CN205918760U - 一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承 - Google Patents
一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，属于精密测量设备技术领域。包括轴承本体，轴承本体一面设有环形供气孔，环形供气孔下端连有复合节流腔并延伸至轴承本体另一面。此种节流方式的空气静压止推轴承具有结构简单、制造容易和便于推广等优点；能够在环向狭缝所形成的区域内形成一个相对稳定的气膜高压区；另外这种锥形的节流轴承，可以有效减缓压力入口区的压力下降，减小气腔容积，且承载力大，稳定性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，属于精密测量设备技术领域。
背景技术
目前空气静压轴承应用的节流形式主要有：小孔节流；环面节流；毛细管节流；多孔质节流；环面浅腔节流；表面节流等。其中小孔节流的优点是：承载力和刚度较大，缺点是：缺点是稳定性差，且制造比较困难。环面节流的主要优点是：稳定性较好；缺点是承载刚度小，制造比较困难。毛细管节流的优点是：稳定性比较好；缺点是：节流面积难以计算且制造困难，这种类型目前已用较少。多孔质节流的优点是：承载力和承载刚度大，稳定性好；缺点是：节流面积难以计算且制造困难。环面浅腔节流的特点是：稳定性非常好且容易加工，承载力和刚度适中，目前这种节流类型的研究和使用正处于起步阶段。表面节流的特点是：稳定性较好，制造比较容易，但是节流面积，承载力和刚度难以确定。
本实用新型结合以上各种类型的节流特征，在环面节流这种类型的基础上，设计出了一种具有高承载力，高刚度，高精度和高稳定性的环向狭缝锥腔结构复合节流空气静压止推轴承。
发明内容
为了克服现有的空气静压止推轴承的稳定性低和承载能力不足的问题，本实用新型设计了一种环向狭缝锥腔复合节流空气轴承的空气静压止推轴承装置。该装置能够实现高承载力和高刚度的目标，实用性较强。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，包括轴承本体，所述轴承本体一面设有环形供气孔1，环形供气孔1下端连有复合节流腔并延伸至轴承本体另一面；
所述复合节流腔包括环向狭缝2和锥形腔3，环形供气孔1下端依次设有环向狭缝2和锥形腔3，锥形腔3与轴承本体表面齐平，呈环形均匀分布在轴承本体表面。
所述环向狭缝2和锥形腔3的尺寸根据轴承本体承载力的需求设置。
所述环向狭缝2的宽度为0.05mm~0.10mm。
所述锥形腔3的锥度范围为30°~60°，锥形腔3的最大直径不超过2mm。
采用环向狭缝锥腔复合节流，能够在环向狭缝所形成的区域内形成一个相对稳定的气膜高压区；另外这种锥形的节流轴承，可以有效减缓压力入口区的压力下降，减小气腔容积，且承载力大，稳定性好。
本实用新型的有益效果是：
（1）使用环向狭缝锥腔的节流形式，可以有效减缓压力入口区下降，承载力大，且气腔容积小，稳定性好，环形进气的锥腔结构轴承较大间隙时，刚度增大，同时减少了维修成本；
（2）节流面积便于计算，能够更好的对气压源进行控制；
（3）在一定程度上减小耗气量的损失，在承载的重量一定的条件下，对气体的利用率较高。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构图；
图2是本实用新型的局部图；
图3是本实用新型的截面图；
图中标号：1-环形供气孔，2-环向狭缝，3-锥形腔。
具体实施方式
下面通过实施例和附图对本实用新型做进一步说明。
实施例1：如图1-3所示：一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，包括轴承本体，所述轴承本体一面设有环形供气孔1，环形供气孔1下端连有复合节流腔并延伸至轴承本体另一面；
所述复合节流腔包括环向狭缝2和锥形腔3，环形供气孔1下端依次设有环向狭缝2和锥形腔3，锥形腔3与轴承本体表面齐平，呈环形均匀分布在轴承本体表面。
所述环向狭缝2和锥形腔3的尺寸根据轴承本体承载力的需求设置。
实施例2：一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，包括轴承本体，所述轴承本体一面设有环形供气孔1，环形供气孔1下端连有复合节流腔并延伸至轴承本体另一面；
所述复合节流腔包括环向狭缝2和锥形腔3，环形供气孔1下端依次设有环向狭缝2和锥形腔3，锥形腔3与轴承本体表面齐平，呈环形均匀分布在轴承本体表面。
所述轴承本体为圆形。
所述环向狭缝2的宽度为0.05mm~0.10mm。
所述锥形腔3的锥度范围为30°~60°，锥形腔3的最大直径不超过2mm。
这种分布方式能够保证整个轴承的平稳性，使气膜的压力增大，承载力增加，气腔容积小，稳定性提高。使轴承的运动精度和重复定位精度得到保证，便于自动化控制。
在向空气静压止推轴承通入气体时，气体会逐渐充满整个轴承本体和工作台的间隙，形成一个稳定的气膜，由于气体的粘性作用和分子间力的作用，从而对与气膜接触的壁面产生粘性摩擦力，并通过气体的均化作用按一定规律均匀分布于整个导轨支承面上，使得在压力气膜的作用下空气静压止推轴承能够浮于工作台面之上。由于工作台和轴承本体之间存在间隙，所以气体会向外界扩散，气体在扩散的过程中部分动会转化为热能，所以气体在向外扩散的过程中动能会逐渐减小，相应的压力逐渐减小，当气体到达空气静压止推轴承的边界时，压强将和周围大气压相等，此时气体的承载力为零。所以空气静压止推轴承的内部气体压强起着承载重力的作用。 环向狭缝锥腔复合节流空气静压止推轴承的结构可以使更多的高压分子进入气膜的高压区域，使逸出外界的气体减少，气体的动能损失量减小，可以使气膜的压力增大，承载力增加。整个空气轴承由环向狭缝和锥形气腔构成，可以有效减缓压力入口区下降，承载力大，且气腔容积小，稳定性好。这种工作方式工作间隙范围较大，有较高的实用价值。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，包括轴承本体，其特征在于：所述轴承本体一面设有环形供气孔（1），环形供气孔（1）下端连有复合节流腔并延伸至轴承本体另一面；
所述复合节流腔包括环向狭缝（2）和锥形腔（3），环形供气孔（1）下端依次设有环向狭缝（2）和锥形腔（3），锥形腔（3）与轴承本体表面齐平，呈环形均匀分布在轴承本体表面。
2.根据权利要求1所述的环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，其特征在于：所述环向狭缝（2）和锥形腔（3）的尺寸根据轴承本体承载力的需求设置。
3.根据权利要求1所述的环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，其特征在于：所述环向狭缝（2）的宽度为0.05mm~0.10mm。
4.根据权利要求1所述的环向狭缝锥腔复合节流式空气静压止推轴承，其特征在于：所述锥形腔（3）的锥度为30°~60°，锥形腔（3）的最大直径不超过2mm。
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