CN105817651B - 静压流体轴承装置及其制造方法、机床用主轴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及静压流体轴承装置及其制造方法、机床用主轴装置。静压流体轴承装置具备轴承金属件,所述轴承金属件具有用于旋转支承砂轮轴(131)的静压部(18),静压部(18)具有轴承间隙(20)、轴承面部(22)、多个凹部(24)、以及分隔板(48),在砂轮轴(131)的旋转方向上且在分隔板(48)与凹部的缘部(46)之间形成有间隙(50),间隙(50)在凹部(24)内沿旋转方向的前后设置,轴承间隙(20)具有第一轴承间隙(C)、以及第二轴承间隙(H),第二轴承间隙(H)具有比第一轴承间隙(C)大的关系。
Description
本申请主张于2015年1月23日提出的日本专利申请2015-011584号的优先权,并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。
技术领域
本发明涉及静压流体轴承装置、使用静压流体轴承装置的机床用主轴装置以及静压流体轴承装置的制造方法。
背景技术
以往,公知有利用润滑液等加压流体的静压对机床的主轴等高速旋转的旋转轴进行支承的静压流体轴承装置。例如,在日本特开2001-304260号公报中公开了具备轴承金属件的静压流体轴承装置的技术,上述轴承金属件具有用于旋转支承旋转轴的静压部。在该技术中,上述静压部具有:轴承面部,其在与旋转轴的表面之间具有轴承间隙;以及多个凹部,其在轴承面部的周向上邻接地凹设,通过向上述凹部供给润滑液等流体,从而利用流体压(静压)来支承旋转轴。
然而,如图9、图10所示,静压流体轴承装置所使用的润滑液因旋转轴的旋转从而在凹部内产生由所谓的联动旋转引起的流动,由此产生旋转轴的旋转方向上的流动、以及凹部的底部中的与旋转轴的旋转相反的方向上的流动。伴随于此,静压流体轴承装置会在旋转轴的表面附近产生较大的速度梯度,从而担心由较大的流体剪切阻力引起的动力损失。另外,凹部内部成为雷诺数20000~30000的强紊流,从而担心旋转轴的表面附近的较大的速度梯度的产生、以及由较大的流体剪切阻力引起的动力损失。该趋势随着旋转轴高速旋转而更加显著。
发明内容
本发明的一个目的在于抑制静压流体轴承装置的凹部中的流体的速度梯度的上升从而实现动力损失的减少。
作为本发明的一个方式的静压流体轴承装置具备:
旋转轴;以及
轴承金属件,其具有用于旋转支承上述旋转轴的静压部。
上述静压部具有:轴承间隙,在该轴承间隙与上述旋转轴的表面之间填充有润滑液;轴承面部,其与上述旋转轴的表面并行(面对面的意思);多个凹部,上述多个凹部在该轴承面部的周向上邻接地凹设;以及分隔板,其收容在该凹部内并将上述凹部的底部与上述旋转轴的表面之间隔开,在上述旋转轴的旋转方向上并在上述分隔板与上述凹部的缘部之间形成有间隙,上述间隙在上述凹部内沿旋转方向的前后设置,上述轴承间隙具有:上述旋转轴的表面与上述轴承面部之间的第一轴承间隙;以及上述旋转轴的表面与上述分隔板之间的第二轴承间隙,上述第二轴承间隙构成为比上述第一轴承间隙大。
根据上述方式的静压流体轴承装置,静压部具有收容在凹部内并将凹部的底部与旋转轴的表面之间隔开的分隔板。另外,在凹部内具有沿旋转方向的前后设置的间隙。由此,对于润滑液的流动而言,因分隔板的结构,从而旋转轴的旋转方向上的流动、和凹部的底部中的与旋转轴的旋转相反方向上的流动难以相互影响。由此,能够抑制静压流体轴承装置的凹部中的流体的速度梯度的上升,从而实现动力损失的减少。
