分比；所述轴承孔中心轴线与轴系挠度曲线夹角的当量误差为dt＝L×θ，其中轴系的某个轴承的长度为L，轴承孔中心轴线与轴承型心处轴系挠度曲线的夹角为θ。

5.一种利用权利要求1-4中任一项所述的方法布置其轴承孔系的旋转轴系。

6.根据权利要求5所述的旋转轴系，其特征在于，所述旋转轴系为3个或3个以上的轴承且理论上共一根轴线的轴系。

7.根据权利要求5所述的旋转轴系，其特征在于，所述轴系为船舶推进轴系、航空发动机轴系或汽轮发动机轴系。