[发明专利]一种具有负泊松比效应的多孔含油保持架的调控方法

说明书

一种具有负泊松比效应的多孔含油保持架的调控方法，一、在含油保持架坯料上制备出一系列横竖均匀布置且两两不相交的切缝，在保持切缝尺寸不变的情况下，切缝的随机排布形成具有负泊松比效应的结构；使轴承保持架具有负泊松比效应；二、调整轴承运转速度，速度增大时，含油保持架受到离心力作用，保持架的周长增大，同时，因为保持架的负泊松比效应，保持架的轴向长度也增大，从而引起保持架的径向宽度变窄，保持架内的润滑油流出，三、反之，减小轴承运转速度，则减少出油量甚至润滑油被实时吸入，防止润滑油丢失与提高轴承润滑寿命；本发明大大提高润滑油的利用率与轴承寿命。

技术领域

本发明涉及轴承润滑技术领域，特别涉及一种具有负泊松比效应的多孔含油保持架的调控方法。

背景技术

多孔含油保持架广泛应用于航空航天等极端工况支撑轴承中，不仅是轴承的关键运动部件，还是润滑油的载体，决定着轴承在高速、乏油等工况下的润滑性能。含油保持架孔内的润滑油析出主要依赖于两方面，一是轴承在运转的过程，含油保持架温度的升高，润滑油受热膨胀而析出，但是随着含油保持架的温度升高，润滑油容易失效，造成润滑作用降低。二是在转速的作用下，润滑油受到离心力的作用而被甩出，但已有研究表明，离心力对多孔含油试样的出油性能没有产生明显影响，参见文献《采用多孔聚酰亚胺提高滚动轴承贫油润滑性能的研究》。目前普遍存在含油保持架的孔隙率低、含油率低的问题。当含油保持架孔隙率高时，保持架结构的强度、减摩性下降，不能达到轴承稳定性要求。如1991年11月30日兰州铁路局兰州铁路分局1479次货车列车因轴承质量不佳，保持架破碎，轴承运转卡阻致热，造成脱轨重大事故。随着滚动轴承应用工况不断扩展、对润滑性能要求不断提高，轴承润滑技术受到越来越多的关注。如中国专利CN207989551U《一种新型轴承保持架》利用在保持架曲面的边缘方向一次设置若干环形状储油槽，使钢球的周侧形成饱腹效果，提高钢球的润滑性能。中国专利CN108843689A《一种带有润滑油道的冲压保持架及加工方法》利用在兜孔侧壁开设周向呈环形的槽与在槽底设微织构，使保持架与滚动体滑动摩擦减少。

上述专利极大地提升了轴承保持架与钢球之间的润滑效果，提高了轴承的可靠性，但针对含油保持架，仍存在含油率低、润滑油利用率低、润滑油失效等缺点。如何做到具有高的含油率、高的润滑油利用率、良好的机械性能、良好的加工工艺性，成为制约超高速、高速轴轴承发展的关键问题。

发明内容

针对现有轴承保持架在高速重载的工况下，存在含油率低、润滑油利用率低、机械性能与含油性能难以平衡等问题，本发明目的在于提出一种具有负泊松比效应的多孔含油保持架的调控方法，可以在高速重载的工况下，含油保持架温度不升高的工况下，扩大离心力的作用，使轴承保持架内润滑油高效析出，提高轴承的润滑性能。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有负泊松比效应的多孔含油保持架的调控方法，包括以下步骤：

一、在含油保持架坯料上制备出一系列横竖均匀布置且两两不相交的切缝，在保持切缝尺寸不变的情况下，切缝的随机排布形成具有负泊松比效应的结构；使轴承保持架具有负泊松比效应；

二、若要调节出油量，使出油量增大，只要增大轴承转速，此时含油保持架受到离心力作用，保持架的周长增大，同时，因为保持架的负泊松比效应，保持架的轴向宽度x也增大，从而引起保持架的径向厚度t变窄，保持架内的润滑油流出，增强轴承的润滑性能；

三、若要调节出油量，使出油量减小，只要减小轴承的转速，此时保持架的厚度t增大，含油保持架内的孔隙结构发生变形，润滑油被实时吸入，防止润滑油丢失与提高轴承润滑寿命。