CN100516569C - 外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 - Google Patents
外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100516569C CN100516569C CNB2006100323094A CN200610032309A CN100516569C CN 100516569 C CN100516569 C CN 100516569C CN B2006100323094 A CNB2006100323094 A CN B2006100323094A CN 200610032309 A CN200610032309 A CN 200610032309A CN 100516569 C CN100516569 C CN 100516569C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- bearing
- communicated
- cone
- annular grooves
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
一种外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承，包括一端有圆锥体的轴承体，该轴承体内表面有沿圆周均匀分布的四个承载油腔，所述轴承体的圆锥体上装有相应的锥套并在其后端装有锁紧螺母，在所述圆锥体的外锥面上开有两条环形槽，该两环形槽之间的外锥面与对应的锥套内表面之间有连通所述两环形槽的节流环隙，所述锥套内表面开有两条对应并连通所述外锥面上两环形槽的环形槽，该锥套内表面开有沿圆周均匀分布并连通所述内表面两环形槽的四条油槽，轴承体内表面的四个承载油腔分别经相应的回油孔同所述节流环隙连通，轴承体中有进油通道同所述环形槽连通。它结构简单、制造容易，在经济合理的情况下尽量提高了油膜刚度，使轴承工作稳定可靠、性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体静压轴承。
背景技术
液体静压轴承结构是多样的，目前广泛采用的定压式液体静压轴承中，有固定节流、可变节流、反馈可变节流等形式。反馈可变节流液体静压轴承，其油膜刚度较高，但结构比较复杂，使用受到一定限制。内反馈节流液体静压轴结构比较简单，但制造精度要求较高，由于主轴绕度的干扰，影响了内反馈节流液体静压轴承油膜刚度的提高，同时油腔部分的摩擦面较大，产生较大的温升，因此，也不够理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承，它结构简单、制造容易，在经济合理的情况下尽量提高油膜刚度，使轴承工作稳定可靠、性能良好。
本发明的技术解决方案是，所述外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承包括一端有圆锥体的轴承体，该轴承体内表面有沿圆周均匀分布的四个承载油腔，所述轴承体的圆锥体上装有相应的锥套并在其后端装有锁紧螺母，其结构特征是，在所述圆锥体的外锥面上开有两条环形槽，该两环形槽之间的外锥面与对应的锥套内表面之间有连通所述两环形槽的节流环隙，所述锥套内表面开有两条对应并连通所述外锥面上两环形槽的环形槽，该锥套内表面开有沿圆周均匀分布并连通所述内表面两环形槽的四条油槽，轴承体内表面的四个承载油腔分别经相应的回油孔同所述节流环隙连通，轴承体中有进油通道同所述环形槽连通。
以下做出进一步说明。
参见图1和图2，本发明的外间隙节流腔内孔回油液体静压轴承包括一端有圆锥体的轴承体2，该轴承体2内表面有沿圆周均匀分布的四个承载油腔6，所述轴承体2的圆锥体上装有相应的锥套3并在其(轴承体)后端装有锁紧螺母4，其结构特征是，在所述圆锥体的外锥面上开有两条环形槽7、8，该两环形槽7、8之间的外锥面与对应的锥套3内表面之间有连通所述两环形槽7、8的节流环隙10，所述锥套3内表面开有两条对应并连通所述外锥面上两环形槽7、8的环形槽11、12，该锥套3内表面开有沿圆周均匀分布并连通所述内表面两环形槽11、12的四条油槽13、14、15、16，轴承体2内表面的四个承载油腔6分别经相应的回油孔17同所述节流环隙10连通，轴承体2中有进油通道18同所述环形槽11、12连通。
所述节流环隙10可通过减小原外圆锥体的外径获得。
本发明的工作过程是(参见图1)，供油系统来的压力油经进油通道18进入环形槽7、8，再经过节流环隙10和回油孔17进入各承载油腔6。
图1表示空载时，压力油经过节流器分别进入四个承载油腔6，主轴9在四个互相对应的油腔压力作用下，处于中心位置，这时油腔内的油液经轴承间隙从轴承两端面以及油腔的圆台回油处流出；当主轴9受载后(参见图3)，各承载油腔6内的压力发生变化，使各承载油腔6中的油液一部分从轴承的两端面及油腔内圆台回油孔处流出，一部分油液从压力高的承载油腔向着压力低的承载油腔内流动，即内流，如图4所示。
