[发明专利]一种自适应高速反摩擦悬浮轴承

说明书

本发明公开了一种自适应高速反摩擦悬浮轴承，属于悬浮轴承领域。它包括内圈(1)、外圈(2)和自适应承载层，内圈(1)的外侧装设于永磁铁A(11)，外圈(2)的内侧装设有永磁铁B(21)，永磁铁A(11)与永磁铁B(21)相对的磁极为异名磁极；自适应承载层包括靠近永磁铁A(11)的磁流变液层(4)和靠近永磁铁B(21)的高弹体层(3)；永磁铁A(11)靠近磁流变液层(4)的一侧设有一侧纳米涂层，纳米涂层使得其与磁流变液界面上无条件滑移。本发明是一种承载能力随转速正相关、摩擦力于转速反相关的自适应高速反摩擦悬浮轴承。

技术领域

本发明主要涉及悬浮轴承领域，特指一种自适应高速反摩擦悬浮轴承。

背景技术

悬浮轴承因摩擦力更小而著名，然而由于悬浮轴承的承载能力较小，尤其是不能动态调节载荷的大小在应用中受到限制。因此，设计一种自适应高速承载的悬浮轴承具有一定的应用价值。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种承载能力随转速正相关、摩擦力于转速反相关的自适应高速反摩擦悬浮轴承。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种自适应高速反摩擦悬浮轴承，它包括内圈、外圈和自适应承载层，其结构特征在于：

所述内圈的外侧装设于永磁铁A，所述外圈的内侧装设有永磁铁B，所述永磁铁A与所述永磁铁B相对的磁极为异名磁极；

所述自适应承载层包括靠近所述永磁铁A的磁流变液层和靠近所述永磁铁B的高弹体层。

所述永磁铁A靠近所述磁流变液层的一侧设有一侧纳米涂层，所述纳米涂层使得其与磁流变液界面上无条件滑移。

所述高弹体层的骨架部分为三嵌段聚合物，中间嵌段从乙烯，丁烯，丁二烯，异戊二烯中选择。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明的一种自适应高速反摩擦悬浮轴承采用高弹体层和磁流变液层实现了内圈承载，而且随着内圈与外圈相对转速的增加，磁感应强度增加了磁流变液的动态承载能力；永磁铁A的纳米涂层减小了内圈与磁流变液之间的粘性阻力。由此可知，本发明结构简单合理、实现了承载能力随转速正相关、摩擦力于转速反相关的效果。

附图说明

图1是本发明的一种自适应高速反摩擦悬浮轴承的结构原理示意图。

图中，1—内圈；11—永磁铁A；2—外圈；21—永磁铁B；3—高弹体层；4—磁流变液层。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明的一种自适应高速反摩擦悬浮轴承，它包括内圈1、外圈2和自适应承载层。

参见图1所示，内圈1的外侧装设于永磁铁A11，外圈2的内侧装设有永磁铁B21，永磁铁A11与永磁铁B21相对的磁极为异名磁极；

参见图1所示，自适应承载层包括靠近永磁铁A11的磁流变液层4和靠近永磁铁B21的高弹体层3。

参见图1所示，进一步地，永磁铁A11靠近磁流变液层4的一侧设有一侧纳米涂层，纳米涂层使得其与磁流变液界面上无条件滑移。

参见图1所示，进一步地，高弹体层3的骨架部分为三嵌段聚合物，中间嵌段从乙烯，丁烯，丁二烯，异戊二烯中选择。

工作原理：内圈1与外圈2相对低速转动时，内圈载荷1主要由高弹体层3承担，即此时内圈1相对于外圈2将发生一定的小位移；内圈1与外圈2相对高速转动时，永磁铁A11与永磁铁B21产生的动态磁场将改变磁流变液层4中的粘度系数，此时会出现流体动压承载现象，即内圈载荷1主要由磁流变液层4和高弹体层3承担，由此提高了承载能力；永磁铁A11的纳米涂层使得其与磁流变液界面上无条件滑移，由于高弹体层3分担的载荷减小，因此，磁流变液与内圈1的摩擦阻力也随之降低。