申请/专利权人：常州机电职业技术学院

申请日：2018-06-25

公开（公告）日：2020-11-17

公开（公告）号：CN108591267B

主分类号：F16C33/04(20060101)

分类号：F16C33/04(20060101);F16C33/10(20060101);F16C17/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.17#授权;2018.10.26#实质审查的生效;2018.09.28#公开

摘要：本发明涉及一种出口区静止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，包括一块静止板块和一块运动平板，静止板块工作表面为阶梯状表面，运动平板和静止板块的凸出工作表面相互平行，轴承入口区这两板块间隙小于出口区这两板块间隙，这两板块间隙中充满润滑油，运动平板运动方向为从轴承入口区指向出口区。润滑油在轴承出口区静止板块表面上和入口区静止板块表面上皆滑移，而在轴承其余表面上不滑移。润滑油与出口区静止板块表面间界面剪切强度大于润滑油与入口区静止板块表面间界面剪切强度。本发明轴承具有一定承载能力和较低摩擦系数，具有显著减摩和节能效果，在机械设备中特定场合下作支承部件用。

主权项：1.一种出口区静止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A2、平面B3和阶梯面4，平面A2和平面B3相互平行，阶梯面4分别与平面A2和平面B3垂直，阶梯面4的高度即阶梯尺寸为Δh；另有一块具有平面C5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C5与静止板块1的平面A2相互平行，运动平板6的运动方向为由静止板块1的平面A2一端指向静止板块1的平面B3一端，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C5与静止板块1的平面A2之间的距离即轴承入口区润滑油7膜厚度为hi，运动平板6的平面C5与静止板块1的平面B3之间的距离即轴承出口区润滑油7膜厚度为ho，静止板块1的平面A2的宽度为l1，静止板块1的平面B3的宽度为l2，定义：ψ＝l2l1，λh＝hohi；其特征在于：λh＞1，平面A2的物理吸附特性与平面B3的物理吸附特性不相同，平面A2是憎油涂层表面，平面B3是涂层表面或是静止板块1的自然表面，平面C5是运动平板6的亲油自然表面或是运动平板6上的亲油涂层表面，平面A2为氟碳涂层表面，平面B3为陶瓷涂层表面，平面C5为二氧化钛涂层表面，润滑油7为5P4E聚苯醚油，润滑油7膜在整个平面A2上和整个平面B3上均滑移，润滑油7膜在整个平面C5上不滑移；润滑油7和平面B3间的界面剪切强度τsb大于润滑油7和平面A2间的界面剪切强度τsa。

全文数据：出口区静止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技术领域[0001]本发明涉及轴承领域，具体地说是一种出口区静止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。背景技术[0002]轴承是用来支承轴类零件的重要机械部件。主要分滑动轴承和滚动轴承两种。对于轴承有以下主要性能要求:支承精度、支承刚度、低摩擦系数和耐磨损。这就要求轴承是一种很精密的机械部件，还要求它有足够大的承载能力。为了达到好的减摩和耐磨性能，还需要轴承具有较好的润滑性能。发展至今，虽然轴承技术比较成熟，但均建立在传统的润滑理论基础上。目前，滚动轴承和滑动轴承各应用于不同场合，各有其优势。