本發(fā)明涉及一種用于加載有環(huán)繞的徑向力的軸的滑動軸承裝置，包括：抗扭地設(shè)置在殼體構(gòu)件中的軸承環(huán)，所述軸承環(huán)具有在內(nèi)環(huán)周上構(gòu)成的第一工作面；和在軸的外環(huán)周上或在設(shè)置在軸上的軸套的外環(huán)周上構(gòu)成的第二工作面，所述第二工作面在第一工作面上滑動支承。

背景技術(shù)：

如果轉(zhuǎn)動的軸加載有相對于轉(zhuǎn)動軸線不平行的、優(yōu)選垂直的、環(huán)繞的徑向力，那么不可避免地出現(xiàn)軸變形或軸彎曲。變形度或彎曲度取決于當(dāng)前的徑向力的大小和方向變化。由于環(huán)繞的徑向力，不可避免地出現(xiàn)環(huán)繞的變形或彎曲。通常，借助這種系統(tǒng)有針對性地產(chǎn)生振動，即這種系統(tǒng)使用在所謂的振動機(jī)械中，例如分離器或振動器或其他振動激發(fā)器或者更確切地說振蕩器。所述應(yīng)用示出對軸承裝置的高的要求，尤其在承重能力、補償軸彎曲、振動或碰撞不靈敏性和噪聲情況方面。

除了滾動軸承之外，滑動軸承也設(shè)計用于支承軸，因為滑動軸承具有良好減振特性，所以其通常在動態(tài)負(fù)荷下使用。例如從ep2150713b1中已知一種所提到的類型的滑動軸承裝置。

用于滑動軸承或者更確切地說這種滑動軸承裝置的減振和剛性特征的前提條件是用足夠量的潤滑劑，通常為油，供給軸承或潤滑間隙。在從ep2150713b1已知的系統(tǒng)中，至滑動區(qū)域的潤滑劑輸送經(jīng)由軸向延伸通過軸的潤滑劑通道進(jìn)行，在所述潤滑劑通道中，至少一個徑向通道分支到工作面區(qū)域中。潤滑劑必須在軸端側(cè)借助壓力輸送，對此例如設(shè)有相應(yīng)的回轉(zhuǎn)接頭，以便能夠?qū)櫥瑒┮氲叫D(zhuǎn)的軸中。潤滑劑供給因此在一定程度上從內(nèi)部經(jīng)由軸本身進(jìn)行。這一方面與設(shè)有相應(yīng)的通道的軸相比并且另一方面與設(shè)有相應(yīng)的回轉(zhuǎn)接頭相比是耗費的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明基于的目的是，提出一種滑動軸承裝置，所述滑動軸承裝置相對簡單地構(gòu)造并且能夠?qū)崿F(xiàn)到軸承間隙中的良好的潤滑劑輸送。

為了解決所述問題，在開始提到類型的滑動軸承裝置中根據(jù)本發(fā)明提出，設(shè)有用于將潤滑劑朝軸的端側(cè)軸向輸送的裝置，并且在第二工作面中引入至少一個朝向軸的端側(cè)軸向敞開的、軸向延伸的、徑向敞開的槽。

在根據(jù)本發(fā)明的滑動軸承裝置中，潤滑劑被輸送給軸端側(cè)或者在那里等待處理。軸本身或者，如果設(shè)有的話，抗扭地緊貼在其上的軸套設(shè)置有至少一個相應(yīng)的、徑向敞開的槽，在下文中稱作為“徑向槽”，所述槽在軸向上觀察朝向軸端側(cè)是敞開的。沿相反方向，徑向槽優(yōu)選地，然而不一定是閉合的。在軸端側(cè)上等待處理的潤滑劑現(xiàn)在到達(dá)軸向敞開的徑向槽中。經(jīng)由所述徑向槽，潤滑劑由于軸旋轉(zhuǎn)被帶動并且強(qiáng)制性地被運輸?shù)捷S承間隙中，那么經(jīng)由潤滑劑相應(yīng)地供給所述軸承間隙。也就是說，潤滑劑附著在靜止的軸承環(huán)上，而軸轉(zhuǎn)動。因此，潤滑劑自動地被輸送給最窄的潤滑間隙。徑向槽不一定必須是軸向閉合的。所述徑向槽也能夠尤其以減小的橫截面或在形成污物槽部段的情況下通向另一端側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明的滑動軸承裝置非常簡單地構(gòu)造，并且尤其無需軸之內(nèi)的回轉(zhuǎn)接頭或復(fù)雜的通道結(jié)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的潤滑劑輸送。更確切地說，足夠的是，潤滑劑輸送裝置用于使?jié)櫥瑒┰谳S的端側(cè)上以足夠的壓力等待處理，以至于能夠進(jìn)入到構(gòu)成為簡單的徑向凹部的徑向槽中，所述徑向槽作用于輸送槽，并且將潤滑劑運輸?shù)綕櫥g隙中。不需要設(shè)有任何軸側(cè)的通道。

