CN104295605A - 环带复合节流静压气体球面轴承 - Google Patents

环带复合节流静压气体球面轴承 Download PDF

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姚绍明
王立权
马洪文
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Abstract

本发明的目的在于提供环带复合节流静压气体球面轴承，包括球面轴承壁，球面轴承壁内侧为球面轴承工作面，球面轴承工作面中部加工有环状浅腔，球面轴承壁圆周方向上均匀设置有供气孔，供气孔所处位置位于环状浅腔处，环状浅腔的宽度是球面轴承工作面宽度的30％-70％，环状浅腔的深度为1-50微米。本发明结构简单，加工成本低；易于检测，易于控制产品质量，工艺质量稳定。充分利用了节流孔之间的工作表面以及表面节流作用全面提高轴承性能。与传统气体轴承相比，气膜对定位面加工误差的均化效应得到进一步提高。

Description

环带复合节流静压气体球面轴承
技术领域
本发明涉及的是一种轴承，具体地说是球面轴承。
背景技术
目前，工程中使用的静压气体球面轴承，仅仅利用外节流静压气浮或表面节流来承受载荷并提供刚度，在实际应用当中常常遇到承载能力低、刚度小、抗干扰能力差的问题。这些种类的静压气体球面轴承没有充分利用复合节流效应，从而不能提供大的承载能力和刚度，并且抗干扰能力差、回转精度难于提高；专利(US6164827A)提出了具有表面微沟槽的气浮结构，这种结构只有在小气膜厚度下才起作用，对提高气浮块综合性能没有显著作用；专利(JP特开2009-209962A)提出了一种节流器出口改进的气浮导轨，但其改进区域面积仅占制成面积的6.25％，无法起到表面节流作用；专利(CN16517831A)公开了一种双特征表面节流球面轴承，基于传统腐蚀工艺采用了双特征等深模型，各节流器相对独立，节流器间工作表面没有得到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于提供充分利用节流孔之间的轴承工作面以及复合节流效应、全面提高轴承性能的环带复合节流静压气体球面轴承。
本发明的目的是这样实现的：
本发明环带复合节流静压气体球面轴承，包括球面轴承壁，球面轴承壁内侧为球面轴承工作面，其特征是：球面轴承工作面中部加工有环状浅腔，球面轴承壁圆周方向上均匀设置有供气孔，供气孔所处位置位于环状浅腔处，环状浅腔的宽度是球面轴承工作面宽度的30％-70％，环状浅腔的深度为1-50微米。
本发明还可以包括：
1、每个供气孔出口处安装节流器。
2、所述的节流器为小孔节流器、缝隙节流器、环缝节流器或多孔质节流器。
3、每个供气孔出口处设置与其相通的节流孔。
本发明的优势在于：
(1)结构简单，加工成本低；易于检测，易于控制产品质量，工艺质量稳定。
(2)充分利用了节流孔之间的工作表面以及表面节流作用全面提高轴承性能。
(3)与传统气体轴承相比，气膜对定位面加工误差的均化效应得到进一步提高。
附图说明
图1为本发明采用节流器时的结构示意图；
图2为本发明采用节流孔时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
实施方式1：
如图1所示，在静压气体球面轴承工作面1中部加工有环状浅腔2，环状浅腔2中部加工有多个供气孔3，每个供气孔3出口安装有节流器4，压力空气经供气孔3和节流器4进入轴承，环状浅腔宽度5L2是轴承工作面宽度6L1的30％-70％，环状浅腔深度7H为1-50微米。
如图1所示，在静压气体球面轴承工作面1中部加工有环状浅腔2，环状浅腔2中部加工有多个供气孔3，每个供气孔3出口安装有节流器4，压力空气经供气孔3和节流器4进入轴承，环状浅腔宽度5L2是轴承工作面宽度6L1的30％-70％，环状浅腔深度7H为1-50微米。
节流器4可以采用多种原理，如小孔节流器，缝隙节流器，环缝节流器，及多孔质节流器等。
以上述轴承工作面为静止工作面，配以相应外球面，形成球面轴承副。
实施方式2：
如图2所示，在静压气体球面轴承工作面1中部加工有环状浅腔2，环状浅腔2中部加工有多个节流孔8，每个节流孔8与供气孔3相连，压力空气经供气孔3和节流孔8进入轴承，环状浅腔宽度5L2是轴承工作面宽度6L1的30％-70％，环状浅腔深度7H为1-50微米。
如图2所示，在静压气体球面轴承工作面1中部加工有环状浅腔2，环状浅腔2中部加工有多个节流孔8，每个节流孔8与供气孔3相连，压力空气经供气孔3和节流孔8进入轴承，环状浅腔宽度5L2是轴承工作面宽度6L1的30％-70％，环状浅腔深度7H为1-50微米。
以上述轴承工作面为静止工作面，配以相应外球面，形成球面轴承副。

Claims (4)

1.环带复合节流静压气体球面轴承，包括球面轴承壁，球面轴承壁内侧为球面轴承工作面，其特征是：球面轴承工作面中部加工有环状浅腔，球面轴承壁圆周方向上均匀设置有供气孔，供气孔所处位置位于环状浅腔处，环状浅腔的宽度是球面轴承工作面宽度的30％-70％，环状浅腔的深度为1-50微米。
2.根据权利要求1所述的环带复合节流静压气体球面轴承，其特征是：每个供气孔出口处安装节流器。
3.根据权利要求2所述的环带复合节流静压气体球面轴承，其特征是：所述的节流器为小孔节流器、缝隙节流器、环缝节流器或多孔质节流器。
4.根据权利要求1所述的环带复合节流静压气体球面轴承，其特征是：每个供气孔出口处设置与其相通的节流孔。
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