在上述方式的静压流体轴承装置中,也可以构成为在使上述润滑液的密度为ρ、使上述润滑液的粘性系数为μ、使上述旋转轴的周速为U、使上述第二轴承间隙为H的情况下,上述第二轴承间隙中的雷诺数Re 由Re=ρUH/μ表示,上述旋转轴被旋转支承的状态下的上述第二轴承间隙中的润滑液的液流为Re<2000。
根据上述方式的静压流体轴承装置,旋转轴的表面与上述分隔板之间的第二轴承间隙中的雷诺数Re由Re=ρUH/μ表示。而且,旋转轴被旋转支承的状态下的第二轴承间隙中的润滑液的液流为Re<2000。即,难以产生伴随第二轴承间隙中的润滑液的流动而作用的较大的流体剪切阻力,从而能够抑制动力损失。
在上述方式的静压流体轴承装置中,也可以构成为上述间隙被设置为沿上述旋转轴的轴向并行的狭缝,上述狭缝在上述旋转轴的旋转方向上观察时具有下游侧的第一狭缝与上游侧的第二狭缝,上述第一狭缝与上述第二狭缝的开口宽度比上述第二轴承间隙大。
根据上述方式的静压流体轴承装置,狭缝在上述旋转轴的旋转方向上观察时具有下游侧的第一狭缝与上游侧的第二狭缝,第一狭缝与第二狭缝的开口宽度比第二轴承间隙大。因此,能够容易地使第二轴承间隙中的润滑液向凹部的底部一侧流动。
在上述方式的静压流体轴承装置中,也可以构成为:上述润滑液为水、水在组成中所占的比例为90%以上的水溶液、或者低粘度矿物油。
在上述方式的静压流体轴承装置中,也可以构成为:在上述旋转轴被旋转支承的状态下的上述第二轴承间隙中的上述润滑液为沿着上述旋转轴的旋转方向流动的层流,上述凹部的底部与上述分隔板之间的第三轴承间隙中的上述润滑液为上述旋转轴的反转方向的液流。
根据上述方式的静压流体轴承装置,第二轴承间隙中的润滑液为沿着旋转轴的旋转方向流动的层流,凹部的底部与分隔板之间的第三轴承间隙中的润滑液为旋转轴的反转方向的液流。由此,分隔板将第二轴承间隙中的层流与第三轴承间隙中的反转方向的液流隔开。因此,难以给彼此带来影响。由此,能够抑制凹部中的流体的速度梯度的上升,从而进一步实现动力损失的减少。
在上述方式的静压流体轴承装置中,也可以构成为上述分隔板与上述轴承金属件分体设置。
根据上述方式的静压流体轴承装置,通过使分隔板以与轴承金属件为分体设置,从而容易进行仅对分隔板的更换。这样,即使在静压流体轴承从旋转轴沿径向承受力而受到磨损等影响的情况下,也能够仅更换分隔板。因此,无需更换轴承金属件的全部。
在上述方式的静压流体轴承装置中,也可以构成为:上述分隔板与上述轴承金属件为不同的材质,上述分隔板由比上述轴承金属件低强度的材质构成。
根据上述方式的静压流体轴承装置,分隔板是与轴承金属件不同的材质,并由比轴承金属件低强度的材质构成。相比于分隔板是与轴承金属件相同的材质的情况,能够在旋转轴与分隔板因负载等而接触时,更难以产生对旋转轴的磨损等不良影响。为了提高旋转精度,大多情况下对旋转轴进行高真圆度等高精度的加工,若进行更换则成本容易变高,但是在本方式中能够构成为更难以损伤、磨损旋转轴。
也可以构成为机床用主轴装置使用上述方式的静压流体轴承装置。
附图说明
图1是表示作为使用实施方式所涉及的静压流体轴承装置的机床用主轴装置的一个例子的、磨床的整体结构的俯视图。
图2是图1所示的磨床的右视图。
图3是图1的Ⅲ部的放大剖视图。
图4是图3的IV-IV线剖视图。
图5是将筒状部件组装于轴承金属件的状态的立体图。
图6是表示将图4的VI部放大的剖视图,并且是表示凹部内的润滑液的流动的图。
图7是凹部内的润滑液的流动的速度分布图。
