CN1282830C - 复合节流静压气体圆柱轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明“复合节流静压气体圆柱轴承”涉及一种高刚度、大载荷超精密静压气体圆柱轴承，在轴承工作面上，沿圆柱轴线方向加工有表面节流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面节流沟槽相通。轴承承载能力比传统静压气浮圆柱轴承提高30%以上，轴承刚度比传统静压气浮圆柱轴承提高15%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种静压气体圆柱轴承，尤其是超精密、大刚度、大载荷气体圆柱轴承。
背景技术
目前，工程中使用的静压气体圆柱轴承，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，(周恒，刘延柱.《气体动压轴承原理与计算》，化学工业出版社，1981年；《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.)。这些种类的静压气体圆柱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。
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、高承载能力的复合节流静压气体圆柱轴承。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是在轴承工作面上，沿圆柱轴向加工有表面截流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面截流沟槽相通。
所述的工作面是外圆柱面。
所述的工作面是内圆柱面。
所述的静压气浮供气点单排布置。
所述的静压气浮供气点双排布置。
所述的表面节流沟槽采用等宽直槽。
所述的表面节流沟槽采用不等宽梯形槽。
所述的静压气浮供气点是具有节流作用的孔。
所述的静压气浮供气点是缝隙。
所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔材料填充的孔。
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单排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽2，沿静压气浮供气点3分布圆圆周方向开有均压槽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单排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽6，沿静压气浮供气点7分布圆圆周方向开有均压槽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单排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽10，沿静压气浮供气点11分布圆圆周方向开有均压槽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单排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽14，沿静压气浮供气点15分布圆圆周方向开有均压槽16的外圆柱面示意图。
附图5是在圆柱轴承工作面17上静压气浮供气点19双排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽18，沿静压气浮供气点19分布圆圆周方向开有均压槽20的内圆柱面示意图。
附图6是在圆柱轴承工作面21上静压气浮供气点23双排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽22，沿静压气浮供气点23分布圆圆周方向开有均压槽24的内圆柱面示意图。
附图7是在圆柱轴承工作面25上静压气浮供气点27双排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽26，沿静压气浮供气点27分布圆圆周方向开有均压槽28的内圆柱面示意图。
附图8是在圆柱轴承工作面29上静压气浮供气点31双排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽30，沿静压气浮供气点31分布圆圆周方向开有均压槽32的内圆柱面示意图
附图9是静压气浮供气点33是具有节流效应的孔34的示意图。
附图10是静压气浮供气点是缝隙35的示意图。
附图11是静压气浮供气点36是用带有毛细孔的材料37填充的孔的示意图。
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11可知，本发明是：在轴承工作面上，沿圆柱轴线方向加工有表面节流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面节流沟槽相通。
所述的工作面是外圆柱面。
所述的工作面是内圆柱面。
所述的静压气浮供气点单排布置。
所述的静压气浮供气点双排布置。
所述的表面节流沟槽采用等宽直槽。
所述的表面节流沟槽采用不等宽梯形槽。
所述的静压气浮供气点是具有节流作用的孔42。
所述的静压气浮供气点是缝隙43。
所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔材料45填充的孔。
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单排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽2，沿静压气浮供气点3分布圆圆周方向开有均压槽4的内圆柱面，配以光滑外圆柱。
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单排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽6，沿静压气浮供气点7分布圆圆周方向开有均压槽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单排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽10，沿静压气浮供气点11分布圆圆周方向开有均压槽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单排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽14，沿静压气浮供气点15分布圆圆周方向开有均压槽16的外圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例5：
如附图5所示，在圆柱轴承工作面17上静压气浮供气点19双排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽18，沿静压气浮供气点19分布圆圆周方向开有均压槽20的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例6：
如附图6所示，在圆柱轴承工作面21上静压气浮供气点23双排布置，沿圆柱轴线方向开有等宽度的表面节流沟槽22，沿静压气浮供气点23分布圆圆周方向开有均压槽24的内圆柱面，配以光滑内圆柱面。
实施例7：
如附图7所示，在圆柱轴承工作面25上静压气浮供气点27双排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽26，沿静压气浮供气点27分布圆圆周方向开有均压槽28的内圆柱面，配以光滑外圆柱面。
实施例8：
如附图8所示，在圆柱轴承工作面29上静压气浮供气点31双排布置，沿圆柱轴线方向开有不等宽度的梯形表面节流沟槽30，沿静压气浮供气点31分布圆圆周方向开有均压槽32的内圆柱面，配以光滑内圆柱面。
在实施例1-8中，静压气浮供气点采用具有节流作用的孔42、缝隙43或带有毛细孔材料45填充的孔，均可。
具有节流作用的孔42主要指直径小于0.3毫米的节流小孔；当小孔直径大于0.3毫米时，外节流作用显著减弱；当小孔直径大于0.5毫米时，外节流作用基本消失，此时该轴承已经演化成传统的表面节流轴承。
表面节流沟槽横截面可以采用矩形、三角形、梯形或半圆形等。
Claims (10)
1.一种静压气体圆柱轴承，其特征是：在轴承工作面上，沿圆柱轴线方向加工有表面节流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面节流沟槽相通。
2.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的工作面是外圆柱。
3.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的工作面是内圆柱。
4.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点单排布置。
5.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点双排布置。
6.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的表面节流沟槽采用等宽直槽。
7.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的表面节流沟槽采用不等宽梯形槽。
8.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点是具有节流效应的孔。
9.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点是缝隙。
10.如权力要求1所述的静压气体圆柱轴承，其特征是：所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔材料填充的孔。
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