CN203230733U - 六棱柱径向超声悬浮轴承 - Google Patents
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Abstract
六棱柱径向超声悬浮轴承，包括内套筒、压电片和外套筒，内套筒为内圆孔外六方的套筒，内圆孔为圆柱面，外六方为六棱柱面，被悬浮转轴安装在内套筒的内圆孔内；压电片为矩形压电片，矩形压电片分三组或六组均匀地布置在内套筒的外六棱柱面的表面，压电片的长度方向垂直或平行于内套筒长度方向，所有压电片极性相同,外套筒套装并固定在内套筒外。该超声轴承系统具有非接触、低磨损、精度高、结构简单、效率高、不需要任何附属气源设备、也不需要螺钉紧固及预紧等优点，可广泛应用于高速和精密机械工业、电子精密仪器、医疗器械以及空间技术等领域的装置设备中。
Description
技术领域
本实用新型属于轴承技术领域，尤其涉及气体静压轴承，特别涉及超声波悬浮挤压膜静压轴承。
背景技术
现有技术的径向包容挤压膜气体静压轴承包括压电片、内套筒、紧固螺钉和外套筒，转轴安装在内套筒里,内套筒和压电片组合成压电换能器，三组压电片均匀分布在内套筒外圆周上，外套筒套装在内套筒外，用螺钉把内套筒紧固在外套筒上。现有技术的径向包容挤压膜气体静压轴承的不足是：需用螺钉把内套筒紧固在外套筒上，螺钉预紧力的调整较难控制。
发明内容
本实用新型的目的是是提供一种六棱柱径向超声悬浮轴承。
本实用新型的基本思路是：利用压电晶体的逆压电效应，在交变电压下做周期性高频振动，带动与其粘结在一起的弹性金属进行周期性径向挤压运动，使转轴与轴承气隙中的气体在高频挤压力下形成具有一定承载能量的挤压膜悬浮主轴。
本实用新型的具体方案是：六棱柱径向超声悬浮轴承，包括内套筒、压电片和外套筒，其特征在于所述内套筒为内圆孔外六方的套筒，内圆孔为圆柱面，外六方为六棱柱面，被悬浮转轴安装在内套筒的内圆孔内；所述压电片为矩形压电片，矩形压电片分三组或六组均匀地布置在内套筒的外六棱柱面的表面，压电片的长度方向垂直或平行于内套筒长度方向，相邻两组压电片之间间隔120度或60度夹角，所有压电片极性相同。所述外套筒套装并固定在内套筒外。
本实用新型所述六棱柱径向超声悬浮轴承，其特征在于所述每组压电片为一片以上，每组中的压电片间距均匀地布置在内套筒的外六棱柱面的表面。
本实用新型所述六棱柱径向超声悬浮轴承，所述外套筒为圆套，外套筒中心孔为内径与内套筒的外六棱柱面的六条棱过盈配合孔，内套筒安装在外套筒的中心孔内，内套筒的外六棱柱面的六条棱与外套筒的内径过盈配合。
本实用新型的有益效果是：该轴承系统具有非接触、低磨损、精度高、结构简单、效率高、既不需任何附属气源设备，也不需螺钉紧固及预紧；与现有技术的超声波轴承的结构相比，具有结构紧凑、简单、装配简单、工作速度范围广；在启动和正常工作阶段，轴瓦与转轴始终保持固定间隙，能够满足现代技术发展对轴承功能的需要。
附图说明
图1为六棱柱径向超声悬浮轴承结构的主视示意图；
图2为六棱柱径向超声悬浮轴承结构的侧视示意图；
图3为六棱柱径向超声悬浮轴承结构内套筒的俯视示意图；
图中：1、被悬浮转轴，2、内套筒，3、压电片，4、外套筒。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明
如图1-3所示，六棱柱径向超声悬浮轴承包括内套筒2、压电片3和外套筒4，内套筒2为内圆孔外六方的套筒，内圆孔为圆柱面，外六方为六棱柱面，内套筒2是一体件，被悬浮转轴1安装在内套筒2的内圆孔内；压电片3为矩形压电片，矩形压电片分三组，间隔着布置在内套筒2的外六棱柱面的表面，压电片3的长度方向平行于内套筒2长度方向，相邻两组压电片之间间隔120度夹角，所有压电片极性相同，每组压电片为一片，外套筒4套装在内套筒2外。外套筒4为圆套，外套筒4中心孔为内径与内套筒2的外六棱柱面的六条棱过盈配合孔，内套筒2安装在外套筒4的中心孔内，内套筒2的外六棱柱面的六条棱与外套筒4的内径过盈配合。
三组压电片3同时在高频周期交变电压电场作用下，压电片产生的周期形变会很容易带动内套筒2形成稳定性强的三角形变形。由于内套筒2的周期性形变，在内套筒2与转轴间隙中会产生高频的挤压运动，空气在高频的挤压运动下会产生具有一定承载能力的挤压空气薄膜，从而可实现主轴非接触、平稳地旋转。
以上所述，仅为本实用新型专利较佳的具体实施方式，但本实用新型专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型专利的保护范围之内。
Claims (3)
1.六棱柱径向超声悬浮轴承，包括内套筒（2）、压电片（3）和外套筒（4），其特征在于所述内套筒（2）为内圆孔外六方的套筒，内圆孔为圆柱面，外六方为六棱柱面，被悬浮转轴（1）安装在内套筒（2）的内圆孔内；所述压电片（3）为矩形压电片，矩形压电片（3）分三组或六组均匀地布置在内套筒（2）的外六棱柱面的表面，压电片（3）的长度方向垂直或平行于内套筒（2）长度方向，相邻两组压电片（3）之间间隔120度或60度夹角，所有压电片极性相同，所述外套筒（4）套装在内套筒（2）外。
2.根据权利要求1所述六棱柱径向超声悬浮轴承，其特征在于所述每组压电片为一片以上，每组中的压电片（3）间距均匀地布置在内套筒（2）的外六棱柱面的表面。
3.根据权利要求1所述六棱柱径向超声悬浮轴承，其特征在于所述外套筒（4）为圆套，外套筒（4）中心孔为内径与内套筒（2）的外六棱柱面的六条棱过盈配合的孔，内套筒（2）安装在外套筒（4）的中心孔内，内套筒（2）的外六棱柱面的六条棱与外套筒（4）的内径过盈配合。
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2013
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