[发明专利]考虑分级负载的空气箔片径向轴承设计方法、径向轴承

权利要求书

1.基于余弦波的考虑分级负载的空气箔片径向轴承设计方法,其特征在于，外箔片与内箔片的间隙记为q；轴承的半径记为R；

在外箔片与内箔片设置有余弦波支撑单元，在余弦波支撑单元与外箔片之间设置有分级负载弹性柱体；

余弦波支撑单元的顶点与分级负载弹性柱体最近的距离记为s₁，即满足：

s≥s₁，余弦波支撑单元和分级负载弹性柱体共同起作用；

ss₁，余弦波支撑单元起作用，分级负载弹性柱体不作用；

其中，s表示余弦波支撑单元的变形；

分级负载弹性柱体的半径r为：

所述余弦波支撑单元的形状余弦波；

以余弦波支撑单元的顶点-外壳的中心的方向为Y轴,余弦波支撑单元的两个脚部的连线方向设为X轴，则余弦波支撑单元的形状采用下式表达：

其中，a、b为参数；

其中，a、b通过求解下述方程组可得到：

其中，x₀表示分级负载弹性柱体与余弦波支撑单元在x＝x₀处相切，边界条件为：

2.一种采用如权利要求1所述的设计方法设计的空气箔片径向轴承，其特征在于，从外到内，依次包括：外壳(1)、外箔片(2)、弹性支撑箔片(3)、内箔片(4)、弹性圆筒(5)、分级负载弹性柱体(6)；

其中，所述外箔片(2)紧贴在所述外壳(1)的内表面，且设置有沿着轴向方向延伸的缺口；

其中，所述弹性支撑箔片(3)设置在所述外箔片(2)与所述内箔片(4)之间；

其中，所述弹性圆筒位于所述内箔片(4)的内测；

其中，弹性支撑箔片(3)包括若干个余弦波支撑单元(3-1)、以及若干个贴合部(3-2)；余弦波支撑单元(3-1)、贴合部(3-2)交替分布，即相邻的余弦波支撑单元(3-1)之间通过贴合部(3-2)连接；

所述贴合部(3-2)与所述外箔片(2)的内表面贴合；

所述余弦波支撑单元(3-1)的顶部连接内箔片(4)；

所述余弦波支撑单元(3-1)包括第一支撑部(3-1-1)与第二支撑部(3-1-2)，所述分级负载弹性柱体(6)插入余弦波支撑单元(3-1)内，且分级负载弹性柱体(6)与第一支撑部(3-1-1)、第二支撑部(3-1-2)、外箔片(2) 接触。

3.如权利要求2所述的空气箔片径向轴承，其特征在于，所述内箔片(4) 为整体式结构，其由圆弧段和连接段构成，且连接段朝向外壳。

4.如权利要求2所述的空气箔片径向轴承，其特征在于，所述弹性圆筒布置在所述内箔片(4)内侧，其直接面向转轴；所述弹性圆筒是一只圆筒形的弹性套，材质采用不锈钢；所述弹性圆筒设置有一缺口。

5.如权利要求2或3或4所述的空气箔片径向轴承，其特征在于，在弹性圆筒的两轴向侧面上各有一个用于固定的凸出物。