在該設(shè)計方案中，至少一個徑向槽直接構(gòu)成在軸上，即當(dāng)軸本身直接支承在軸承環(huán)中時，因此軸具有第二工作面。為了能夠避免加工軸以構(gòu)成徑向槽，作為本發(fā)明替選方案提出，在軸上固定有相應(yīng)的軸套，這能夠通過力配合的、形狀配合的或材料配合的連接來進(jìn)行。所述隨軸旋轉(zhuǎn)的軸套在該情況下設(shè)有第二工作面和至少一個徑向槽，所述軸套當(dāng)然能夠作為相對小的構(gòu)件與軸本身相比簡單得多地被加工。

在軸向上觀察，徑向槽優(yōu)選延伸經(jīng)過第二工作面的至少一半。所述徑向槽越長，沿軸向方向觀察，到軸承間隙中的潤滑劑輸送的面積就越大。

優(yōu)選地，設(shè)有兩個在環(huán)周上錯位地設(shè)置的徑向槽。也就是說，在軸上或在軸套上構(gòu)成兩個環(huán)繞的潤滑劑儲存部，使得被引導(dǎo)到潤滑間隙中的潤滑劑體積相應(yīng)更大。

優(yōu)選地，這一個徑向槽或這兩個徑向槽在環(huán)周上相對于徑向負(fù)載錯位地設(shè)置，即所述徑向槽以限定的、保持不變的角度增量相對于徑向負(fù)載在環(huán)周上錯位地構(gòu)成在軸上或軸套上。所述環(huán)周上的錯位是適當(dāng)?shù)?，以便不干擾在流體動力學(xué)的滑動軸承中的壓力構(gòu)建。在構(gòu)成僅一個徑向槽的情況下，錯位應(yīng)從力作用點，即徑向負(fù)載開始，沿轉(zhuǎn)動方向(向前)為45°至180°。也就是說，徑向槽能夠在相對大的角度范圍內(nèi)直至最大與徑向負(fù)載相對置地構(gòu)成。在兩個徑向槽的情況下，槽沿從力作用點或徑向負(fù)載起的轉(zhuǎn)動方向的錯位應(yīng)為45°至180°或210°至315°。在此，也得出相對于徑向負(fù)載的兩側(cè)的相對大的角度增量。尤其在具有變化的軸轉(zhuǎn)動方向的設(shè)備中，當(dāng)然構(gòu)成兩個徑向槽是適當(dāng)?shù)?，所述兩個徑向槽因此優(yōu)選對稱地相對于徑向負(fù)載錯位地設(shè)置。

徑向槽從敞開的槽端部朝閉合的槽端部的深度和寬度能夠保持不變。替選地能夠考慮，徑向槽從敞開的槽端部朝閉合的槽端部的深度和/或?qū)挾瓤勺兓?。例如，槽寬度能夠減小，即徑向槽變窄并且具有近似錐形的形狀。所述徑向槽當(dāng)然也能夠朝向槽端部擴(kuò)寬。所述徑向槽也能夠朝向閉合的槽端部變得更扁平，替選地，所述徑向槽也能夠變得更深等。