由于本发明涉及的是滑动轴承，现将现有滑动轴承类型和技术归纳如下：[0003]从润滑机理上，滑动轴承分为混合摩擦滑动轴承和流体润滑滑动轴承两种。前者依靠边界吸附膜和流体动压效应实现润滑，用于低速、轻载和不重要场合;后者依靠流体膜实现润滑，用于重要场合，应用更为广泛。流体润滑滑动轴承是滑动轴承的主体，又分为流体动压润滑滑动轴承和流体静压润滑滑动轴承两种。流体静压润滑滑动轴承依靠外界液压系统供油，靠油压支承载荷，靠液压油进行润滑，制造精度高、结构较复杂、成本较高，用于要求支承刚度大、支承精度高和承载能力大的重要场合。流体动压润滑滑动轴承依靠流体动压效应实现润滑，具有结构较简单、成本较低、性能较好的优点，是一种应用更为广泛和常见的滑动轴承。它又分为流体动压润滑向心滑动轴承和流体动压润滑推力滑动轴承两种。前者用于支承径向载荷，后者用于支承轴向载荷。以下介绍现有主要流体动压润滑推力滑动轴承类型及其特点。[0004]—、倾斜平面瓦块轴承，这种轴承如图1所示。它依靠上下两表面间形成的收敛间隙和这两个表面间的相对运动实现流体动压效应，从而实现润滑。这种轴承有较大承载能力，有较好减摩和耐磨性能。[0005]这种轴承分成两种，一种是上表面和下表面均不能绕支点转动的固定瓦块轴承，另一种是其中一个表面可绕支点转动的可倾瓦块轴承。在良好设计下，可倾瓦块轴承比固定瓦块轴承有更大的承载能力。[0006]二、锯齿形瓦块轴承，这种轴承如图2所示。它的工作和润滑机理同上一种轴承。在相同条件下它的承载能力比上一种轴承低得多。[0007]三、斜面平台瓦块轴承，这种轴承如图3所示。它的工作和润滑机理同上两种轴承。在相同工况下它的最大承载量比倾斜平面固定瓦块轴承的最大承载量高出20%。[0008]四、瑞利阶梯轴承，这种轴承如图4所示。它的工作和润滑机理同前面轴承。相比于前面三种轴承，在相同工况下它的最大承载量最高，比倾斜平面固定瓦块轴承的最大承载量高出28%。[0009]根据传统流体润滑理论，图1-图4所示传统轴承均依赖两固体表面间形成的收敛楔形间隙，在运动表面带动下，润滑油从收敛楔形间隙的大截面带进去，从它的小截面带出来，从而使润滑油在收敛楔形间隙中受到挤压进而产生油压，润滑油膜就具备承载能力，从而形成流体动压润滑轴承。按照传统流体润滑理论，两固体表面间形成的发散楔形间隙中是不可能形成流体动压润滑油膜的，这时就不可能形成轴承。因为此时在运动表面带动下，润滑油从发散楔形间隙的小截面带进去，而从它的大截面被带出来，这样润滑油在发散楔形间隙中就不会受到挤压，也就不会产生油压，不具备承载能力，不能形成润滑油膜。发明内容[0010]本发明的目的是提供一种出口区静止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。与传统流体润滑理论相悖，这种轴承两接触表面间形成发散的间隙。与图4所示传统阶梯轴承相反，这种轴承入口区的表面间隙小于它的出口区的表面间隙。按照传统流体润滑理论，这种轴承应当是不成立的，因为润滑油从发散间隙的小截面带进去，而从它的大截面被带出来，润滑油在这样的间隙中没有被挤压，也就不能形成油压，不具备承载能力。但是，如果这种轴承入口区的静止表面为具有较弱物理吸附能力的憎油涂层表面而使润滑油膜在轴承入口区的整个静止表面上滑移，同时润滑油膜也在这种轴承的出口区的整个静止表面上滑移，但这种轴承里润滑油膜和出口区静止表面间的界面剪切强度大于润滑油膜和入口区静止表面间的界面剪切强度，而润滑油膜在轴承的其余表面即轴承的整个运动表面上不滑移，由于润滑油膜在本轴承入口区整个静止表面和出口区整个静止表面上的滑移，在轴承运动表面带动下，流入本轴承入口区小截面的润滑油流量就会反而大于流出出口区大截面的润滑油流量，从而使得润滑油在这样的发散楔形间隙中也能受到挤压进而产生油压，润滑油膜就具备承载能力。