图8是表示静压流体轴承装置的消耗电力的图。
图9是现有的凹部内的润滑液的流动的速度分布图。
图10是表示现有的凹部内的润滑液的流动的图。
具体实施方式
通过以下参照附图对实施方式进行描述,本发明的上述及其它特征和优点会变得更加清楚,其中,对相同的元件标注相同的标记。
以下,使用附图对作为用于实施本发明的一个方式的静压流体轴承装置、使用静压流体轴承装置的机床用主轴装置以及静压流体轴承装置的制造方法进行说明。
图1是表示作为使用实施方式所涉及的静压流体轴承装置的机床用主轴装置的一个例子的、磨床10的整体结构的俯视图。图2是磨床10 的右视图。此外,在图2中省略了具备保持台151的工件保持装置150 的图示。这里,在记载有X轴、Y轴、Z轴的全部的附图中,X轴、Y 轴、以及Z轴相互正交,Y轴表示铅直朝上,Z轴与X轴表示水平方向。而且,Z轴方向表示与砂轮旋转轴L1平行的方向(换言之为工件旋转轴方向),X轴方向是与砂轮旋转轴L1正交的方向,其表示砂轮132切入工件W的方向。另外,砂轮旋转轴L1、工件旋转轴L2、以及整形器旋转轴L3均与Z轴方向平行。
图1、2所示的磨床10控制砂轮132使其相对于工件W向X轴方向以及Z轴方向相对移动从而对工件W进行研磨。在平面形状下形成为矩形的基座110上的大致中央部,配设有被沿Z轴方向延伸的一对Z 轴方向导轨111引导从而滑动的Z轴方向滑动台112。Z轴方向滑动台 112借助Z轴方向进给丝杠113的旋转动作而向Z轴方向滑动,上述Z 轴方向进给丝杠113以由控制装置180(NC控制装置等)进行动作控制的Z轴驱动马达114为驱动源。另外,在Z轴驱动马达114,为了确认Z轴方向滑动台112的Z轴方向的位置,设置有检测Z轴驱动马达 114的输出轴的旋转角度并将其检测信号向控制装置180送出的编码器等Z轴方向位置检测装置115。控制装置180使用Z轴驱动马达114使砂轮132相对于整形器177或者工件W向Z轴方向相对移动,并基于来自Z轴方向位置检测装置115的检测信号,从而能够检测出相对于整形器177或者工件W的砂轮132朝向Z轴方向的相对移动量。
在Z轴方向滑动台112上,配置有被沿X轴方向延伸的一对X轴方向导轨121引导从而滑动的X轴方向滑动台122。X轴方向滑动台122 借助X轴方向进给丝杠123的旋转动作而向X轴方向滑动,上述X轴方向进给丝杠123以由控制装置180进行动作控制的X轴方向驱动马达 124为驱动源。另外,在X轴方向驱动马达124,为了确认X轴方向滑动台122的X轴方向的位置,设置有检测X轴方向驱动马达124的输出轴的旋转角度并将其检测信号向控制装置180送出的编码器等X轴方向位置检测装置125。控制装置180使用X轴方向驱动马达124使砂轮 132相对于整形器177或者工件W向X轴方向相对移动,并基于来自X 轴方向位置检测装置125的检测信号,从而能够检测出相对于整形器 177或者工件W的砂轮132朝向X轴方向的相对移动量。
在X轴方向滑动台122上,分别配设有砂轮驱动马达126与砂轮轴架130,在砂轮驱动马达126的输出轴设置有驱动带轮127。另一方面,在能够旋转地支承于砂轮轴架130并且一端部设置有近似圆筒状的砂轮 132的砂轮轴131(绕与Z轴方向平行的砂轮旋转轴L1旋转的砂轮轴) 的另一端,设置有从动带轮128。而且,在驱动带轮127与从动带轮128 之间张设有传送带129,由此,砂轮驱动马达126的输出轴的扭矩经由传送带129而传递至砂轮轴131。
