CN1193083A

CN1193083A - 自身作用流体动力轴承及装配方法

Info

Publication number: CN1193083A
Application number: CN97122112A
Authority: CN
Inventors: 维多·斯拉文; 阿娜·思口八利瓦; 亚历山大·实口乐尼克
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 1998-09-16
Also published as: US5743655A

Abstract

一种自身作用气体动力轴承装置,为了使本装置以大约10000rPM或更高的速度运转,此装置包括:旋转件以约1—2μm的径向间隙被安装在固定轴上。本发明的显著特点是,旋转件由耐磨陶瓷材料制成。两推力件钢材料制成,其钢制件表面镀有耐磨材料。由于采用了不同膨胀系数的钢材和陶瓷材料,大大地有利于各部位的工作配合,如提高了推力件各部位与固定轴的垂直度及与端面间的平行度,满足了对轴承几何位置的要求。本发明也阐述了轴承的安装方法。

Description

自身作用流体动力轴承及装配方法

本发明是有关于一种滑动轴承，具体地讲是一种用于高速旋转件中的自身作用流体动力轴承及其安装方法。

当今的计算机、计算机打印机、摄像机及相类似的设备，都普遍地用于办公室或住户。

而应用于高速旋转件的轴承是上述设备的通用部件，如用在计算机硬盘驱动器旋转中，在摄像机中的多边镜的旋转，等等。目前这些器件的旋转速度已超过了10000rPM，随着旋转速度的增长，人们也同样希望其使用寿命增长。

然而，众所周知，部件运转速度的增加与使用寿命是成反比，因而工业上面临着一个严重的问题，即部件旋转速度增加也同时要求增加部件使用寿命。

另外一个需求是，在增加轴承速度时也要求减少旋转件的体积尺寸，同时提高轴承旋转稳定度和运行的可靠性。通常，被应用于上述高速旋转的转子、转轴等高速旋转装置中采用球轴承作为支撑。然而球轴承的旋转速度是有限的，其原因是速度一旦超过10000rPM时，由于加工精度低，使得轴承由于几何尺寸及形状的误差而产生振动，造成旋转不稳定，并顺此而大大地减少了轴承的使用寿命。

这里一个很重要的问题是，在一些采用高科技的仪器中，一种有限的旋转的速度的范围已经成为一种难点，如计算机的硬盘，需在一个极小面积的硬盘上要求录制信息密度越来越增加。可以予料，这个问题将会继续发展下去。

一些人试图解决上述问题，他们采用了所谓气动、液动的轴承，这种轴承的属于一种滑动轴承。其工作原理是轴承是在气体、液体润滑剂中产生运动，因此在轴承运转期间，旋转部件和静止部件之间无机械接触。此种轴承的结构发表于1994年10月D.Konno的美国专利5358339所披露，已为众所周知，

这种轴承需要在旋转部件与静止部件之间的间隙提供一个具有一定压力的气体或液体，以使得配合元件间具有一种带压力的流体润滑膜，而保持其配合面不相接触。

然而，提供压力气体或液体源的设备在一些场合上不可能实现，如家里和办公室使用的计算机，就无法提供压力流体源。另外，具有液压装置的轴承结构复杂，并且制造成本昂贵。

由于上述原因，一种已公开的(如1991年5月，美国专利，号为5018881)自身动作类型轴承的技术，被进一步改进发展。

其改进之处是，当轴承旋转时，利用一种特殊的齿形凹槽和一个工作面，将周围区域内的空气或其它气体抽吸至轴承的间隙内，并由此产生一定的压力。流体可以是空气或其他气体，就像从贮液罐中吸出液体一样，该气体可以在轴承装置内部由轴承自身旋转运动形成。此种轴承在启动或停止时，不具有初始的压力气膜而处于干摩擦状态。