如所描述的那樣輸送潤滑劑，使得所述潤滑劑軸向地或者更確切地上在端側(cè)在軸上等待處理。根據(jù)本發(fā)明，用于此的裝置能夠具有設(shè)置在殼體側(cè)的蓋和至少一個中斷部，所述蓋跨接軸的端側(cè)，所述中斷部實現(xiàn)朝向軸的潤滑劑穿流且與軸的端側(cè)相鄰地定位。在這個當(dāng)然位置固定的蓋上例如連接有潤滑劑引導(dǎo)裝置，潤滑劑通過所述潤滑劑引導(dǎo)裝置被輸送，并且通過中斷部流向端側(cè)。有利地，如已經(jīng)描述的那樣不需要任何特殊的回轉(zhuǎn)接頭或其他的耦聯(lián)元件。

優(yōu)選地，在蓋和軸的及軸承環(huán)的端側(cè)，必要時還有軸套之間構(gòu)成軸向的、徑向延伸的且用于收集潤滑劑的間隙。流入的潤滑劑在該間隙中聚集，但是從軸承間隙朝向一側(cè)流出的潤滑劑也聚集在所述間隙中。所述潤滑劑因此被重新輸送給軸承，使得明顯降低需要的總體積流。

在與軸的端側(cè)相對置的蓋上，還能夠設(shè)置有軸向的止推片，在蓋和軸相對于彼此的軸向運動的情況下，軸必要時在所述止推片上運轉(zhuǎn)。

如描述的那樣，由于環(huán)繞的徑向負(fù)荷，出現(xiàn)軸變形或軸彎曲，所述徑向負(fù)荷例如通過在軸側(cè)固定的不平衡元件產(chǎn)生。所述彎曲優(yōu)選通過在滑動軸承區(qū)域中的相應(yīng)的構(gòu)造被考慮，即在軸承側(cè)設(shè)有相應(yīng)的彈性，所述彈性能夠?qū)崿F(xiàn)軸承環(huán)彈性地匹配于軸變形。經(jīng)由此實現(xiàn)，在滑動軸承上不存在傾斜并且實現(xiàn)滑動軸承的最大的承載能力。在根據(jù)本發(fā)明的滑動軸承裝置中，軸承環(huán)對此優(yōu)選在一個或兩個端側(cè)上設(shè)置有環(huán)繞的軸向槽，即軸向刺孔。也就是說，具有一定寬度的軸承環(huán)在一個或兩個端側(cè)上刺入有軸向槽，使得在該平面中環(huán)寬度減小。因此，在設(shè)置在兩側(cè)的軸向槽中，在兩個槽之間保留連接部。由于這個或這些刺孔，所以軸承環(huán)能夠彈性地跟隨軸彎曲，因為提供了工作面區(qū)域相對于相對置的、在殼體構(gòu)件側(cè)固定的軸承環(huán)區(qū)域的彈性的相對運動。

軸或軸套為了形成相對于軸承環(huán)更硬的工作層優(yōu)選設(shè)有相應(yīng)的抗磨損的硬質(zhì)材料覆層。作為這種硬質(zhì)材料覆層例如能夠使用碳層，通常也稱作為dlc層(dlc＝diamondlikecarbon，類金剛石鍍膜)。所述硬質(zhì)材料覆層也能夠是金屬摻雜的，在該情況下那么為所謂的me-dlc-層，其中尤其使用碳化鎢(wc)作為摻雜物。此外，作為硬質(zhì)材料層能夠使用陶瓷層或類似陶瓷的層(例如，氮化物陶瓷，氧化物陶瓷或碳化物陶瓷，例如氮化硅、碳化硅，或如鈦、鉻或其混合相的金屬的氮化物或碳化物)。能夠考慮由碳層或陶瓷層構(gòu)成的組合層，

硬質(zhì)材料層應(yīng)具有至少800hv的維氏硬度hv，優(yōu)選地，維氏硬度應(yīng)為至少1500hv。在軸承環(huán)上的第二工作面的硬度如所描述的那樣更小，所述硬度應(yīng)最大為700hv。優(yōu)選地，第一工作面，即硬質(zhì)材料層，具有軸承環(huán)的相關(guān)聯(lián)的表面層或者更確切地說工作面的至少兩至三倍的硬度。