在基座110上并在与Z轴方向平行的工件旋转轴L2上,配设有使轴状的工件W边绕Z轴方向的工件旋转轴L2旋转边保持于设定位置的工件保持装置140与工件保持装置150。工件保持装置140具备:固定在基座110上的保持台141;相对于保持台141能够在工件旋转轴L2 上往复移动的保持轴壳142;以及在该保持轴壳142内被支承为能够绕工件旋转轴L2旋转的保持轴部件143,在保持轴部件143的前端设置有对工件W的另一方的端面的中心部进行支承的中央部件144。另外,保持轴部件143以由控制装置180进行动作控制的保持轴马达(省略图示)为驱动源,被控制为以任意的角速度旋转至任意的角度。另外,在工件保持装置150中,构成为也与工件保持装置140同样地具备保持台 151、保持轴壳152、保持轴部件153以及中央部件154。另外,在保持轴壳142设置有具备整形器177的修整装置160,上述整形器177被支承为能够绕整形器旋转轴L3旋转。此外,如图2所示,砂轮旋转轴L1、工件旋转轴L2、以及整形器旋转轴L3均处于与X轴方向以及Z轴方向平行的平面亦即假想平面VM上。
这样,磨床10通过使砂轮132相对于工件W或者整形器177向Z 轴方向以及X轴方向相对移动,从而对工件W进行研磨或者利用整形器177对砂轮132的外形形状进行适当修整。
图3是砂轮轴架130的放大剖视图(图1的Ⅲ部的部位)。图4是图 3的IV-IV线剖视图。图5是将圆筒状部件组装于轴承金属件的状态的立体图。这里,图5将轴承金属件14的一部分割断而图示出内部的圆筒状部件40。图6是将图4的VI部放大的剖视图,并且是表示凹部内的润滑液的流动的图。如图3所示,砂轮轴架130具有:砂轮轴壳12;以及固定在砂轮轴壳12内的轴承金属件14。砂轮轴131(旋转轴)旋转支承于轴承金属件14。如图4所示,轴承金属件14具有静压部18,上述静压部18用于从泵P(参照图4)等经由流路16而向轴承金属件14内供给润滑液R等流体,从而利用流体压(静压)来旋转支承砂轮轴131。如图5所示,轴承金属件14构成为铁钢制的筒状。如图6所示,静压部18在轴承金属件14的内周面由轴承间隙20、轴承面部22、多个凹部24、分隔板48等构成。此外,润滑液R优选为水或者组成中所占的水的比例为90%以上的水溶液或者低粘度矿物油。
如图5、图6所示,轴承面部22是与砂轮轴131的表面面对面的面。凹部24是对从泵P等经由流路16而供给的润滑液R进行存积的部位。凹部24凹设于轴承金属件14的轴承面部22,并沿周向分割而邻接地配置有多个。在本实施方式中,经由流路16而分别向四个凹部24供给润滑液R。此外,凹部24的个数并不限定于四个。此外,凹部24、轴向凹部(省略图示)中用于砂轮轴131的静压支承而流出的流体经由排水管(省略图示)被回收,并被油冷却器等冷却而返回至箱T(参照图4)。分隔板48是收容在凹部24内并将凹部24的底部26与砂轮轴131的表面之间分隔开来的板部件。轴承间隙20是在与砂轮轴131的表面之间填充有润滑液R的空间。轴承间隙20具有:砂轮轴131的表面与轴承面部22之间的第一轴承间隙C;砂轮轴131的表面与分隔板48之间的第二轴承间隙H;以及凹部24的底部26与分隔板48之间的第三轴承间隙J。第二轴承间隙H构成为比第一轴承间隙C大。