上述自身运动气体轴承在应用于高速运转器件所引起的问题，是由于轴承在启动或停止时处于干摩擦状态，因此必须由低摩擦系数的耐磨材料制成。为了满足要求，轴承的工作面由耐磨材料的镀层复盖。这样的镀层通常采用氮化钛、金刚石类材料，并以几十个微米的薄膜形式存在。(见美国专利4140592，1979年2月，发明人V.Orlando)

然而，虽然镀层较容易形成，如采用化学、物理的方法在真空中形成镀层，或用等离子的方法或喷射的方法，形成表面镀层，但对内表面，如孔、开口处和细长的管内壁，形成镀层则非常困难。最近的情况表明，使用于高速，微型元件中的气轴承已是很普通的事情，如硬盘驱动器或电视摄像机的旋转鼓。

另一个问题是来自气体轴承的安装。因为如果要保持轴承运转的可靠性，则需在轴承全部长度方向维持一予定的且不变的压力流体的间隙。通常情况下，气体轴承中，空气间隙大约是1-2μm，为了保持此精确的间隙，需要在加工时，将公差限制在一严格的范围内。

而且这种严格的要求不仅涉及轴承的支撑部的圆柱体工作面，而且也涉及该支撑部的端面。该端面也是气体轴承支撑部的工作面，因为在轴承旋转时，该端面与静止部件间也存在有压力流体膜。因此在两配合面间必须具有精确的平行度，同时该端面与上述圆柱体工作面也应具有精确的垂直度，而此种平行度和垂直度的误差在整个工作面的长度上是以微米计算。

为了满足此项要求，气体轴承必须采用昂贵的和精度极高的加工工具进行高精度的加工；并且安装时，采用昂贵的和精度极高的测量仪表进行两配合面间的间隙调整。由于采用上述设备，使气体轴承的制造成本很昂贵。

本发明的目的是提供一种自身作用流体动力轴承，使其结构简单，制造价格低，并由低摩擦系数耐磨材料制成，且在中心孔处设有一工作面，使得此中心孔处无需镀有高耐磨材料的镀层。

另一发明目的是提供一种自身作用流体动力轴承，使其安装快，而无须采用复杂的调整工具；轴承结构能对其支撑面进行自身调整，以确保轴承支撑部的全部长度及支撑端面的压力流体间隙的均匀性和间隙尺寸的精确度。

本发明的目的还在于提供一种上述类型的自身动作，高速流体动力的轴承的制造方法。

本发明所述的轴承包括一对盘形的推力件，该推力件件与一静止轴刚性固定，该固定可采用聚合胶胶合(在加热过程中)，或采取焊接的固定方法，轴承装置的旋转件放置在推力件之间，该旋转件的端面与推力件相对的端面之间有微小的间隙。推力件的端面上具有深度为2-4μm曲线形凹槽。凹槽导通推力件的周缘，以便从环绕的空气中抽取空气。该凹槽距推力件的内缘有一定距离，从而使推力件内部边缘形成一个封闭区，用于使空气压缩后下导入上述的间隙中，其结果，轴承旋转期间，压缩后的流体的作用如同润滑剂，因此防止在推力件的端面与对应旋转件端面之间的硬性接触。轴承径向部份，则由于固定轴于相对应的旋转件的中心孔的偏心，使得在固定轴和旋转件的中心孔之间形成一个润滑膜。当轴承旋转时，由于在静态轴的表面形成轴向曲线形凹槽，因而增加了旋转件的转动稳定性。本发明另一显著特点是旋转件材料是耐磨的陶瓷，推力件用钢制成，在工作端面镀有耐磨材料镀层。安装推力件与固定轴之前，先选择适当的陶瓷旋转件和钢制推力件，以及固定轴的热膨胀系数，如当两推力件被固定在固定轴上，如可采用焊接的方法固定，冷却后，轴间即形成一使轴承能正常工作的轴向空隙。事实上旋转件、推力件，固定轴使用不同热膨胀系数的材料，可提供一个推力件的垂直工作端面与固定轴外工作段极精确地垂直状态，这一点中可以作到的，因为当这些组件被加热到旋转件与固定轴紧配合而暂时固定于其固定轴上时，可以利用旋转件的端面作为参考调整两端面间的间隙的一致性。其结果是，所述的固定轴和旋转件形成一个整体。另外，该利用旋转件的端面还需要推力件与固定轴的伸出端松配合。必须保证推力件的工作端面与旋转件所有工作端面连接的可靠性，这就意味着，固定轴的伸出端和推力件的中心孔不需要精加工。

附图简单说明：

图1是自身作用流体动力轴承装置的轴向剖面图。

图1A在图1的基础上作了小小的变动，推力件与固定轴用焊接方式连接。

图2是图1II-II向剖面图。

图3具有已被安装推进件的轴承装置，静态局部安装侧视图。

图4在调整步骤下的图3静态装置的侧视图。

图5在图4A方向上的垫片零件图。

下面结合一最佳实施例详细说明本发明如下；

本发明是一种自身作用流体动力轴承装置，主要用于数据记录装置中的高速旋转器件。

图1是高速气动轴承装置纵向剖面图。图2是横断面图。下面将叙述将描述的实施例涉及一种气体轴承，但所述的轴承的结构特性和方法的工艺步骤则可适用于气体动力和液体动力的轴承。

如图1所示，轴承装置10是由一对圆盘状的推力件12、14组成，该两推力件12、14被固定接于固定轴16的伸出端16a、16b上。如图示，一圆柱形内部件为一个固定轴16，推力件12、14由聚合胶18胶合于固定轴16的伸出端16a、16b。轴16予设有一中心工作段15，该工作段15插设于入于预先设定一宽度的圆柱形旋转件20的中心孔43中。中心工作段15被放置上述的中心孔43中，即位设于伸出端16a和伸出端16b之间。

旋转件20为本轴承装置的转动部件。圆盘状推力件12和14可由钢制成，被连接到固定轴16的伸出端16a和16b上的方法是采用环氧树脂胶或聚合胶，在温度大约为120℃时胶合。

旋转件20的工作端面22、24相对于推力件12、14的工作端面间有微小的间隙30、32。推力件12、14上具有浅的、无穿透的凹槽，即如图1所示出的深度为2-3μm曲线形凹槽34和36。虽然图1中仅示出在推力件的端面26和28上仪设有一个凹槽34、36，但由图2中可以看出在推力件的端面26和28上形成有众多的凹槽34、36。为了从周围大气中吸进空气，每一凹槽均通至相对应的推力件12和14的周缘。从图2可见到，凹槽34和36不贯通，而终止于距推力件12、14内缘的某一位置，从而形成封闭区38和40，以便使在空气被压缩的情况下，将空气导入上述的间隙30和32内。其结果是，当旋转件20旋转时，被压缩的气体起到一种润滑的作用，该润滑作用可以避免推力件12、14的端面与对应的旋转件20的端面间的机械接触。

为了产生一径向间隙44，以便在固定轴16和旋转件20的中心孔43的内表面42之间形成气态的气体润滑膜，空气被抽吸入至固定轴16和旋转件20之间的径向间隙44中，即通过推力件14上的钻设的轴向通孔46。由于固定轴16的工作段上设有螺旋浅凹槽48、50，使得旋转件20在转动期间的稳定度增加了。尽管在图4中仅示出两个这样的螺旋浅凹槽48、50，实际上在固定轴16的工作段15上的每一边均形成有许多这样的螺旋浅凹槽。

本发明的轴承装置另一特征是，旋转件20由耐磨陶瓷制成，如Al₂O₃，而推力件12、14由镍铬不锈钢制成，并于推力件的端面26、28上镀有耐磨镀层，如TiN镀层。

为了使推力件工作端26、28精确地垂直于固定轴16的外工作段，旋转件20、推力件12、14以及固定轴16分别由不同热膨胀系数材料制成。

有关气体轴承10的制造方法和装配方法将在以后的说明中详述。上述的发明特征之所以能实现，其原因采用以下方法，加热到一定温度时，利用固定轴16在加热后产生的较大热膨涨，将的旋转件20暂时紧配合于固定轴16上；为了调整间隙30、32的均匀度，可以以旋转件20的端面作为参照面。陶瓷的旋转件20可以牢固的支承一个马达的转子，(图中未示)。该马达的转子旋转速度不得不在10000rPM以上，同时需要在一个较长循环周期内维持较高旋转稳定。如具有数据记录装置的硬盘，激光打印机的多棱镜以及摄像机上的旋转鼓等。

上述描述的条件，仅仅在组合件配合相当成功的情况下才能实现，如在旋转件20中的中心孔43和固定轴16工作段15之间，以及推力件的端面26、28和旋转件20的端面22、24之间，均应加工成高精度的表面。旋转件20的工作端面22、24必须要求有精确的平行度，同时又要与中心孔43之间具有精确垂直度。上述平行度与垂直度的偏差，以及表面粗糙度至少比轴承装置径向间隙和轴向间隙低几倍。

在固定的推力件12、14的周缘处且与转子60的配合内表面65、67之间存在径向间隙61、63，当转子60旋转时，此间隙61、63将空气从环绕的大气抽吸到工作间隙30、31中。

本实施例自身作用气体动力轴承装置10的工作状态如下：

当马达起动时(图中未示)，马达转子60带动陶瓷旋转件20一起旋转，根据空气动力学的理论，本装置旋转部件立即起动，在固定推力件12、14端面上的凹槽34、36将空气从大气吸进，并将空气导入浅凹槽34和36中。大量的空气挤入旋转面22、24与推力件的端面26、28之间，当旋转继续进行时，压缩空气膜在该两端面22、24和26、28之间形成。结果空气间隙30、32的间隙空间大约1-2μm，而此间隙的形成则取决于本发明的自身作用轴承装置10的特殊结构和装配情况。由于空气压缩于间隙30、32内形成于空气润滑膜，因而避免了旋转件20和固定的推力件12、14之间的机械接触；间隙30、32内空气被压缩后，使得该空气润滑膜具有了所需的强度。由于封闭区38和40的存在，在间隙30、32的压力得以被保持，封闭区38、40的作用是阻止空气从间隙30和32中流出。

下面描述轴承装置10的径向部份的工作状态；

在静止状态时，马达没有起动前，陶瓷旋转件20处于静态，压在固定轴16上，其中陶瓷轴承旋转件的中心孔43偏离中心位置，当转子60和旋转件20开始转动时，存在于固定轴16和中心孔43的空气被吸入狭窄的间隙中，于是在径向间隙44中形成了坚硬的空气膜。径向空气间隙44稳定性的被螺旋凹槽48和50加强，螺旋凹槽48和50可以通过轴向通孔46抽吸空气至径向间隙44内；螺旋凹槽48和50相互分配空气至固定轴16的中心部位，于是形成一附加的超强压力，使得径向间隙44间的空气膜的稳定性加强。

下面将途述自身作用气轴装置10的安装及调试方法；

固定轴16和推力件12、14被加工后，推力件12、14的几何尺寸需要有公差(中心孔43的直径必须大于固定轴直径的2～4μm)，轴16被插入到陶瓷轴承旋转件20的中心孔43中，固定轴16的中央工作段15被对称的安装在中心孔43中。在这个位置上，将旋转件20和固定轴16一起加热。当陶瓷材料的轴承旋转件20的温度线性膨胀系数α₁低于钢材料的固定轴16的温度线性膨胀系数α₂时，径向间隙大约在1-2μm被减少至0，或仅在一边形成1μm的紧配合。其结果，在加热状态下，轴承旋转件20和固定轴16牢固的成为一体。而当该装置仍然处于此状态时，将一推力件，如推力件12被推入固定轴16的一侧伸出端16a，至轴承旋转件20的端面22，此时，轴承旋转件20的端面22作为推力件12的参照位置。旋转件20的端面26应准确的垂直于固定轴16，并同时应精确地平行于旋转件20的端面22。此时，将推力件12由聚合乙稀胶18胶合在固定轴16上(如图1所示)，或者焊接在点56和58上(如图1A所示)。

作用在装置上的用于消作径向间隙44的加热温度的计算式如下：

T_{1} = T_{0} + \frac{Δh}{(α_{2} - α_{1}) D}

T₁：加热温度，T₀：室温，Δh：双倍径向间隙44，D：正常情况下中心孔43的直径，α₂、α₁：热膨胀系数。例 Δh＝3μm D＝5mm

α₁＝7.5×10^-6 l/℃ α₂＝12.5×10^-6 1/℃

T₁＝140℃

装配过程的第二步骤是：安装第二个推力件14，且调整轴向间隙，如图1所示出的装配后的轴承装置的轴向间隙应等于间隙30和32的总和。

综上所述的操作结果，第一种装配方法如图3所示。图3是推力件12已经被水平装入固定轴时的局部侧视图。图4中所示为旋转件20被安放在固定轴16上，使其与推力件12的工作端面26接触，然后，第二个推力件14通过一垫圈被放置在固定轴16的一端16b，并与推进件12的相对应的位置，上述垫圈的厚度应预先确定，其结构如图5所示。在垫圈放置处最少放置一个以上的垫圈单元68。垫圈的厚度大约等于上述轴向间隙，即，其厚度应为间隙30和32的总和。

步骤是，先用聚合胶18在常温下胶合第二推力件14于固定轴16上后，再将装置稍微加热到高于室温10℃-20℃的温度，此时固定轴16的轴向长度增加，可将垫圈68从放置处取。如果胶合是在高于室温下进行，垫圈的厚度被予先选定，所以当装置冷却后所要求的径向间隙即可形成。所以为了从装置中取出垫圈68，有必要将装置加热到高于胶合温度10℃～20℃以上。

垫圈68加热情况下的厚度S值(加热温度高于室温时)计算公式如下：

S＝S₀+(α₂-α₁)ΔT·L

其中：S₀：垫圈68在室温下的厚度，L是端面26和28的距离，例如ΔT＝10mm，S须大于S₀2.5μm。

如果在不利用上述的工艺垫圈68的情况下，而使推力件14能够被装在固定轴16的上时，保持轴向移动的精确尺寸，则所采用第二种安装方法是，先将推力件14放在固定轴16的伸出端16b上，与推力件12相对应的位置，并且压靠在旋转件20另一侧端面24上，并在此状态下，将整个装置冷却到温度T₀(T₀低于室温)，再将推力件14焊接在固定轴16上，如焊接在点52、54上。焊接结束后，该装置温至室温T₀。所需的轴向间隙在推力件12、14和固定轴20间形成，其形成的原因是由于不同材料陶瓷轴承旋转件20和钢制固定轴16以及推力件12、14的热膨胀系数不同。

上述冷却温度T_C计算公式如下：

T_{c} = T_{0} - \frac{ΔA}{(α_{2} - α_{1}) L}

其中ΔA是轴向间隙，其他附号定义同上。

综上所述，本发明的一种自身作用高速动转气动轴承装置，具有结构简单、制造价格低；且由低摩擦力系数的耐磨材料制成，在其中心孔有工作面无需耐磨材料镀层。因此本发明安装速度快，不需复杂的调整设备。同时轴承装置的特殊结构能确保轴承轴向工作长度上以及工作端面上的间隙的自身调整，保持压缩流体间隙的均匀度和尺寸精度，此压缩流体间隙在轴承装置的端面和轴向长度方向形成。本发明也提供一种如上述轴承的制造方法。

虽然本发明进行了上述轴承装置的特殊结构和技术步骤的描述，上述结构及技术步骤仅仅作为说明例，这些说明例没有限止本发明的应用范围，例如轴承旋转件也可以由除陶瓷以外的其它耐磨材料制成，但其他材料必须具有比固定轴和推力件更低的热线性膨胀系数。与上一实施例相对应，原固定轴16也可以是旋转件，而原旋转件20可为一固定套筒。凹槽也可以提供一集中或分散的流动体。

Claims

1、一种自身作用流体动力轴承，具有径向间隙和轴向间隙，包括：一内圆柱体，它具有设定直径的外工作段，该外工作段的两端设有伸出端；一具有定宽度外圆柱体，其一边是第一工作端面，第二工作端面位于该外圆柱体的另一边，且高精度地平行于所述的第一工作端面；该外圆柱体设有一中心孔，其直径大于上述的内圆柱体的外工作段的直径，大于部份等于上述的两倍的径向间隙；

其特征在于，所述的内圆柱体伸出端的一端连接有第一个推力件，该第一推力件一侧设有的一工作端面，该工作端面面对上述外圆柱体的第一个工作端面；

第二个推力件与内圆柱体的另一侧伸出端相接，第一、第二推力件的距离宽度大于上述的外圆柱体的宽度；第二个推力件亦设有一工作端面，该工作端面面对上述外圆柱体的第二个工作端面；

外圆柱体由第一种材料制成，内圆柱体由第二种材料制成，第一种材料的热膨胀系数小于内圆柱体材料的热膨胀系数，第一，第二推力件的工作端面均有不穿透的曲线形凹槽，此凹槽从上述推力件的边缘向内伸延，但不达到与之连接的内圆柱体的伸出端；所述的线性热膨胀系数和径向间隙的关系式如下：

T_{1} = T_{0} + \frac{Δh}{(α_{2} - α_{1}) D}

其中：T₁为加热温度T₀为室温，Δh是2倍的径向间隙，D为中心孔直径，α₁是第一种材料热膨胀系数，α₂是第二种材料热膨胀系数。

2、根据权利要求1所述的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的第一一种材料是陶瓷，第二种材料是钢材，最少在内圆柱体的外工作段的表面上和上述的推力件的工作端面有耐磨的镀层。

3、根据权利要求2所述的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的内圆柱体是静止件，外圆柱体是旋转件。

4、根据权利要求3所述的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的中心孔的内表面和内圆柱体的外工作段的表面粗糙度至少要小于上述的径向间隙数倍，所述的工作端面相互精确地平行，并且垂直于上述的中心孔，所述的平行度和垂直度至少要低于上述的径向间隙和轴向间隙。

5、根据权利要求4所述的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的径向间隙的范围是1～2μm，轴向间隙的范围是2～4μm。

6、根据权利要求1或4所述的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的流体是气体。

7、根据权利要求6所述的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的内圆柱体设有附加与周围大气导通的曲线形凹槽，当外圆柱体旋转时，空气经该曲线形凹槽被抽吸入上述的径向间隙内，确保该间隙的稳定。

8、一种自身作用流体动力轴承，其设有一径向间隙和轴向间隙，其特征在于包括有由钢材料制成的固定轴，该固定轴上设有一予设直径的外工作段，且于该外工作段向两侧延伸有伸出端；由陶瓷材料制成的，且具有一定宽度的旋转圆柱体，该旋转圆柱体的一侧设有第一工作端面，第二工作端面设于该旋转圆柱体的另一侧并平行于第一工作端面，该旋转圆柱体设有一中心孔，该中心孔的直径大于外工作段的予设直径两倍的上述的径向间隙；与该第一推力件与固定轴的一个伸出端连接，第一推力件的工作端面相对于上述旋转圆柱体的第一工作端面；第二推力件与固定轴的另一个伸出端连接，两推力件间的距离大于上述的旋转外圆柱件的宽度，第二推力件的工作端面相对于上述旋转圆柱体的第二工作端面；两推力件的工作端面均设有曲线形凹槽，该凹槽从推力件的周边缘向内延伸，但不导通于上述的固定轴；所述的旋转圆柱件具有第一热膨涨系数，固定轴具有第二热膨涨系数；上述的径向间隙与第一热膨涨系数以及第二热膨涨系数关系如下：

T_{1} = T_{0} + \frac{Δh}{(α_{2} - α_{1}) D}

9、根据权利要求8的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的旋转圆柱体的中心孔的内表面和固定轴的外工作段的表面粗糙度至少要小于上述的径向间隙数倍，所述的工作端面相互精确地平行，并且垂直于上述的中心孔，所述的平行度和垂直度至少要低于上述的径向间隙和轴向间隙。

10、根据权利要求9的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的径向间隙的范围是1～2μm，轴向间隙的范围是2～4μm。

11、根据权利要求9的一种自身作用流体动力轴承，其特征在于所述的固定轴设有附加的与周围大气导通的曲线形凹槽，当旋转圆柱体转动时，空气经该曲线形凹槽被抽吸入上述的径向间隙内，确保该间隙的稳定。

12、一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其步骤是：

提供一种轴，该轴具有一设定直径的工作段，一边设有第一伸出端，另一边设有第二伸出端；还提供一种圆柱体，该圆柱体两侧端面分别为第一工作端面和第二工作端面，还设有一中心孔，该圆柱体设有一轴向中心孔，该中心孔的直径大于外工作段的予设直径两倍的上述的径向间隙；所述的圆柱体具有第一热膨涨系数，所述的轴具有第二热膨涨系数，且第二热膨涨系数远远大于第一热膨涨系数；

将上述的圆柱体套装至上述轴的工作段上，并将装配后的轴和圆柱体起加热至温度T₁由于轴的热膨涨系数大于圆柱体的热膨涨系数，在该加热瞬间使得轴与圆柱体之间呈紧配合状态而牢固地联接为一体；

提供一推力件，该推力件具有一中心孔以及一个第一工作端面，该工作端面上设有曲线形凹槽，该凹槽由推力件的周缘向内延伸，但不到达推力件的中心孔处，将此第一推力件套装于上述轴的第一伸出端，该推力件的第一工作端面压靠在圆柱体的第一工作端面，此时轴和圆柱体仍处于固定联接的状态，该圆柱体的第一工作端面作为第一推力件与轴的垂直度的参考位置。

在圆柱体与轴处于固定连接状态时，以及连接其第一伸出端的第一推力件，冷却至室温T₀；

再提供一具有中心孔的引二推力件，该推力件工作端面也具有曲线形凹槽，该凹槽从该推力件的周缘向内延伸，但不到达该推力件的中心孔处；

将此第二推力件装配至轴的第二伸出端，该第二推力件的工作端面装配于圆柱体的第二端面，并将厚度为轴向间隙的一工艺垫圈放置于圆柱体的第二端面和第二推力件的工作端面之间；将推力件的工作端面压靠在圆柱体的第二端面上，即压靠在上述的垫圈上；

将第二推力件压紧于垫圈上的状态时，第二推力件固定于轴的第二伸出端，此时本发明的自身作用流体动力轴承即形成了；

再对该轴承体进行加热后，取出该垫圈。

13、根据权利要求12的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的径向间隙与第一热膨涨系数以及第二热膨涨系数关系如下：

T_{1} = T_{0} + \frac{Δh}{(α_{2} - α_{1}) D}

14、根据权利要求13的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的第一种材料是陶瓷，第二种材料是钢材，最少在所述轴的的外工作段的表面上和上述的推力件的工作端面有耐磨的镀层。

15、根据权利要求14的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的轴是固定件，圆柱体为转动件。

16、根据权利要求15的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的旋转圆柱体的中心孔的内表面和固定轴的外工作段的表面粗糙度至少要小于上述的径向间隙数倍，所述的工作端面相互精确地平行，并且垂直于上述的中心孔，所述的平行度和垂直度至少要低于上述的径向间隙和轴向间隙。

17、根据权利要求13的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的径向间隙的范围是1～2μm，轴向间隙的范围是2～4μm。

18、根据权利要求13的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的流体为气体。

19、根据权利要求18的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的固定轴的工作段设有附加的与周围大气导通的曲线形凹槽，当圆柱体转动时，空气经该曲线形凹槽被抽吸入上述的径向间隙内，确保该径向间隙的稳定。

20、一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其步骤如下：提供一种轴，它有设定直径的中心工作段，其一侧设有第一个外伸端，第二外伸端位于另一侧；提供一种圆柱具有一定宽度的圆柱体，该圆柱体的两端面分别为第一个工作端面，第二个工作端面，一个中心孔，其直径大于上述中心工作段的设定直径，大于部分约等于两倍的径向间隙。

所述的圆柱体由具有第一个热膨胀系数α₁的材料制成，所述的轴是由具有第二个热膨胀系数α₂的材料制成，α₂远远地大于α₁；

将圆柱体安装于上述的轴的工作段上；

将安装在一起的圆柱体和轴一起加热到温度T₁由于轴和圆柱体在温度T₁的作用下处于采用紧配合状态，而暂时牢固配合；

提供一个推力件，它具有中心孔和带有凹槽的第一个推入面，其凹槽从第一推力件的周缘延伸，但不与推力件的中心孔相连，当圆柱体和轴处于牢固相接的状态时，将第一推力件安装到轴的第一伸出端上，至使推进工作面和圆柱体的工作端面相对，将第一推力件的推力面压靠在该工作端面，因此圆柱体的工作端面作为第一推力件垂直于所述轴的参照位置；

将第一推力件固定在第一伸出端上；

先将联接的轴、圆柱件、第一推力件冷却至室温；

提供第二推力件，它具有一中心孔和有曲线形凹槽的推入面，此凹槽不穿透推入工作面，且从第一推力件的周缘向中心处延伸，但不与推力件的中心孔相通；

将第二推力件安装到轴的第二伸出端上；

将第二推力件压紧于圆柱体的第二工作端面上，这样自身作用流体动力轴承即形成；

将该自身作用流体动力轴承装置冷却至温度T_c；

且当该自身作用流体动力轴承仍处于温度T_c状态时，将第二推力件固定于轴的第二伸出端；上述的温度T_c用下式计算：

T_{c} = T_{0} - \frac{ΔA}{(α_{2} - α_{1}) L}

ΔA为轴串动距离，L轴承宽度，T₀为室温，α₁第一热膨胀系数，α₂第二热膨胀系数。

21、根据权利要求20的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的径向间隙与第一热膨涨系数以及第二热膨涨系数关系如下：

T_{1} = T_{0} + \frac{Δh}{(α_{2} - α_{1}) D}

22、根据权利要求21的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的第一种材料是陶瓷，第二种材料是钢材，最少在所述轴的的外工作段的表面上和上述的推力件的工作端面有耐磨的镀层。

23、根据权利要求22的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的轴是固定件，圆柱体为转动件。

24、根据权利要求23的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的圆柱体的中心孔的内表面和固定轴的外工作段的表面粗糙度至少要小于上述的径向间隙数倍，所述的工作端面相互精确地平行，并且垂直于上述的中心孔，所述的平行度和垂直度至少要低于上述的径向间隙和轴向间隙。

25、根据权利要求24的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的径向间隙的范围是1～2μm，轴向间隙的范围是2～4μm。

26、根据权利要求24的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的流体为气体。

27、根据权利要求24的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的固定轴的工作段设有附加的与周围大气导通的曲线形凹槽，当圆柱体转动时，空气经该曲线形凹槽被抽吸入上述的径向间隙内，确保该径向间隙的稳定。

28、根据权利要求24的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的固定是用聚合胶进行胶合。

29、根据权利要求24的一种自身作用流体动力轴承的装配方法，其特征在于所述的固定是采用焊接方法。