軸側(cè)的或軸套側(cè)的硬質(zhì)材料層優(yōu)選施加在具有至少為50hrc(洛氏硬度)的邊緣硬度的襯底上。硬質(zhì)材料層的厚度優(yōu)選小于20μm，優(yōu)選位于1μm至10μm的范圍中，并且尤其位于2.5μm至4μm的范圍中。

尤其適合的是金剛石狀的硬的涂層，如以商標(biāo)從申請人的公司中已知，例如“cx+”。

附圖說明

本發(fā)明的其他的優(yōu)點和細(xì)節(jié)從下面描述的實施例中以及根據(jù)附圖得出。在此示出：

圖1示出作為根據(jù)本發(fā)明的軸承裝置的剖面的部分視圖的原理圖，

圖2示出第一實施方式的設(shè)有徑向槽的軸套的側(cè)視圖，

圖3示出設(shè)有徑向槽的第二實施方式的側(cè)視圖，

圖4示出具有設(shè)置在其上的軸套的軸的正視圖，以示出徑向槽的位置，

圖5示出在第二實施方式的根據(jù)本發(fā)明的軸承裝置的部分視圖中的原理圖，

圖6示出圖5中的軸承裝置的軸的正視圖。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的滑動軸承裝置1，包括軸2，所述軸加載有環(huán)繞的徑向力fr，如通過箭頭所示。軸2設(shè)有軸套3，所述軸套在示出的示例中貼靠在軸2的止擋凸緣4上。軸套3力配合地、形狀配合地或材料配合地與軸2固定連接，因此隨所述軸一起轉(zhuǎn)動。軸套3是一個滑動軸承配對件，軸承環(huán)5形成另一滑動軸承配對件，所述軸承環(huán)固定地容納在殼體構(gòu)件6中，在此以設(shè)置在殼體壁8中的適配器7的形式實現(xiàn)。軸承環(huán)5在內(nèi)環(huán)周上具有第一工作面9，軸套3在其外環(huán)周上具有第二工作面10，經(jīng)由所述第二工作面，軸2或者更確切地說軸套3在第一工作面上滑動支承。

軸套3能夠設(shè)有抗磨損的硬質(zhì)材料覆層，所述硬質(zhì)材料覆層形成工作面10。所述硬質(zhì)材料覆層例如能夠是dlc層(dlc＝diamondlikecarbon)，必要時也是金屬摻雜的(me-dlc層，例如摻雜有碳化鎢)。替選地，也能夠設(shè)有陶瓷層或類似陶瓷的層，以形成工作面10。相應(yīng)的層優(yōu)選以pvd(物理氣相沉積)方法沉積。與此相應(yīng)地，軸承環(huán)5或者更確切地說工作面9是磨損的構(gòu)件，即工作面9比工作面10更軟。因為徑向負(fù)載fr環(huán)繞，所以工作面9環(huán)繞地均勻受到負(fù)荷，進(jìn)而在出現(xiàn)混合摩擦的情況下均勻地?fù)p耗。

因為在環(huán)繞的徑向負(fù)載fr下出現(xiàn)雖然小的軸彎曲，但適當(dāng)?shù)氖牵O(shè)有具有彈性的軸承環(huán)5，即所述軸承環(huán)跟隨略微的軸變形，所述軸變形經(jīng)由軸套3產(chǎn)生。為了所述目的，在軸承環(huán)5的端側(cè)11、12上設(shè)有兩個環(huán)繞的軸向槽13、14，所述軸向槽刺入到相應(yīng)的端面中。在其之間保留有特定寬度的連接部15。軸向槽13、14能夠?qū)崿F(xiàn)軸承環(huán)5的略微的彈性壓縮，以便經(jīng)由此跟隨軸變形。當(dāng)然，軸向槽的寬度與軸承環(huán)的寬度有關(guān)。槽寬度通常在幾毫米的范圍內(nèi)，例如2mm至8mm，所述槽寬度根據(jù)軸承環(huán)設(shè)計和應(yīng)用情況來確定。相應(yīng)內(nèi)容適用于軸向的槽深度。保留的連接部在任何情況下應(yīng)仍具有足夠的寬度，例如至少5mm至15mm，根據(jù)軸承環(huán)5的相應(yīng)的軸向長度。當(dāng)然連接部的位置也是可變的，即所述連接部不強(qiáng)制性地必須基本上是居中的，如在圖1中所示。相反，所述連接部也能夠與右邊的或左邊的軸承環(huán)邊緣錯位地定位，造成相應(yīng)不同的軸向槽深度。