在轴承金属件14的内表面设置有圆筒状部件40,上述圆筒状部件 40是与轴承金属件14分开的个体且不同的材质,并且由比轴承金属件 14低强度的材质构成。圆筒状部件40的材质例如是炮铜。炮铜是铜合金的一种并且是铜与锡的合金,其具有韧性优良、铸造容易、耐磨损性和耐腐蚀性也优良的性质。另外,与外径侧的铁钢制的轴承金属件14 相比为低强度。通过对圆筒状部件40的外周面与内周面进行切削加工,从而形成:配置于轴向两端的环状部位42;将轴向两端的环状部位42 连结并沿周向隔着间隔地配置的多个柱部位44;由柱部位44划分形成的多个凹部24;以及在凹部24内呈圆弧状的分隔板48。该切削加工后的圆筒状部件40通过热嵌而安装于轴承金属件14。通过将轴承金属件 14与圆筒状部件40组合在一起从而构成静压部18,该静压部18具有:在与砂轮轴131的表面之间填充有润滑液R的轴承间隙20;与砂轮轴 131的表面面对面的轴承面部22;在轴承面部22的周向上邻接地凹设的多个凹部24;以及收容在凹部24内并将凹部24的底部26与砂轮轴 131的表面之间分隔开来的分隔板48。
在砂轮轴131的旋转方向上且在分隔板48与凹部24的缘部46(换言之为柱部位44的缘部)之间具有间隙50。换言之,在分隔板48中以贯通砂轮轴131与凹部24的底部26之间的方式进行开口。上述间隙50 被设置为沿砂轮轴131的轴向面对面的狭缝,狭缝在砂轮轴131的旋转方向观察时具有下游侧的第一狭缝51与上游侧的第二狭缝52。第一狭缝51与第二狭缝52的开口宽度形成为比第二轴承间隙H大。
通过向上述凹部24供给润滑液R等流体,从而利用流体压(静压) 来支承砂轮轴131。这里,在润滑液R的密度为ρ、润滑液R的粘性系数为μ、砂轮轴131的周速为U、第二轴承间隙为H的情况下,第二轴承间隙H中的雷诺数Re被表示为Re=ρUH/μ。对于砂轮轴131的周速 U的设定而言,例示出了根据砂轮轴131的设计标准规格速度、假定的使用频度高的旋转速度或平均速度、加工条件所决定的规格下的速度等来适当地进行设定的情况。以将旋转支承砂轮轴131的状态下的润滑液 R的液流设定为Re<2000的方式设定第二轴承间隙H的间隔。旋转支承砂轮轴131的状态下的第二轴承间隙H中的润滑液R成为沿着砂轮轴131的旋转方向流动的层流。层流的润滑液R的一部分从第二狭缝 52流入第三轴承间隙J而成为朝向第一狭缝51的液流。即,凹部24 的底部26与分隔板48之间的第三轴承间隙J中的润滑液R成为砂轮轴 131的反旋转方向上的液流。
这里,如图9、图10所示,现有的不具有分隔板48的凹部224内的润滑液R因砂轮轴231的旋转从而在凹部224内产生由所谓的联动旋转引起的流动,由此产生砂轮轴231旋转方向上的流动、以及凹部224 的底部226附近的与砂轮轴231的旋转相反的方向上的流动。伴随于此,静压流体轴承装置会在砂轮轴231的表面附近产生较大的速度梯度,从而有可能产生因较大的流体剪切阻力而引起的动力损失。在轴承内的润滑液R的液流为雷诺数20000~30000的强紊流的状况下,使凹部深度为 K、砂轮轴231的周速为S时的润滑液R的液流的速度梯度被表示为这里,在润滑液R的粘性系数为μ的情况下,下砂轮轴231的剪切力τ1被表示为而且,若使凹部224的开口面积为A,则凹部224内的润滑液R给砂轮轴231带来的动力损失P1被表示为P1=S×τ1×A。在假定为砂轮轴231的周速S以及凹部224的开口面积A是固定值的情况下,给动力损失P1带来影响的是剪切力τ1。并且,只要润滑液R的温度变化恒定,则粘性系数μ恒定。因此,τ1中的速度梯度成为给动力损失P1带来影响的重要因素。