主轴受力情况的分析：图5是双支承主轴的一般受力情况，本文所讨论的是有卸荷传动装置的，主轴仅在前端受力Fc(图5a所示)，另一种情况是主轴无卸荷传动装置，主轴除在前端受一压力之外在尾部还受一皮带拉力T，如图5b所示。
对于这两种不同情况在轴承中回油孔的位置也不相同，在有卸荷传动时轴承回油孔应放在左封油边上，反之无卸荷传动，其回油孔宜放在右封油边上。
图6是双支承主轴受力后前轴承受力处的位移分析，(a)所示的eC是主轴受力后，主轴在受力C点的轴承油膜刚度所引起的位移量；(b)所示的FC是主轴受力后，主轴在受力处C点的绕度变形值，(c)所示的是F在主轴受力后，主轴在受力处C点的总位移量，主轴在受到外加载荷后，在轴承中除产生偏心位移外还有一绕度变形值。从图3中可知受力后，油腔6-1中间隙增大，除位移e外，还有绕度的影响，在油腔内回油孔处半径间隙为(he+e+f)油流阻力减小P1降低。而油腔6-2处的间隙减小，在回油孔处半径间隙为(he-e-f)，油流阻力增大，P2升高，这样便形成压力差(P2-P1)Ac来平衡外加载荷的作用。油腔内回油孔处受载方向绕度越大，能引起的压力差也越大，故其油膜刚度也随之提高，所以回油孔的位置宜放在受载荷方向绕度变形值最大的位置。
众所周知，在以往的静压轴承设计中，总是把主轴看成刚体，忽略了主轴绕度在轴承油膜范围内对油膜刚度的影响。同时还把主轴看成是不旋转的，只考虑静压作用。但实际上主轴在受到外加载荷时是要产生绕度变形的。主轴在高速旋转时，静压轴承的动压作用也是很明显的，二者都不可忽略。本发明的“外间隙节流腔内孔式回流液体静压轴承”采用无径向回油槽，而在主轴受载后在油腔最大变形的位置设置回油孔，使主轴在微小的位移情况下，回油流量发生较大的变化，使受载、背载对称油腔产生较大的压力差来承受外加载荷。通过试验“外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承”，已用于本申请人新研制的MXBS8312A微机控制高速凸轮轴磨床产品，取得了成功，使用效果良好。
用该磨头进行试验，连续运行100小时以上，轴承工作稳定可靠，节流比β稳定不变，静压油箱不加散热装置温升不超过22℃，用郑州第二砂轮厂生产的GB60ZR1AP600×32×30560米/秒，高速磨轮精磨解放牌汽车凸轮轴零件，(材料45#钢，淬火)可获得
的表面光洁度，用上述砂轮进行了高速强力磨削试验，砂轮切入速度V1＝9毫米/分。金属比切除率高达Z′＝20毫米3/毫米·秒，这就从实际使用上证明了该轴承具有良好的工作性能及很高的油膜刚度。
由以上可知，本发明为一种外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承，它与其他结构形式的液体静压轴承比较，其特点是：
(1)结构简单、工艺性好。节流器加工在轴承上，一个轴承只要一根进油管，加工装配很方便。
(2)所有节流器阻尼相等，节流器最接近油腔，并且油没有无益损耗。
(3)节流器阻尼可以调整。因为这种形式的节流器阻尼取决于节流环隙的高度，两环形槽7、8之间的凸缘宽度及锥套3内表面油槽13、14、15、16和相应进油孔17之间的距离a(参见图1)的大小。转动锥套3，改变a，则节流阻尼能载较大范围内变化，这样就可以按照设计要求或通过试验选择最佳节流比β，同时降低了轴和轴承成对加工的精度要求，只要轴和轴承按一定公差进行生产，就可以实现轴和轴承的互换。
(4)节流器不易堵塞，虽然间隙节流的截面比较其他形式的节流器的截面小，但有害杂质沉淀在节流部分的周围槽中，由于节流部分尺寸较大，而且通过截面明显的减小，因此有较多的有害杂质沉淀后，才能进入节流环隙，节流环隙的选取，应使节流压力等于油腔工作压力，由于环形凸缘的宽度比孔19大得多，且节流器的阻尼系数比工作油腔的阻尼系数大的多，因此节流间隙比轴承间隙大，这就附带地减少了节流器堵塞的危险性。
(5)节流器清洗方便。由于过滤或其他方面的原因，万一出现节流器堵塞时，也只需松开螺母4，拆下锥套3，清洗非常方便。
(6)轴承采用无径向回油槽腔内孔式回油后，轴承油膜刚度可大幅度提高，若主轴在高速下旋转，其动压效应将进一步提高承载能力，使固定节流液体静压轴承能在较宽的范围内得到应用。
附图说明
图1是本发明一种实施例截面结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视结构图；
图3是主轴9受载后的承载油腔变化示意图；
图4是受载时各承载油腔油流状况图示；
图5是主轴一般受力概况图示；
图6是主轴在受力处的位移图示。
在图中：
1-砂轮架体壳，2-轴承体，3-锥套，
4-螺母， 5-回油套管，
6(6-1、6-2、6-3、6-4)-承载油腔，7、8-环形槽，
9-主轴， 10-节流环隙，11、12-环形槽，
13、14、15、16-油槽，17-回油孔， 18-进油通道，