这样就形成本发明所指的出口区静止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。[0011]本发明在传统轴承忌讳的发散的表面间隙下，仅运用界面滑移技术，就实现了具有一定承载能力的异形阶梯轴承，在技术上，本发明具有突出的进步和创造性。本发明轴承具有制造容易、结构简单、成本低廉、摩擦系数低和节能的优点。[0012]本发明的技术解决方案是：[0013]—种出口区静止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，如图5，包括一块静止板块（1，静止板块（1的工作表面包括平面A2、平面B3和阶梯面4，平面A2和平面B3相互平行，阶梯面⑷分别与平面A2和平面B3垂直，阶梯面4的高度即阶梯尺寸为Λh;平面A2的物理吸附特性与平面B3的物理吸附特性不相同，平面A2是憎油涂层表面，平面B3是涂层表面或是静止板块（1的自然表面。本发明另有一块具有平面C5工作表面的运动平板6，平面C5是运动平板⑹的亲油自然表面或是运动平板6上的亲油涂层表面。使运动平板6与静止板块（1配对，使运动平板⑹的平面C⑸与静止板块⑴的平面A2相互平行，静止板块⑴和运动平板⑹之间的间隙中充满润滑油7，运动平板6的平面C5与静止板块⑴的平面A2之间的距离即轴承入口区润滑油（7膜厚度为Iu，运动平板6的平面C5与静止板块（1的平面B3之间的距离即轴承出口区润滑油7膜厚度为h。，静止板块⑴的平面A2的宽度为I1，静止板块⑴的平面B3的宽度为12,走乂:Φ=ΐ21ι，Xh=h〇hi;本发明要求:Ah〉1，润滑油⑺和平面B3间的界面剪切强度Tsb大于润滑油⑺和平面A2间的界面剪切强度Tsa，并且Tsb和Tsa满足以下关系式：这里，Ar=TsbTsa，u是运动平板⑹相对于静止板块⑴的运动速度，η是润滑油⑺工作时的动力粘度;润滑油⑺和平面C5间的界面剪切强度Ts。大于平面C5处的剪应力的绝对值，即’这样，润滑油（7膜在整个平面A2和整个平面B3上就滑移，而润滑油⑺膜在整个平面C5上则不滑移。运动平板⑹的运动方向为由静止板块⑴的平面A2—端指向静止板块1的平面B3—端。这样就形成了本发明所指的出口区静止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。本发明轴承中，Φ值的优选范围是：1.2Φ2.4,在此Φ取值范围内，本发明轴承的承载能力较大。本发明轴承最优工作条件是:^=I2Zl1=I.7;在此条件下，这种轴承具有最大承载能力。[0014]进一步地，静止板块⑴的平面A2为氟碳涂层表面，静止板块⑴的平面B3为陶瓷涂层表面，运动平板6的平面C5为二氧化钛涂层表面。[0015]本发明的有益效果是：[0016]本发明运用界面滑移技术，采用表面涂层方法设计出一种异形阶梯轴承。本发明轴承适用于轴承入口区表面间隙小于轴承出口区表面间隙的场合，这是传统阶梯轴承达不到的。本发明轴承具有一定的承载能力和较低的摩擦系数，具有良好的润滑油膜，能起到较好的减摩节能效果，在机械设备上作支承部件用。[0017]本发明具有以下优点：1本发明轴承适用于轴承入口区表面间隙小于轴承出口区表面间隙的场合。2本发明轴承含有良好的润滑油膜，具有良好的减摩节能性能，具有一定的承载能力。3本发明轴承结构简单，制造容易，成本低廉。附图说明[0018]图1是现有倾斜平面瓦块轴承的结构示意图；[0019]图2是现有锯齿形瓦块轴承的结构示意图；[0020]图3是现有斜面平台瓦块轴承的结构示意图；[0021]图4是现有瑞利阶梯轴承的结构示意图；[0022]图5是本发明实施例出口区静止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的结构示意图；[0023]图6是实施例中本发明轴承内的润滑油⑺膜压力分布示意图；[0024]图7是实施例中不同1下本发明轴承内的无量纲润滑油⑺膜压力分布图；[0025]图8是实施例中不同1下本发明轴承的无量纲承载量W随Φ的变化曲线图；[0026]图9是不同λτ值和ΔH值下本发明实施例中的轴承的静止板块⑴处的摩擦系数fa值图；[0027]图10是不同λτ值和ΔH值下本发明实施例中的轴承的运动平板6处的摩擦系数fb值图。