[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异形阶梯轴承

权利要求书

1.一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异形阶梯轴承，包括一块静止板块(1)，静止板块(1)的工作表面包括平面A(2)、平面B(3)和阶梯面(4)，平面A(2)和平面B(3)相互平行，阶梯面(4)分别与平面A(2)和平面B(3)垂直，阶梯面(4)的高度即阶梯尺寸为Δh；另有一块具有平面C(5)的运动平板(6)，使运动平板(6)与静止板块(1)配对，使运动平板(6)的平面C(5)与静止板块(1)的平面A(2)相互平行，运动平板(6)的运动方向为由静止板块(1)的平面A(2)一端指向静止板块(1)的平面B(3)一端，静止板块(1)和运动平板(6)之间的间隙中充满润滑油(7)，运动平板(6)的平面C(5)与静止板块(1)的平面A(2)之间的距离即轴承入口区润滑油(7)膜厚度为h_i，定义：ψ＝l₂/l₁，其特征在于：平面A(2)的物理吸附特性与平面B(3)的物理吸附特性不相同，平面A(2)是憎油涂层表面，平面B(3)是亲油涂层表面或是静止板块(1)的亲油自然表面，平面C(5)是运动平板(6)的自然表面或是运动平板(6)上的涂层表面，润滑油(7)膜在平面A(2)和整个平面C(5)上产生滑移，润滑油(7)膜在平面B(3)上不产生滑移；润滑油(7)和平面C(5)间的界面剪切强度τ_sb大于润滑油(7)和平面A(2)间的界面剪切强度τ_sa，且润滑油(7)和平面B(3)间的界面剪切强度τ_sc大于平面B(3)处的剪应力的绝对值；这样，润滑油(7)膜在平面A(2)和整个平面C(5)上就产生滑移，而润滑油(7)膜在平面B(3)上则不滑移；这里，u是运动平板(6)相对于静止板块(1)的运动速度，η是润滑油(7)工作时的动力粘度，λ_h＝h_o/h_i，h_o是轴承出口区润滑油(7)膜厚度，l₁是静止板块(1)的平面A(2)的宽度，l₂是静止板块(1)的平面B(3)的宽度。

2.如权利要求1所述的整个运动表面处和入口区静止表面处皆出现界面滑移的异形阶梯轴承，其特征在于：这种轴承最优工作条件是：ψ＝l₂/l₁＝0.6，在此条件下，这种轴承具有最大承载能力。

3.如权利要求1所述的整个运动表面处和入口区静止表面处皆出现界面滑移的异形阶梯轴承，其特征在于：静止板块(1)的平面A(2)为氟碳涂层表面，静止板块(1)的平面B(3)为二氧化钛涂层表面，运动平板(6)的平面C(5)为钢制零件自然表面。