19-孔。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的液体静压轴承的轴承体2安装在砂轮架体壳1中，该轴承体2内表面有沿圆周均匀分布的四个承载油腔6，所述轴承体2的圆锥体上装有相应的锥套3并在该轴承体后端装有锁紧螺母4，在所述圆锥体的外锥面上开有两条环形槽7、8，该两环形槽7、8之间的外锥面与对应的锥套3内表面之间有连通所述两环形槽7、8的节流环隙10，所述锥套3内表面开有两条对应并连通所述外锥面上面环形槽7、8的环形槽11、12，该锥套3内表面开有沿圆周均匀分布并连通所述内表面两环形槽11、12的四条油槽13、14、15、16，轴承体2内表面的四个承载油腔6分别经相应的回油孔17同所述节流环隙10连通，轴承体2中有进油通道18同所述环形槽11、12连通。所述节流环隙10可通过减小原圆锥体的外径获得，实际尺寸按图2所示比例确定即可。
Claims (1)
1、一种外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承，包括一端有圆锥体的轴承体(2)，该轴承体(2)内表面有沿圆周均匀分布的四个承载油腔(6)，所述轴承体(2)的圆锥体上装有相应的锥套(3)并在其后端装有锁紧螺母(4)，其特征是，在所述圆锥体的外锥面上开有两条第一环形槽(7、8)，该两条第一环形槽(7、8)之间的外锥面与对应的锥套(3)内表面之间有连通所述两条第一环形槽(7、8)的节流环隙(10)，所述锥套(3)内表面开有两条对应并连通所述外锥面上两条第一环形槽(7、8)的第二环形槽(11、12)，该锥套(3)内表面开有沿圆周均匀分布并连通所述内表面两条第二环形槽(11、12)的四条油槽(13、14、15、16)，轴承体(2)内表面的四个承载油腔(6)分别经相应的回油孔(17)同所述节流环隙(10)连通，轴承体(2)中有进油通道(18)同所述第二环形槽(11、12)连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006100323094A CN100516569C (zh) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2006100323094A CN100516569C (zh) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101153631A CN101153631A (zh) | 2008-04-02 |
| CN100516569C true CN100516569C (zh) | 2009-07-22 |
Family
ID=39255447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2006100323094A Expired - Fee Related CN100516569C (zh) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | 外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100516569C (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101915265B (zh) * | 2010-09-15 | 2011-11-16 | 山东大学 | 椭圆静压滑动轴承 |
| CN104597578A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-05-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学元件定心万向调整机构 |
| CN107132018B (zh) * | 2017-07-12 | 2023-08-29 | 北京强度环境研究所 | 一种用于振动试验系统的静压承载导向装置 |
| CN109322919A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-02-12 | 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 | 一种带水冷结构的静压轴承 |
| CN113339404B (zh) * | 2021-05-26 | 2023-03-14 | 河南科技大学 | 一种脂润滑单向推力圆锥滑动轴承 |
| CN113339405B (zh) * | 2021-05-26 | 2023-03-14 | 河南科技大学 | 一种稀油润滑单向推力圆锥滑动轴承 |
| CN114857174B (zh) * | 2022-06-16 | 2023-07-04 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 一种用于液体静压支承的抗扰动节流器及液体静压导轨 |
-
2006