[0028]其中，u为运动平板相对于静止板块的运动速度，w为单位接触长度上轴承支承的载荷，I1为静止板块⑴的平面A2的宽度即轴承入口区的宽度，I2为静止板块⑴的平面B3的宽度即轴承出口区的宽度，Ah为阶梯面4的高度即轴承的阶梯尺寸，Iu为轴承入口区润滑油7膜厚度，h。为轴承出口区润滑油7膜厚度，k=TsbTsa，Tsb是润滑油7和平面B3间的界面剪切强度，Tsa是润滑油⑺和平面A2间的界面剪切强度，!1=八11^=入11-1，Ah=holu;两板块之间的间隙中充满润滑油，润滑油7膜在整个平面A2上和整个平面B3上均滑移，润滑油7膜在整个平面C5上不滑移。[0029]图5中：1-静止板块，2-平面A，3-平面B，4-阶梯面，5-平面C，6-运动平板，7-润滑油具体实施方式[0030]下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。[0031]实施例[0032]—种出口区静止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，如图5，包括一块静止板块（1，静止板块（1的工作表面包括平面A2、平面B3和阶梯面4，平面A2和平面B3相互平行，阶梯面⑷分别与平面A2和平面B3垂直，阶梯面4的高度即阶梯尺寸为Λh;平面A2的物理吸附特性与平面B3的物理吸附特性不相同，平面A2是憎油涂层表面，平面B3是涂层表面或是静止板块（1的自然表面。本发明另有一块具有平面C5工作表面的运动平板6，平面C5是运动平板⑹的亲油自然表面或是运动平板6上的亲油涂层表面。使运动平板6与静止板块（1配对，使运动平板⑹的平面C⑸与静止板块⑴的平面A2相互平行，静止板块⑴和运动平板⑹之间的间隙中充满润滑油7，运动平板6的平面C5与静止板块⑴的平面A2之间的距离即轴承入口区润滑油（7膜厚度为Iu，运动平板6的平面C5与静止板块（1的平面B3之间的距离即轴承出口区润滑油7膜厚度为h。，静止板块⑴的平面A2的宽度为I1，静止板块⑴的平面B3的宽度为12,走乂:Φ=ΐ21ι，Xh=h〇hi;本发明要求:Ah〉1，润滑油⑺和平面B3间的界面剪切强度Tsb大于润滑油⑺和平面A2间的界面剪切强度Tsa，并且Tsb和Tsa满足以下关系式：这里，AT=TsbTsa，u是运动平板⑹相对于静止板块⑴的运动速度，η是润滑油（7工作时的动力粘度;润滑油⑺和平面C5间的界面剪切强度Ts。大于平面C5处的剪应力的绝对值，即：3这样，润滑油（7膜在整个平面A2上和整个平面B⑶上就滑移，而润滑油⑺膜在整个平面C5上则不滑移。运动平板6的运动方向为由静止板块⑴的平面A2—端指向静止板块⑴的平面B3—端。这样就形成了本发明所指的出口区静止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。本发明轴承中，Φ值的优选范围是：1.2Φ2.4,在此Φ取值范围内，本发明轴承的承载能力较大。本发明轴承最优工作条件是:¢=121:=1.7;在此条件下，这种轴承具有最大承载能力。[0033]本发明轴承适用于轴承入口区表面间隙小于轴承出口区表面间隙的场合，这是传统阶梯轴承达不到的。本发明轴承具有一定的承载能力和较低的摩擦系数，具有良好的润滑油膜，能起到较好的减摩节能效果，在机械设备上作支承部件用。