由軸套3和軸承環(huán)5形成的滑動軸承的潤滑劑供給，即在工作面9和10之間得到的軸承間隙的潤滑劑供給是必要的。為了所述目的，設(shè)有相應(yīng)的用于輸送潤滑劑的裝置，所述裝置包括蓋16，所述蓋經(jīng)由螺旋連接或類似機(jī)構(gòu)固定在殼體壁8上。所述蓋借助環(huán)形連接部17接合到適配器7下方，軸承環(huán)5軸向地抵靠環(huán)形連接部17支承。

蓋16在示出的示例中具有居中的中斷部18，在所述中斷部上例如連接有潤滑劑輸送管路。經(jīng)由中斷部18，潤滑劑，通常為油，被輸送到間隙19中，所述間隙構(gòu)成在蓋16的內(nèi)側(cè)和軸2的端面20或者更確切地說軸套3的和軸承環(huán)5的相應(yīng)的端面之間。所述間隙19用作為潤滑劑收集腔。在端面20和蓋16之間此外設(shè)有軸向的止推片21，所述止推片略微地與端面20間隔開，使得潤滑劑一直到達(dá)軸承環(huán)5的區(qū)域中。止推片21還能夠具有用于實現(xiàn)潤滑劑流動的中斷部。

為了能夠?qū)櫥瑒┹斔偷捷S承間隙內(nèi)，即在工作面9和10之間的間隙中，軸套3在其工作面10的區(qū)域中設(shè)有優(yōu)選兩個軸向延伸的槽22，所述槽在下文中稱作為“徑向槽22”，其中徑向槽22在圖1中以虛線示出。兩個徑向槽22在其通到端面20上的端部上是敞開的，然而在相對置的端部上是閉合的，所述兩個徑向槽在示出的示例中彼此相對置地在軸套3的外環(huán)周上構(gòu)成，進(jìn)而相對于徑向負(fù)載fr以+/-90°定位。也就是說，在間隙19中等待處理的潤滑劑從徑向槽的端面?zhèn)鹊亩瞬窟M(jìn)入徑向槽22中是可能的。徑向槽22形成近似環(huán)繞的潤滑劑儲存部，即處于其中的潤滑劑經(jīng)由旋轉(zhuǎn)的軸套3帶動，進(jìn)而強(qiáng)制性地被輸出到工作面9和10之間的軸承間隙中。在此不需要任何特殊的回轉(zhuǎn)接頭或其他的用于將潤滑劑輸送給軸20的連接接口等，因為徑向槽22自動地借助在壓力下處于間隙19中的潤滑劑填充，并且通過旋轉(zhuǎn)在一定程度上進(jìn)行自汲取。潤滑劑附著在靜止的軸承環(huán)或其工作面上，通過軸旋轉(zhuǎn)或軸套運動被抽到軸承間隙中。

從工作面9和10之間離開的潤滑劑在一側(cè)上，即在朝向蓋16的一側(cè)上，重新到達(dá)間隙19中，因此在間隙19中重新被收集，進(jìn)而能夠再次經(jīng)由徑向槽22容納并且使用。也就是說，能夠整體上減少潤滑劑體積流。

在軸承環(huán)側(cè)還能夠設(shè)有至少一個油輸出孔23，所述油輸出孔軸向地穿過軸承環(huán)5。然而所述油輸出孔是可選的，不是必須設(shè)有所述油輸出孔。

圖2示出軸套3或者更確切地說其工作面10的俯視圖。示出一個徑向槽22，所述徑向槽具有朝端面20敞開的端部24和在另一側(cè)上閉合的端部25。軸向觀察，徑向槽22應(yīng)延伸經(jīng)過第二工作面10的至少一半，優(yōu)選延伸超過第二工作面的至少一半。所述徑向槽不局限于在圖2中示出的矩形的結(jié)構(gòu)。相反，所述徑向槽的寬度能夠朝向端部25增大或減小，還有徑向槽22的深度能夠朝向端部25增大或減小。

