CN201455805U - 一种磨床砂轮主轴用的动静压轴承 - Google Patents

Abstract

一种用于磨床砂轮主轴用的动静压轴承，包括上静压油腔(1)、前静压油腔(2)、下静压油腔(3)、后静压油腔(8)、动压腔(6)、进油孔(4)及3条轴向回油槽(4)，其特征在于上静压油腔(1)和动压腔(6)之间开设有阶梯腔(7)，阶梯腔(7)的截面形状为矩形，阶梯腔(7)深度与磨床砂轮主轴和动静压轴承的配合间隙取同一数量级，后静压油腔(8)开设在与上述油腔轴向方向错开5～10mm的地方。本实用新型能较好地解决磨床砂轮主轴启动时与动静压轴承接触的问题，能显著提高油膜刚性及磨床砂轮主轴系统的回转精度。

Description

一种磨床砂轮主轴用的动静压轴承

技术领域

本实用新型是一种磨床砂轮主轴用的动静压轴承，利用了动静压轴承动压、静压油膜混合效应原理，所设计的动静压轴承具有较高油膜刚性并能显著提磨床砂轮主轴系统的回转精度。

背景技术

目前，用于磨床砂轮主轴的轴承主要有动压、静压轴承，部分磨床砂轮主轴也采用了动静压轴承。企业中使用较多的动静压轴承主要结构形式是将动压腔与静压腔在轴向方向错开一定位置设置，这种结构形式的动静压轴承是在主轴启动时利用静压力作用来承载外载荷；当进入正常运转工况时，关闭静压腔的压力油，由动压腔的动压力来承载外载荷。这种结构形式的轴承只是动压和静压的简单组合方式，其结构复杂、承载能力不高。近年来，有人设计开发了动压效应与静压效应混合作用的动静压轴承，如专利号为ZL 200520074843.2的轧辊磨床砂轮主轴用动静压轴承，这种结构形式的轴承开设了三个静压腔和一个动压腔，启动和工作时靠上述油腔的共同作用来承载外载荷，充分利用了动压与静压混合效应的原理，具有较高的油膜刚性，但这种结构形式的动静压轴承在启动阶段主轴与轴承容易产生接触磨损，同时在运行工况下，其动压效应还不够显著。

综上所述，如何解决磨床砂轮主轴启动时与动静压轴承的接触磨损问题以及充分利用好动静压混合效应的问题，已成为磨床砂轮主轴动静压轴承设计时迫切需要解决的难点问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足而设计的一种新型的用于砂轮主轴用的动静压轴承，使其具有在磨床砂轮主轴启动时不与动静压轴承接触，在运行工况下具有较高的动静压混合效应，大大提高油膜刚性及均化误差的作用，提高磨床砂轮主轴系统的回转精度等优点。

本实用新型所涉及的磨床砂轮主轴用的动静压轴承，它包括上静压油腔1、前静压油腔2、下静压油腔3、后静压油腔8、动压腔6及3条轴向回油槽5，其特征在于上静压油腔1和动压腔6之间开设有阶梯腔7，后静压油腔8开设在与上述油腔轴向方向错开5～10mm的地方。

上述磨床砂轮主轴用的动静压轴承，阶梯腔7的截面形状为矩形，阶梯腔7的深度与磨床砂轮主轴和动静压轴承的配合间隙取同一数量级。

上述磨床砂轮主轴用的动静压轴承，后静压油腔8的截面形状为矩形，油腔深度取磨床砂轮主轴和动静压轴承的配合间隙的50～80倍。

本实用新型能较好地解决磨床砂轮主轴启动时与动静压轴承接触的问题，同时阶梯腔7的开设，能大大提高动静压轴承在运行工况下的动压效应，从而获得较为理想的动静压效应，能显著提高油膜刚性及均化误差的作用，该动静压轴承装配在磨床砂轮主轴系统上，能显著提高磨床砂轮主轴系统的回转精度，以适应当今磨床的高速高精度发展的需要.

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为图2的C-C剖视图；

1-上静压油腔；2-前静压油腔；3-下静压油腔；4-进油孔；5-轴向回油槽；6-动压腔；7-阶梯腔；8-后静压油腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进一步说明如下：

本实用新型的结构包括上静压油腔1、前静压油腔2、下静压油腔3、后静压油腔8、动压腔6及3条轴向回油槽5，上静压油腔1和动压腔6之间开设有阶梯腔7，后静压油腔8开设在与上述油腔轴向方向错开5～10mm的地方。

在磨床砂轮主轴启动时，上述各静压油腔通入压力油。在上述静压油腔静压力的作用下，使磨床砂轮主轴与动静压轴承内孔脱离接触，使磨床砂轮主轴悬浮在油膜中，避免了磨床砂轮主轴与动静压轴承内孔接触磨损。随着砂轮主轴转速的提高，由动压腔6与阶梯腔7产生的动压效应逐渐增大，与上述静压腔的静压力共同作用来承载外载荷。在高速工况下，阶梯腔将产生极大的动压作用力，大大提升油膜的承载能力和油膜刚度，同时，静压油膜能较好地起到均化动静压轴承制造误差的作用，所以由上述动静压混合效应的共同作用能大大提升动静压轴承的整体性能。

此外，在高速工况时，由于上述动静压轴承具有较高的动压作用力，在某种程度上可大大降低对静压系统供油压力的要求，可降低油泵电机的功率、降低液压供油的能耗。因此，相比于传统的动静压轴承，上述动静压轴承还具有节能的优点。

实施例：

上述动静压轴承与某企业中使用的磨床砂轮主轴用的动静压轴承性能测试数据对比如表1、表2所示。其中：动静压轴承2指本实用新型，动静压轴承1提指某企业作用的磨床砂轮主轴用的动静压轴承。

表1动静压轴承静态性能测试数据对比

表2在不同偏心率下的动静压轴承承载能力及油膜刚性对比

由表1可知，本实用新型在泵供压力、轴承流量、摩擦功耗、油液有效温度等方面比传统动静压轴承均要小很多，可大大降低泵供油耗，节省能源，同时有利于油膜温度的降低。

由表2可知，在不同偏心率下，本实用新型比传统动静压轴承的承载能力和油膜刚性要大很多，这也证明该实用新型的有效性。

Claims (1)

1.一种用于磨床砂轮主轴用的动静压轴承，包括上静压油腔(1)、前静压油腔(2)、下静压油腔(3)、后静压油腔(8)、动压腔(6)、进油孔(4)及3条轴向回油槽(5)，其特征在于：上静压油腔(1)和动压腔(6)之间开设有阶梯腔(7)，阶梯腔(7)的截面形状为矩形，阶梯腔(7)深度与磨床砂轮主轴和动静压轴承的配合间隙取同一数量级，后静压油腔(8)开设在与上述油腔轴向方向错开5～10mm的地方。

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