[0034]实施例中，该种出口区静止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，由静止板块⑴和运动平板⑹组成本轴承，两块板块由各种牌号钢材制成，但不排除使用其它材料制成。该种出口区静止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，润滑油⑺和平面B3间的界面剪切强度Tsb大于润滑油⑺和平面A⑵间的界面剪切强度Tsa，并且Tsb和Tsa满足以下关系式：这里，AT=TsbTsa，u是运动平板⑹相对于静止板块⑴的运动速度，η是润滑油（7工作时的动力粘度;润滑油⑺和平面C5间的界面剪切强度Ts。大于平面C5处的剪应力的绝对值，即：这样，润滑油（7膜在整个平面A2上和整个平面B3上就滑移，而润滑油⑺膜在整个平面C5上则不滑移。这里，Iu为运动平板⑹的平面C⑸与静止板块⑴的平面A2之间的距离即轴承入口区润滑油⑺膜厚度，It=Wl1,11是静止板块⑴的平面A⑵的宽度，I2是静止板块⑴的平面B⑶的宽度，u是运动平板6相对于静止板块⑴的运动速度，η是润滑油⑺工作时的动力粘度，Ah=h。hnh。是运动平板6的平面C5与静止板块⑴的平面B3之间的距离即轴承出口区润滑油（7膜厚度。运动平板6以速度u相对于静止板块（1滑动，速度u的方向为由静止板块1的平面A2—端指向静止板块⑴的平面B3—端，如图5。平面A2是憎油涂层表面，平面B3是涂层表面或是静止板块1的自然表面，平面C5是运动平板6的亲油自然表面或是运动平板6上的亲油涂层表面。[0035]图5给出实施例轴承的结构示意图。图5中，u为运动平板6相对于静止板块（1的运动速度，w为单位接触长度上轴承支承的载荷，I1为静止板块（1的平面A2的宽度即轴承入口区的宽度，I2为静止板块（1的平面B3的宽度即轴承出口区的宽度，Ah为阶梯面4的高度即轴承的阶梯尺寸，两板块之间的间隙中充满润滑油（7，1η为轴承入口区润滑油⑺膜厚度，h。为轴承出口区润滑油⑺膜厚度;润滑油⑺膜在整个平面A⑵上和整个平面B3上均滑移，而润滑油（7膜在整个平面C5上不滑移;平面A2是憎油涂层表面，平面B⑶是涂层表面或是静止板块⑴的自然表面，平面C5是运动平板⑹的亲油自然表面或是运动平板6上的亲油涂层表面。[0036]与图4所示的传统流体动压润滑阶梯轴承相比，本发明轴承在结构上有实质变化，它采用轴承表面间发散的间隙，突破了传统润滑技术的禁区，实现了润滑油膜润滑，具有一定的承载能力和较低的摩擦系数。本发明轴承制造容易，成本低廉，具有良好润滑、减摩、节能性能，适用于特定的场合。因此，本发明轴承的技术优势和应用价值是十分明显的。[0037]实施例中，运动平板6和静止板块⑴均为钢材制造，静止板块1的平面A2为憎油的）氟碳涂层表面，静止板块（1的平面B3为陶瓷涂层表面，运动平板6的平面C⑸为亲油的）二氧化钛涂层表面，润滑油⑺为5P4E聚苯醚油，工作时润滑油⑺和平面A2间的界面剪切强度Tsa为0.02MPa，润滑油⑺和平面B3间的界面剪切强度Tsb为0.13MPa，润滑油⑺和平面C5间的界面剪切强度^。为0.4MPa，润滑油⑺工作时动力粘度为q=〇.〇4Pa·s，运动平板6的运动速度为u=10ms，轴承入口区润滑油⑺膜厚度hi为2μπι，优选Φ=Wl1=1.7。轴承工作时，润滑油7膜在整个平面A2上和整个平面B⑶上均滑移，润滑油7膜在整个平面C5上不滑移。[0038]1当Ii=2.96mm，12=5.04mm，阶梯面⑷的高度为Δh=0.Ιμπι时，得到的本发明轴承单位长度量纲承载量为W=5.4X105Nm，静止板块（1上的摩擦系数为0.0023，运动平板⑹上的摩擦系数为0.0013。[0039]2当ll=2.96mm，l2=5.04mm，阶梯面⑷的高度为Δh=0.3μm时，得到的本发明轴承单位长度量纲承载量为W=4.44X105Nm，静止板块（1上的摩擦系数为0.0028，运动平板⑹上的摩擦系数为0.0016。