圖3示出軸套3的一個替選的實施方式。視圖就這方面而言對應(yīng)于圖2中的視圖。徑向槽22在此具有兩個槽部段，即槽部段22a和槽部段22b。槽部段22a沿環(huán)周方向觀察明顯比槽部段22b更寬，其沿軸向方向看也更長。兩個槽部段22a、22b能夠具有相同的深度，但是也能夠考慮的是，槽部段22b比槽部段22a更扁平或更深。然而明顯地，整個徑向槽22在軸向上觀察比在根據(jù)圖2的實施例中明顯更寬地延伸。

圖4在正視圖中示出軸3的端面20以及軸套5的端面26。在軸套5上示出兩個徑向槽22，分別具有其敞開的端部24。這兩個徑向槽22在示出的示例中在環(huán)周上相對于徑向負(fù)載fr錯位地設(shè)置。與在圖1中描述的不同地，所述徑向槽在此不彼此相對置地并且以+/-90°相對于徑向負(fù)載fr錯位，而是以更大的角度增量，通過兩個角度α和β示出。在示出的示例中，角度α和β是不同的，當(dāng)然也能夠是相同的。兩個徑向槽22應(yīng)定位的角度區(qū)間優(yōu)選為45°至150°，沿一個或者另一個方向。這引起，在經(jīng)由相應(yīng)的箭頭在圖4中示出的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動方向上，一個徑向槽22總是定位于徑向力fr之前，并且另一個徑向槽定位于徑向力fr之后。

圖5示出滑動軸承裝置1的根據(jù)本發(fā)明的實施方式，其中軸2直接支承在軸承環(huán)5中。軸承環(huán)5又具有工作面9，然而在該實施方式中工作面10不直接構(gòu)成在軸2上，即在該情況下，軸2覆有硬質(zhì)材料覆層。這比軸套3由硬質(zhì)材料層覆層在制造方面更復(fù)雜，然而同樣是可能的。在該情況下，徑向槽22直接構(gòu)成在軸2上，并且加工到第二工作面10中。徑向槽22的幾何形狀又能夠是任意的，如已經(jīng)關(guān)于上面的實施方式描述的那樣。

在其他方面，滑動軸承裝置的基本構(gòu)造盡可能地對應(yīng)于圖1中的實施例。在該實例中，軸承環(huán)5直接位置固定地容納在殼體壁中，因此在此不設(shè)有適配器7。軸承環(huán)5同樣具有彈性，這通過如下方式實現(xiàn)：在兩個端面上設(shè)有相應(yīng)的軸向槽13和14，其中——并且這也適用于根據(jù)圖1的實施方式——彈性也僅能夠經(jīng)由軸向槽實現(xiàn)。

又設(shè)有用于輸送潤滑劑的裝置，所述裝置包括蓋16，所述蓋對應(yīng)于圖1中的蓋16。又在蓋16上設(shè)有中斷部18，經(jīng)由所述中斷部，潤滑劑進(jìn)入到蓋和軸2的端面20或者更確切地說軸承環(huán)5的端面12之間的間隙19中。潤滑劑又經(jīng)由徑向槽22容納并且環(huán)形輸送，使得所述潤滑劑到達(dá)工作面9和10之間的軸承間隙中。

在此也能夠如在圖5中所示，徑向槽22彼此錯位180°地設(shè)置，進(jìn)而相對于徑向負(fù)載fr以+/-90°定位。替選地，在此也能夠考慮其他的角度錯位，如在圖6中所示。在那里也示例性地示出兩個角度α和β，所述角度又能夠是相同的或不同的。

附圖標(biāo)記列表：

1滑動軸承裝置

2軸

3軸套

4止擋凸緣

5軸承環(huán)

6殼體構(gòu)件

7適配器

8殼體壁

9工作面

10工作面

11端側(cè)

12端側(cè)

13軸向槽

14軸向槽

15連接部

16蓋

17環(huán)形連接部

18中斷部

19間隙

20端面

21止推片

22徑向槽

22a槽部段

22b槽部段

23油輸出孔

24端部

25端部

26端面