另一方面,如图6所示,在轴承内的润滑液R的液流为层流的状况下,能够使速度梯度近似为U/H。砂轮轴131的剪切力τ2被表示为τ2 =μ×(U/H)。而且,若凹部24的开口面积为A,则凹部24内的润滑液R给砂轮轴131带来的动力损失P2被表示为P2=U×τ2×A。在假定为砂轮轴131的周速U以及凹部24的开口面积A是固定值的情况下,给动力损失P2带来影响的是剪切力τ2。并且,只要润滑液R的温度变化恒定,则粘性系数μ恒定。因此,τ2中的速度梯度U/H内的H成为给动力损失P2带来影响的重要因素。
因此,为了使砂轮轴131的表面附近处于层流状态,并为了使砂轮轴131旋转方向上的液流与凹部24的底部26中的与砂轮轴131的旋转相反的方向上的液流分开而不相互影响,本实施方式的静压部18采用分隔板48。在能够维持层流的范围内,将该分隔板48与砂轮轴131的表面之间的第二轴承间隙H设定为最大。根据该分隔板48的结构,凹部24内的轴承间隙20具有:砂轮轴131的表面与轴承面部22之间的第一轴承间隙C;砂轮轴131的表面与分隔板48之间的第二轴承间隙 H;以及凹部24的底部26与分隔板48之间的第三轴承间隙J。这里,第二轴承间隙H构成为比第一轴承间隙C大。因此,旋转支承砂轮轴 131的状态下的第二轴承间隙H中的润滑液R成为沿着砂轮轴131的旋转方向流动的层流,凹部24的底部26与分隔板48之间的第三轴承间隙J中的润滑液R成为砂轮轴131的反旋转方向上的液流。由此,如图 8所示,作为润滑液R不论使用水、水溶液、低粘度矿物油中的哪一种,均能够得到减少消耗电力的结果。
根据实施方式的静压流体轴承装置,静压部18具有收容在凹部24 内并将凹部24的底部26与砂轮轴131的表面之间分隔开来的分隔板 48。另外,在凹部24内具有沿旋转方向的前后设置的间隙50。由此,对于润滑液R的流动而言,因分隔板48从而砂轮轴131的旋转方向上的流动、和凹部24的底部26中的与砂轮轴131的旋转相反的方向上的流动难以给彼此带来影响。由此,能够抑制静压流体轴承装置的凹部24 中的流体的速度梯度的上升,从而实现动力损失的减少。
砂轮轴131的表面与上述分隔板48之间的第二轴承间隙H中的雷诺数Re被表示为Re=ρUH/μ。而且,旋转支承砂轮轴131的状态下的第二轴承间隙H中的润滑液R的液流为Re<2000。即,难以产生伴随第二轴承间隙H中的润滑液R的液流而作用的较大的流体剪切阻力,从而能够抑制动力损失。
狭缝在上述砂轮轴131的旋转方向上观察时具有下游侧的第一狭缝 51与上游侧的第二狭缝52,并且第一狭缝51与第二狭缝52的开口宽度比第二轴承间隙H大。因此,能够容易地使第二轴承间隙H中的润滑液R向凹部24的底部26侧流动。
润滑液R优选为水或者组成中所占的水的比例为90%以上的水溶液或者低粘度矿物油。
第二轴承间隙H中的润滑液R为沿着砂轮轴131的旋转方向流动的层流,凹部24的底部26与上述分隔板48之间的第三轴承间隙J中的润滑液R为砂轮轴131的反旋转方向上的液流。分隔板48将第二轴承间隙H中的层流与第三轴承间隙J中的反旋转方向上的液流分隔开来。因此,难以给彼此带来影响。由此,能够抑制凹部24中的流体的速度梯度的上升,从而进一步实现动力损失的减少。
通过将分隔板48与轴承金属件14设置为分体,从而容易实现仅对分隔板48的更换。即使在静压流体轴承从砂轮轴131沿径向受力而受到磨损等影响的情况下,也能够仅更换分隔板48。因此,无需更换轴承金属件14的全部。
分隔板48是与轴承金属件14不同的材质,并由比轴承金属件14 低强度的材质构成。相比于分隔板48是与轴承金属件14相同的材质的情况,能够在砂轮轴131与分隔板48因负载等而接触时,更难以产生针对砂轮轴131的磨损等不良影响。为了提高旋转精度,大多情况下对砂轮轴131进行高精度的加工,若进行更换则成本容易变高,但是在本实施方式中,能够构成为更难以损伤、磨损砂轮轴131。