[0040]3当ll=2.96mm，l2=5.04mm，阶梯面⑷的高度为Δh=0.5μm时，得到的本发明轴承单位长度量纲承载量为W=3.81X105Nm，静止板块（1上的摩擦系数为0.0036，运动平板⑹上的摩擦系数为0.0019。[0041]⑷当ll=2.96mm，l2=5.04mm，阶梯面⑷的高度为Δh=0.7μm时，得到的本发明轴承单位长度量纲承载量为w=3.18X105Nm，静止板块（1上的摩擦系数为0.0043，运动平板⑹上的摩擦系数为0.0023。[0042]从实施例看出，本发明轴承属一种异形阶梯轴承，它的入口区的轴承表面间隙低于它的出口区的轴承表面间隙。本发明轴承具有一定承载能力，具有良好的润滑油膜和较低的摩擦系数，减摩耐磨性好，胜任特定的工作场合，用于机械设备中主轴的支承，解决了普通轴承不能解决的技术问题。[0043]本发明原理说明如下：[0044]根据已往建立的界面滑移理论，在本发明轴承中，由于润滑油（7膜在静止板块1的整个平面A2上和整个平面B3上均滑移而在整个平面C⑸上不滑移，如图5，即使在轴承入口区表面间隙小于轴承出口区表面间隙的情形下，在运动平板⑹的运动带动下，流入轴承的润滑油（7流量大于流出轴承的润滑油7流量。这样，轴承内的流体流动的流量平衡条件就被打破，润滑油7在轴承中不断积聚受到挤压从而形成油压。轴承内形成的润滑油7膜压力使轴承入口区和出口区中分别产生压力梯度流动（S卩Poiseuille流动），入口区和出口区中产生的压力梯度流动分别使流入轴承的润滑油7流量减小，使流出轴承的润滑油（7流量增大，最终使流入轴承的润滑油⑺总流量等于流出轴承的润滑油（7总流量，从而维持了润滑油7在轴承中的流动连续性。这就是说，由于润滑油7膜在静止板块（1的整个平面A2上和整个平面B3上均滑移而在整个平面C5上不滑移，在合适的轴承阶梯尺寸Ah下，本发明轴承内必然能形成润滑油⑺膜压力，形成的润滑油⑺膜压力使本发明轴承具有支承载荷的能力。由于润滑油⑺膜的存在和润滑油⑺与平面A2和平面B3间的界面剪切强度均较低，本发明轴承具有较低的摩擦系数，轴承表面磨损极轻微。这就是本发明轴承的原理。[0045]图6是实施例中本发明轴承内的润滑油（7膜压力分布示意图，纵坐标为润滑油7膜压力。[0046]图7给出当1=2.5\10_4、1]=10、么!1=0.4和11=1.7时本发明实施例中的不同入1下轴承内的无量纲润滑油⑺膜压力分布。图7中，Ct=^Idl2^=I2Zl1,U=UVTsJh，ΔΗ=Ahhi，AT=TsbT：sa，X=xl1+l2,P=PhiZTTsaCL1+]^]，p是润滑油⑺膜压力。从图7看出，随着λτ增大，本发明轴承内的润滑油⑺膜压力不断增大。[0047]图8给出当α=2.5X10'ΔΗ=0.4和U=IO时不同λτ下本发明实施例中的轴承的无量纲承载量W随Φ的变化曲线。图8中，W=Whi[TsaIdl22]，w是单位接触长度上轴承支承的载荷，〇、$、1]、^和4!1的定义分别与图7中的相同。从图8看出，对于给定的€[、1]、1和4!1，当1.2.4时，本发明轴承的承载能力较大;Φ的最优取值是:Φ=1.7，在此条件下，本发明轴承的承载能力达到最大。图8中，“λτ=Inf”指λτ为无穷大时的情形，此时，Tsb为无穷大，润滑油（7膜在静止板块（1的整个平面B3上不滑移，这种情形下的轴承不属于本发明轴承。图8中，“λτ=Ιηί·”时的曲线仅仅是用于比较，这条曲线不属于本发明轴承承载量曲线。[0048]图9给出当€[=2.510_4、1]=10和11=1.7时不同11值和六!1值下本发明实施例中的轴承的静止板块（1处的摩擦系数匕值。图9中，α、Φ、υ、λ4ΡΔH的定义分别与图7中的相同。