CN1719051A - 无漩流动压气浮止推轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明“无漩流动压气浮止推轴承”涉及一种高速超精密螺旋槽动压气浮止推轴承，止推轴承工作表面开有螺旋状动压沟槽，沟槽横截面采用斜面过渡，消除了矩形沟槽截面产生的漩流，提高了动压效率，提高了承载能力和刚度；过渡因子(斜面投影长度与槽宽之比)，存在最佳值，当过度因子为0.6时承载能力提高6％。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺旋槽动压气浮止推轴承，尤其是超精密、超高速轴承。
背景技术
目前，工程中使用的动压气浮止推轴承，如：陀螺动压马达轴承、高速电机动压气浮轴承、高速增压泵中的动压气浮轴承等，其沟槽截面均采用矩形截面，即沟槽根部采用直角(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》第二卷第七篇一气体润滑轴承.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一气体轴承.2003年第二版，机械工业出版社.)。这种轴承在沟槽根部存在漩流，降低了动压效率，降低了承载能力和轴承刚度，从而相对缩短了轴承寿命。
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，提供一种沟槽截面内不存在漩流区的动压气浮止推轴承。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是动压气浮轴承工作面上动压沟槽的横截面采用迎风侧为斜线的梯形截面。
所述的动压沟槽横截面是背风侧为垂线的梯形截面。
所述的动压沟槽横截面是背风侧为斜线的梯形截面。
所述的动压沟槽位于外圆侧或内圆侧。
所述的动压沟槽是顺时针螺旋槽或逆时针螺旋槽。
所述的动压沟槽是中部相通的人字形螺旋槽。
所述的动压沟槽是中部不相通的人字形螺旋槽。
所述的动压沟槽是中部用直槽相通的人字形螺旋槽。
本发明的优点
(1)轴承承载能力比矩形沟槽截面的动压气浮轴承高6％。
(2)轴承刚度比矩形沟槽截面的动压气浮轴承提高7％。
附图说明
附图1是在工作面1上动压沟槽2位于外圆侧，动压沟槽2的螺旋方向为逆时针的示意图，粗实线3为动压沟槽2的横截面剖面方向。
附图2是在工作面4上动压沟槽5位于外圆侧，动压沟槽5的螺旋方向为顺时针的示意图，粗实线6为动压沟槽5的横截面剖面方向。
附图3是在工作面7上动压沟槽8位于内圆侧，动压沟槽8的螺旋方向为逆时针的示意图，粗实线9为动压沟槽8的横截面剖面方向。
附图4是在工作面10上动压沟槽11位于内圆侧，动压沟槽11的螺旋方向为顺时针的示意图，粗实线12为动压沟槽11的横截面剖面方向。
附图5是工作面13上加工有中部相通的人字形动压沟槽14，人字形动压沟槽14外侧的螺旋方向为顺时针的示意图，粗实线15为人字形动压沟槽14的横截面剖面方向。
附图6是工作面16上加工有中部相通的人字形动压沟槽17，人字形动压沟槽17外侧的螺旋方向为逆时针的示意图，粗实线18为人字形动压沟槽17的横截面剖面方向。
附图7是工作面19上加工有中部不相通的人字形动压沟槽20，人字形动压沟槽20外侧的螺旋方向为顺时针的示意图，粗实线21为人字形动压沟槽20的横截面剖面方向。
附图8是工作面22上加工有中部不相通的人字形动压沟槽23，人字形动压沟槽23外侧的螺旋方向为逆时针的示意图，粗实线24为人字形动压沟槽23的横截面剖面方向。
附图9是工作面25上加工有中部用直槽27相通的人字形动压沟槽26，人字形动压沟槽26外侧的螺旋方向为顺时针的示意图，粗实线28为人字形动压沟槽26的横截面剖面方向。
附图10是工作面29上加工有中部用直槽31相通的人字形动压沟槽30，人字形动压沟槽30外侧的螺旋方向为逆时针的示意图，粗实线32为人字形动压沟槽30的横截面剖面方向。
附图11为工作面33上动压沟槽横截面是迎风侧34为斜线、背风侧36为垂线的梯形截面示意图，箭头35是气体流动方向。
附图12为工作面37上动压沟槽横截面是迎风侧38为斜线、背风侧40为斜线的梯形截面示意图，箭头39是气体流动方向。
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12可知，本发明是动压气浮止推轴承相配合的两个工作面之一上开有动压沟槽，动压沟槽的横截面是迎风侧为斜线的梯形截面。
所述的动压沟槽横截面是背风侧为垂线的梯形截面。
所述的动压沟槽横截面是背风侧为斜线的梯形截面。
所述的动压沟槽位于外圆侧或内圆侧。
所述的动压沟槽是顺时针螺旋槽或逆时针螺旋槽。
所述的动压沟槽是中部相通的人字形螺旋槽。
所述的动压沟槽是中部不相通的人字形螺旋槽。