优选将上述结构的静压流体轴承装置应用于机床用主轴装置。
通过对金属制的圆筒状部件40的外周面与内周面进行切削加工,从而形成:配设于轴向两端的环状部位42;将轴向两端的环状部位42 连结并沿周向隔着间隔地配置的多个柱部位44;由该柱部位44划分形成的多个凹部24;以及在凹部24内呈圆弧状的分隔板48。接下来,通过热嵌将切削加工后的圆筒状部件40安装于用于对砂轮轴131进行旋转支承的轴承金属件14,从而能够制造静压流体轴承装置。利用这样的制造方法来制造上述结构的静压流体轴承装置。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明的静压流体轴承装置、使用静压流体轴承装置的机床用主轴装置以及静压流体轴承装置的制造方法并不限定于实施方式,也能够以其他各种形态来实施。例如,在本实施方式中,示出了由不同的材质形成轴承金属件、以及与轴承金属件为分体的圆筒状部件的形态,但是并不限定于不同的材质,也可以包括由相同的材质形成的情况。
Claims (6)
1.一种静压流体轴承装置,其特征在于,具备:
旋转轴;以及
轴承金属件,其具有用于旋转支承所述旋转轴的静压部,
所述静压部具有:轴承间隙,在该轴承间隙与所述旋转轴的表面之间填充有润滑液;轴承面部,该轴承面部与所述旋转轴的表面并行;多个凹部,所述多个凹部在所述轴承面部的周向上邻接地凹设;以及分隔板,其收容在所述凹部内且将所述凹部的底部与所述旋转轴的表面之间隔开,
在所述旋转轴的旋转方向上并在所述分隔板与所述凹部的缘部之间形成有间隙;
所述间隙在所述凹部内沿旋转方向的前后设置,
所述轴承间隙具有:所述旋转轴的表面与所述轴承面部之间的第一轴承间隙;以及所述旋转轴的表面与所述分隔板之间的第二轴承间隙,
所述第二轴承间隙构成为比所述第一轴承间隙大,
所述间隙被设置为沿所述旋转轴的轴向并行的狭缝,
所述狭缝在所述旋转轴的旋转方向上观察时具有下游侧的第一狭缝与上游侧的第二狭缝,
所述第一狭缝与所述第二狭缝的开口宽度构成为比所述第二轴承间隙大,
所述分隔板与所述轴承金属件为不同的材质,
所述分隔板由比所述轴承金属件低强度的材质构成。
2.根据权利要求1所述的静压流体轴承装置,其特征在于,
在使所述润滑液的密度为ρ、使所述润滑液的粘性系数为μ、使所述旋转轴的周速为U、使所述第二轴承间隙为H的情况下,所述第二轴承间隙中的雷诺数Re由Re=ρUH/μ表示,并且构成为在所述旋转轴被旋转支承的状态下的所述第二轴承间隙中的润滑液的液流为Re<2000。
3.根据权利要求1或2所述的静压流体轴承装置,其特征在于,
所述润滑液是水、水在组成中所占的比例为90%以上的水溶液、或者低粘度矿物油。
4.根据权利要求1或2所述的静压流体轴承装置,其特征在于,
在所述旋转轴被旋转支承的状态下的所述第二轴承间隙中的所述润滑液为沿着所述旋转轴的旋转方向流动的层流,
所述凹部的底部与所述分隔板之间的第三轴承间隙中的所述润滑液为所述旋转轴的反转方向的液流。
5.根据权利要求1或2所述的静压流体轴承装置,其特征在于,
所述分隔板与所述轴承金属件分体设置。
6.一种机床用主轴装置,其特征在于,
使用权利要求1或2所述的静压流体轴承装置而构成。
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