从图9看出，本发明轴承的静止板块（1处的摩擦系数值是比较低的，这个摩擦系数值甚至比传统流体润滑阶梯轴承的摩擦系数值低得多。这表明本发明轴承有较好的减摩和节能效果。从图9还看出，随着ΔH增大，本发明轴承的静止板块（1处的摩擦系数值fa增大，而随着1的增大，本发明轴承的静止板块⑴处的摩擦系数值⑸减小。[0049]图10给出当1=2.5\10_4、1]=10和11=1.7时不同11值和六!1值下本发明实施例中的轴承的运动平板6处的摩擦系数fb值。图10中，α、φ、U、λ4ΡΔH的定义分别与图7中的相同。从图10看出，本发明轴承的运动平板6处的摩擦系数值是比较低的，这个摩擦系数值甚至比传统流体润滑阶梯轴承的摩擦系数值低得多。这表明本发明轴承有较好的减摩和节能效果。从图10还看出，随着AH增大，本发明轴承的运动平板6处的摩擦系数值fb增大，而随着、的增大，本发明轴承的运动平板⑹处的摩擦系数值fb减小。

权利要求：1.一种出口区静止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A2、平面B3和阶梯面4，平面A2和平面B⑶相互平行，阶梯面4分别与平面A2和平面B3垂直，阶梯面⑷的高度即阶梯尺寸为Ah;另有一块具有平面C5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⑹的平面C5与静止板块⑴的平面A2相互平行，运动平板6的运动方向为由静止板块（1的平面A2—端指向静止板块（1的平面B3—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C5与静止板块⑴的平面A2之间的距离即轴承入口区润滑油⑺膜厚度为Iu，运动平板6的平面C5与静止板块1的平面B3之间的距离即轴承出口区润滑油（7膜厚度为h。，静止板块（1的平面A2的宽度为Ii，静止板块⑴的平面B3的宽度为I2，定义:Φ=hliAh=Iicyhi;其特征在于:Ah1，平面A2的物理吸附特性与平面B3的物理吸附特性不相同，平面A2是憎油涂层表面，平面B3是涂层表面或是静止板块⑴的自然表面，平面C5是运动平板6的亲油自然表面或是运动平板6上的亲油涂层表面，润滑油（7膜在整个平面A2上和整个平面B3上均滑移，润滑油⑺膜在整个平面C5上不滑移;润滑油⑺和平面B3间的界面剪切强度Tsb大于润滑油⑺和平面A2间的界面剪切强度isa。2.如权利要求1所述的出口区静止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：润滑油（7和平面B3间的界面剪切强度Tsb与润滑油（7和平面A2间的界面剪切强度Tsa满足以下关系式：这里，AT=TsbTsa，u是运动平板6相对于静止板块⑴的运动速度，η是润滑油⑺工作时的动力粘度;润滑油7和平面C5间的界面剪切强度Ts。大于平面C5处的剪应力的绝对值，即3.如权利要求1-2任一项所述的出口区静止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:ιΗ直的优选范围是:1.2Φ2.4。4.如权利要求1-3任一项所述的出口区静止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:Φ的最优取值是:Φ=1.7。5.如权利要求1-4任一项所述的出口区静止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⑴的平面A2为氟碳涂层表面，静止板块⑴的平面B3为陶瓷涂层表面，运动平板6的平面C5为二氧化钛涂层表面。

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