所述的动压沟槽是中部用直槽相通的人字形螺旋槽。
实施例1：
如附图1所示，工作面1上动压沟槽2位于外圆侧，动压沟槽2的螺旋方向为逆时针，该工作面1配以光滑圆形平面，动压沟槽2的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例2：
如附图2所示，工作面4上动压沟槽5位于外圆侧，动压沟槽5的螺旋方向为顺时针，该工作面4配以光滑圆形平面，动压沟槽5的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例3：
如附图3所示，工作面7上动压沟槽8位于内圆侧，动压沟槽8的螺旋方向为逆时针，该工作面7配以光滑圆形平面，动压沟槽8的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例4：
如附图4所示，工作面10上动压沟槽11位于内圆侧，动压沟槽11的螺旋方向为顺时针，该工作面10配以光滑圆形平面，动压沟槽11的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例5：
如附图5所示，工作面13上加工有中部相通的人字形动压沟槽14，人字形动压沟槽14外侧的螺旋方向为顺时针，该工作面13配以光滑圆形平面，人字形动压沟槽14的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例6：
如附图6所示，工作面16上加工有中部相通的人字形动压沟槽17，人字形动压沟槽17外侧的螺旋方向为逆时针，该工作面16配以光滑圆形平面，人字形动压沟槽17的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例7：
如附图7所示，工作面19上加工有中部不相通的人字形动压沟槽20，人字形动压沟槽20外侧的螺旋方向为顺时针，该工作面19配以光滑圆形平面，人字形动压沟槽20的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例8：
如附图8所示，工作面22上加工有中部不相通的人字形动压沟槽23，人字形动压沟槽23外侧的螺旋方向为逆时针，该工作面22配以光滑圆形平面，人字形动压沟槽23的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例9：
如附图9所示，工作面25上加工有中部用直槽27相通的人字形动压沟槽26，人字形动压沟槽26外侧的螺旋方向为顺时针，该工作面25配以光滑圆形平面，人字形动压沟槽26的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
实施例10：
如附图10所示，工作面29上加工有中部用直槽31相通的人字形动压沟槽30，人字形动压沟槽30外侧的螺旋方向为逆时针，该工作面29配以光滑圆形平面，人字形动压沟槽30的横截面采用如图11或图12所示的梯形。
动压气浮止推轴承的设计可以参照传统设计方法选取各项参数，沟槽横截面的迎风面斜线在沟槽宽度方向的投影长度与槽宽之比最佳值为0.6，可选取值范围为0.2至0.8，也可以采用根部带有圆角的近似斜线取代。
Claims (8)
1.一种螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：工作面上动压沟槽的横截面是迎风侧为斜线的梯形截面，斜线在沟槽宽度方向的投影长度与槽宽之比为0.2至0.8。
2.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述的动压沟槽横截面是背风侧为垂线的梯形截面。
3.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述的动压沟槽横截面是背风侧为斜线的梯形截面。
4.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述的动压沟槽位于外圆侧或内圆侧。
5.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述动压沟槽是顺时针螺旋槽或逆时针螺旋槽。
6.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述动压沟槽是中部相通的人字形螺旋槽。
7.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述动压沟槽是中部不相通的人字形螺旋槽。
8.如权力要求1所述的螺旋槽动压气浮止推轴承，其特征是：所述动压沟槽是中部用直槽相通的人字形螺旋槽。
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