- 2006-09-25 CN CNB2006100323094A patent/CN100516569C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101153631A (zh) | 2008-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100516569C (zh) | 外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 | |
| CN102039527B (zh) | 控制浮起量的开式静压回转工作台及其制造方法 | |
| KR100798045B1 (ko) | 유체 베어링 | |
| CN201231447Y (zh) | 数控曲轴磨床高压高精度节能动静压轴承 | |
| CN103659587B (zh) | 一种防轴向抱死的径向止推联合轴承支撑的静压主轴结构 | |
| CN200961628Y (zh) | 外间隙节流腔内孔式回油液体静压轴承 | |
| CN103620245B (zh) | 具有在轴向方向上成型的滑动面的滑动轴承壳 | |
| CN104526546A (zh) | 一种磨床超高精度砂轮架主轴用的静动压轴承 | |
| CN204366701U (zh) | 一种磨床超高精度砂轮架主轴用的静动压轴承 | |
| CN1221479A (zh) | 变速器控制系统 | |
| CN108302121A (zh) | 一种可倾瓦滑动轴承 | |
| CN102133649B (zh) | 一种紧凑型动静压陶瓷主轴装置 | |
| CN109702501A (zh) | 腔内反馈节流静压转台 | |
| CN102151852B (zh) | 一种动静压陶瓷主轴装置 | |
| CN107906127A (zh) | 单旋向四油楔内孔重载滑动轴承 | |
| SE434084B (sv) | Forfarande och anordning for att teta ett vid hydrostatiska eller aerostatiska lager bildat fluidummottagningsanpassat lagringsutrymme | |
| CN114909399A (zh) | 一种抗倾覆载荷的大承载气浮主轴结构 | |
| CN106763190B (zh) | 一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承 | |
| CN102221039B (zh) | 高速插齿机用动静压球铰轴承结构 | |
| CN208106982U (zh) | 一种单旋向四油楔内孔重载滑动轴承 | |
| CN202592207U (zh) | 主轴前端双向心静动压轴承磨头 | |
| US3765732A (en) | Outlet restrictor hydrostatic bearing | |
| CN206555288U (zh) | 一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承 | |
| CN111709098B (zh) | 一种变载荷下通过变换润滑油减小轴承摩擦系数的方法 | |
| CN202147011U (zh) | 一种紧凑型动静压陶瓷主轴装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HU NAN HAIJIE PRECISION INDUSTRY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HUNAN UNIVERSITY Effective date: 20110831 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 410082 CHANGSHA, HUNAN PROVINCE TO: 410205 CHANGSHA, HUNAN PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20110831 Address after: Hunan University Science Park Venture Building 186 No. 410205 Hunan province Changsha national hi tech Industrial Development Zone Gu Yuan Lu Patentee after: Hunan Hicam Precision Industry Co., Ltd. Address before: 410082 Mount Yuelu, Hunan, Changsha Patentee before: Hunan University |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090722 Termination date: 20140925 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |