CN1282829C - 混合式螺旋槽动静压气体复合圆柱轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明“混合式螺旋槽动静压气体复合圆柱轴承”涉及一种高速、高刚度、大载荷超精密螺旋槽动静压气体复合圆柱轴承，在圆柱轴承工作面上，静压气浮供气点分布圆两侧分别开有人字形动压沟槽，在不增加气浮轴承耗气量的情况下，轴承承载能力比传统静压气浮轴承提高30%以上，轴承刚度比传统静压气浮轴承提高15%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种动静压气体复合圆柱轴承，尤其是超精密、超高速气体圆柱轴承。
背景技术
目前，工程中使用的静压气体圆柱轴承，如：高速静压气浮电主轴以及其它用途的高速静压气体轴承，仅仅利用静压气浮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，工程中使用的静压气体圆柱轴承没有充分利用高转速或线速度的动压效应所能提供的承载能力和刚度(《机械设计手册》第二卷第七篇-气体润滑轴承.2002年第四版，化学工业出版社.；《机械设计手册》第四卷第四十篇第九章-气体轴承.2003年第二版，机械工业出版社.)。实用新型专利(申请号：87 2 15713)“人字槽动静压混合式气体轴承”没有采用封气边和均压槽，降低了静压性能；实用新型专利(专利号：94207681.8)“π形槽动静压混合式气体轴承”没有采用封气边，降低了静压性能，中部直槽动压效应利用不够充分。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种高刚度、高承载能力的混合式螺旋槽动静压气体复合圆柱轴承。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是在圆柱轴承工作面上，静压气浮供气点分布圆两侧分别开有螺旋状动压沟槽。
所述的静压气浮供气点分布圆两侧的螺旋状动压沟槽相通或不通。
所述的静压气浮供气点分布圆两侧的螺旋状动压沟槽外侧带有封气边。
所述的圆柱轴承工作面上沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向开有或不开有多个与两侧螺旋状动压沟槽相通的均压槽。
所述的静压气浮供气点是单排布置或双排布置。
所述的静压气浮供气点是孔或缝隙或是用带有毛细孔的材料填充的孔。
所述的静压气浮供气点与螺旋状动压沟槽在同一个工作面上或在与开有螺旋状动压沟槽的工作面相对应的工作面上。
所述的双排布置的静压气浮供气点的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，静压气浮供气点两侧的螺旋状动压沟槽方向相同或相反。
所述的双排布置的静压气浮供气点的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，两排静压气浮供气点的螺旋状动压沟槽相通或不通。
本发明的优点
(1)轴承承载能力比传统静压气浮圆柱轴承提高30％以上。
(2)轴承刚度比传统静压气浮圆柱轴承提高15％以上。
附图说明
附图1是在圆柱轴承工作面1上静压气浮供气点3分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽2，螺旋状动压沟槽2外侧带有封气边4的内圆柱面示意图。
附图2是在圆柱轴承工作面5上静压气浮供气点7分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽6，螺旋状动压沟槽6外侧带有封气边8的外圆柱面示意图。
附图3是在圆柱轴承工作面9上静压气浮供气点11分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽10，螺旋状动压沟槽10外侧带有封气边12的内圆柱面示意图。
附图4是在圆柱轴承工作面13上静压气浮供气点15分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽14，螺旋状动压沟槽14外侧带有封气边16的外圆柱面示意图。
附图5是圆柱轴承工作面17上静压气浮供气点19双排布置，静压气浮供气点19分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽18，螺旋状动压沟槽18外侧带有封气边20的内圆柱面示意图。
附图6是圆柱轴承工作面21上静压气浮供气点23双排布置，静压气浮供气点23分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽22，螺旋状动压沟槽22外侧带有封气边24的外圆柱面示意图。
附图7是圆柱轴承工作面25上静压气浮供气点27双排布置，静压气浮供气点27分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽26而且方向相同，螺旋状动压沟槽26外侧带有封气边28的内圆柱面示意图。
附图8是圆柱轴承工作面29上静压气浮供气点31双排布置，静压气浮供气点31分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽30而且方向相同，螺旋状动压沟槽30外侧带有封气边32的外圆柱面示意图。
附图9是圆柱轴承工作面33上静压气浮供气点35双排布置，静压气浮供气点35分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽34而且方向相同，螺旋状动压沟槽34外侧带有封气边36的内圆柱面示意图。
附图10是圆柱轴承工作面37上静压气浮供气点39双排布置，静压气浮供气点39分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽38而且方向相同，螺旋状动压沟槽38外侧带有封气边40的外圆柱面示意图。
附图11是圆柱轴承工作面41上静压气浮供气点43双排布置，静压气浮供气点43分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽42而且方向相同，两排静压气浮供气点43的邻近螺旋状动压沟槽42相通，螺旋状动压沟槽42外侧带有封气边44的内圆柱面示意图。
附图12是圆柱轴承工作面45上静压气浮供气点47双排布置，静压气浮供气点47分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽46而且方向相同，两排静压气浮供气点47的邻近螺旋状动压沟槽46相通，螺旋状动压沟槽46外侧带有封气边48的外圆柱面示意图。
附图13是圆柱轴承工作面49上静压气浮供气点51双排布置，静压气浮供气点51分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽50而且方向相同，两排静压气浮供气点51的邻近螺旋状动压沟槽50相通，螺旋状动压沟槽50外侧带有封气边52的内圆柱面示意图。
附图14是圆柱轴承工作面53上静压气浮供气点55双排布置，静压气浮供气点55分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽54而且方向相同，两排静压气浮供气点55的邻近螺旋状动压沟槽54相通，螺旋状动压沟槽54外侧带有封气边56的外圆柱面示意图。
附图15是所述的圆柱轴承工作面57上静压气浮供气点59单排布置，沿静压气浮供气点59分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽58相通的均压槽60，螺旋状动压沟槽58外侧带有封气边61的内圆柱面示意图。
附图16是所述的圆柱轴承工作面62上静压气浮供气点64单排布置，沿静压气浮供气点64分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽63相通的均压槽65，螺旋状动压沟槽63外侧带有封气边66的外圆柱面示意图。
附图17是所述的圆柱轴承工作面67上静压气浮供气点69双排布置，沿静压气浮供气点69分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽68相通的均压槽70，螺旋状动压沟槽68外侧带有封气边71的内圆柱面示意图。
附图18是所述的圆柱轴承工作面72上静压气浮供气点74双排布置，沿静压气浮供气点74分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽73相通的均压槽75，螺旋状动压沟槽73外侧带有封气边76的外圆柱面示意图。
附图19是所述静压气浮供气点79与螺旋状动压沟槽78在同一个工作面77上的示意图。
附图20是所述静压气浮供气点82在与开有螺旋状动压沟槽81的工作面80相对应的工作面上的示意图。
附图21是所述的静压气浮供气点是孔83的示意图。
附图22是所述的静压气浮供气点是缝隙84的示意图。
附图23是所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔的材料86填充的孔85的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
由图1-图23可知，本发明是：在圆柱轴承工作面上，静压气浮供气点分布圆两侧分别开有螺旋状动压沟槽。
所述的静压气浮供气点分布圆两侧的螺旋状动压沟槽相通或不通。
所述的静压气浮供气点分布圆两侧的螺旋状动压沟槽外侧带有封气边。
所述的圆柱轴承工作面上沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向开有或不开有多个与两侧螺旋状动压沟槽相通的均压槽。
所述的静压气浮供气点是单排布置或双排布置。
所述的静压气浮供气点是孔或缝隙或是用带有毛细孔的材料填充的孔。
所述的静压气浮供气点与螺旋状动压沟槽在同一个工作面上或在与开有螺旋状动压沟槽的工作面相对应的工作面上。
所述的双排布置的静压气浮供气点的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，静压气浮供气点两侧的螺旋状动压沟槽方向相同或相反。
所述的双排布置的静压气浮供气点的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，两排静压气浮供气点的螺旋状动压沟槽相通或不通。
具体实施例
实施例1：
如附图1所示，在圆柱轴承工作面1上静压气浮供气点3分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽2，螺旋状动压沟槽2外侧带有封气边4的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例2：
如附图2所示，在圆柱轴承工作面5上静压气浮供气点7分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽6，螺旋状动压沟槽6外侧带有封气边8的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例3：
如附图3所示，在圆柱轴承工作面9上静压气浮供气点11分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽10，螺旋状动压沟槽10外侧带有封气边12的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例4：
如附图4所示，在圆柱轴承工作面13上静压气浮供气点15分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽14，螺旋状动压沟槽14外侧带有封气边16的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例5：
如附图5所示，圆柱轴承工作面17上静压气浮供气点19双排布置，静压气浮供气点19分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽18，螺旋状动压沟槽18外侧带有封气边20的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例6：
如附图6所示，圆柱轴承工作面21上静压气浮供气点23双排布置，静压气浮供气点23分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽22，螺旋状动压沟槽22外侧带有封气边24的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例7：
如附图7所示，圆柱轴承工作面25上静压气浮供气点27双排布置，静压气浮供气点27分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽26而且方向相同，螺旋状动压沟槽26外侧带有封气边28的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例8：
如附图8所示，圆柱轴承工作面29上静压气浮供气点31双排布置，静压气浮供气点31分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽30而且方向相同，螺旋状动压沟槽30外侧带有封气边32的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例9：
如附图9所示，圆柱轴承工作面33上静压气浮供气点35双排布置，静压气浮供气点35分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽34而且方向相同，螺旋状动压沟槽34外侧带有封气边36的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例10：
如附图10所示，圆柱轴承工作面37上静压气浮供气点39双排布置，静压气浮供气点39分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽38而且方向相同，螺旋状动压沟槽38外侧带有封气边40的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例11：
如附图11所示，圆柱轴承工作面41上静压气浮供气点43双排布置，静压气浮供气点43分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽42而且方向相同，两排静压气浮供气点43的邻近螺旋状动压沟槽42相通，螺旋状动压沟槽42外侧带有封气边44的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例12：
如附图12所示，圆柱轴承工作面45上静压气浮供气点47双排布置，静压气浮供气点47分布圆两侧分别开有不相通的螺旋状动压沟槽46而且方向相同，两排静压气浮供气点47的邻近螺旋状动压沟槽46相通，螺旋状动压沟槽46外侧带有封气边48的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例13：
如附图13所示，圆柱轴承工作面49上静压气浮供气点51双排布置，静压气浮供气点51分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽50而且方向相同，两排静压气浮供气点51的邻近螺旋状动压沟槽50相通，螺旋状动压沟槽50外侧带有封气边52的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例14：
如附图14所示，圆柱轴承工作面53上静压气浮供气点55双排布置，静压气浮供气点55分布圆两侧分别开有相通的螺旋状动压沟槽54而且方向相同，两排静压气浮供气点55的邻近螺旋状动压沟槽54相通，螺旋状动压沟槽54外侧带有封气边56的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例15：
如附图15所示，所述的圆柱轴承工作面57上静压气浮供气点59单排布置，沿静压气浮供气点59分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽58相通的均压槽60，螺旋状动压沟槽58外侧带有封气边61的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例16：
如附图16所示，所述的圆柱轴承工作面62上静压气浮供气点64单排布置，沿静压气浮供气点64分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽63相通的均压槽65，螺旋状动压沟槽63外侧带有封气边66的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例17：
如附图17所示，所述的圆柱轴承工作面67上静压气浮供气点69双排布置，沿静压气浮供气点69分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽68相通的均压槽70，螺旋状动压沟槽68外侧带有封气边71的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例18：
如附图18所示，所述的圆柱轴承工作面72上静压气浮供气点74双排布置，沿静压气浮供气点74分布圆的圆周方向开有多个与两侧螺旋状动压沟槽73相通的均压槽75，螺旋状动压沟槽73外侧带有封气边76的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
Claims (9)
1.一种螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：在圆柱轴承工作面上，静压气浮供气点分布圆两侧分别开有螺旋状动压沟槽。
2.如权力要求1所述的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点分布圆两侧的螺旋状动压沟槽相通或不通。
3.如权力要求1所述的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点分布圆两侧的螺旋状动压沟槽外侧带有封气边。
4.如权力要求1所述的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的圆柱轴承工作面上沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向开有或不开有多个与两侧螺旋状动压沟槽相通的均压槽。
5.如权力要求1所述的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点是单排布置或双排布置。
6.如权力要求1所述的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点是孔或缝隙或是用带有毛细孔的材料填充的孔。
7.如权力要求1所述的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述静压气浮供气点与螺旋状动压沟槽在同一个工作面上或在与开有螺旋状动压沟槽的工作面相对应的工作面上。
8.如权力要求5所述的双排布置的静压气浮供气点的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点两侧的螺旋状动压沟槽方向相同或相反。
9.如权力要求5所述的双排布置的静压气浮供气点的螺旋槽动静压复合气体圆柱轴承，其特征是：所述的两排静压气浮供气点的螺旋状动压沟槽相通或不通。
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