CN206329633U - 一种环槽锥孔动静压气体轴承 - Google Patents

Abstract

一种环槽锥孔动静压气体轴承，本实用新型涉及一种环槽锥孔动静压气体轴承。本实用新型为改善现有技术中静压气体轴承刚度小、承载能力低、抗干扰能力差、高速运转时稳定性差的不足之处。所述轴承为圆柱体，圆柱体沿轴线方向开有轴向孔，圆柱体沿径向均布加工有双排多组供气孔，且每组供气孔与节流器配合而成，节流器由节流小孔、锥形孔和圆形均压槽组成，节流小孔和供气孔相通，节流小孔和锥形孔孔顶相通，锥形孔孔底和圆形均压槽相通，且在圆形均压槽上沿轴向孔内表面开环形微通槽连接多组供气孔，再沿轴向孔内表面开轴向微通槽将双排供气孔连通，圆柱体沿周向均布加工有楔形曲面槽，每个供气孔的轴心线均经过圆柱体的轴线，且正交。

Description

一种环槽锥孔动静压气体轴承

技术领域：

本实用新型涉及一种新型动静压气体轴承，具体涉及一种环槽锥孔动静压气体轴承。

背景技术：

气体润滑技术是伴随着高科技的出现而逐渐发展起来的先进技术，同时，气体轴承的气膜具有摩擦均化作用，具有很好的适应性。经过最近几十年的迅速发展，气体轴承已经在高速支承、高精密支承等领域取得了广泛应用。尤其是通常被使用在很难用液体轴承支持的超高速应用领域。目前气体轴承可分为三种，即静压轴承、动压轴承以及动静压轴承。

静压轴承具有运转速度快，使用时间长、摩擦力小，启动力矩小、摩擦损失低，运转平稳，精度高、吸震性强等优点。静压气体轴承也存在加工精度要求高、承载力相对较低、刚度小等不足之处。动压气体轴承的气体动压支承需要有较高的相对运动速度，依靠运动副之间的楔形效应产生动压气膜。动压气体轴承的主要优点是运转平稳，结构简单，抗振阻尼好，噪声小，承载能力强。但也存在一定的局限性，如在启动停车、低速、重载以及换向条件下都不能保证形成动压润滑，并且动压轴承的刚度相对较差。

将动压轴承和静压轴承有机结合，逐渐向动静压混合轴承的方向发展，是近年来颇受重视的一种新型轴承结构。它综合了动压轴承和静压轴承的优点，从零转速到极高转速都能保持良好的气膜刚度和承载能力。动静压混合轴承以其抗过载能力强、稳定性好、对负载变化的敏感性低等优点，得以广泛地应用于高速精密的静压主轴上。另外，动静压轴承安全性较好，如果供气中断或者受阻，可以利用动静压轴承中的动压效应来承载。所以，动静压轴承在工业领域得到了广泛应用。

实用新型内容：

本实用新型为了解决现有技术中气体轴承承载、刚度及可靠性等方面存在的不足之处，进而提出一种环槽锥孔动静压气体轴承。

本实用新型为解决上述问题采取技术方案是：所述轴承为圆柱体，圆柱体沿轴线方向开有轴向孔，圆柱体沿径向均布加工有双排多组供气孔，且每组供气孔与节流器配合而成，节流器由节流小孔、锥形孔和圆形均压槽组成，节流小孔和供气孔相通，节流小孔和锥形孔孔顶相通，锥形孔孔底和圆形均压槽相通，且在圆形均压槽上沿轴向孔内表面开环形微通槽连接多组供气孔，再沿轴向孔内表面开轴向微通槽将双排供气孔连通，圆柱体沿周向均布加工有楔形曲面槽，每个供气孔的轴心线均经过圆柱体的轴线，且正交。

本实用新型的有益效果是本实用新型供气孔是由圆柱体与节流器配合而成，在其内部形成一个密闭的气腔，高压气流通过多个供气孔进入气腔，经过气腔的环流作用产生压降，使出口压力供气***的入口相对稳定经过降压后的气流依次经过锥形孔、圆形均压槽和微通槽。楔形曲面槽形成动压效应，这种轴承连续节流，具有较强的静压效果，在高速工作下又具有动压效应。本实用新型为动静压混合润滑轴承，具有承载能力高，刚度大，高速时稳定性好，启停过程无碰磨、能耗低等特点。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构主视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是图2中A-A的剖视图；

图4是图2中B-B的剖视图；

图5是图2中C-C的剖视图；

图6是本实用新型整体结构示意图

具体实施方式：

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述轴承为圆柱体，圆柱体沿轴线方向开有轴向孔1，圆柱体沿径向均布加工有双排多组供气孔2，且每组供气孔2与节流器2-1配合而成，节流器2-1由节流小孔2-1-1、锥形孔2-1-2和圆形均压槽2-1-3组成，节流小孔2-1-1和供气孔2相通，节流小孔2-1-1和锥形孔2-1-2孔顶相通，锥形孔2-1-2孔底和圆形均压槽2-1-3相通，且在圆形均压槽上沿轴向孔1内表面开环形微通槽4连接多组供气孔，再沿轴向孔1内表面开轴向微通槽5将双排供气孔连通，圆柱体沿周向均布加工有楔形曲面槽3，每个供气孔2的轴心线均经过圆柱体的轴线，且正交。

具体实施方式二：结合图1、图2、图4说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述供气孔2为双排供气孔，每排的组数为6、8、10、12组，如此设置，确保轴承供气的均匀性，其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图4、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述圆柱体的外径为D，D的取值范围为80～120mm，轴向孔1的孔径为d，d的取值范围为60～100mm其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图2、图4说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述圆柱体的宽度为W，W的取值范围为40～80mm，其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1、图2、图4、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述供气孔2为圆形通孔，圆形通孔的直径为2～4mm，如此设置，确保轴承供气的稳定性和可靠性，其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1、图2、图4、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述节流器2-1中的节流小孔2-1-1为圆形通孔，圆形通孔的直径为0.2～1.0mm，如此设置，确保轴承具有较好的承载能力及稳定性，其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1、图5、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述环形微通槽4和轴向微通槽5为矩形通槽，槽宽为0.4～1.2mm，槽深0.2～0.8mm，其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式八：结合图1、图4、图5、图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述楔形曲面槽3，底面弧长为15～25mm，最大槽深为0.8～1.3mm，槽宽为10～20mm。

具体实施方式九：结合图1-图6说明本实施方式，本实施方式所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，所述圆柱体和节流器2-1均由高碳铬钢制成，如此设置，使轴承结构简单，易于加工，成本低，确保其具有良好的刚度，其他与具体实施方式一相同。

工作原理

本实用新型工作时，通过外部高压气源分别对多组供气孔提供高压气源,高压气流依次通过供气通孔、节流孔、锥形孔、均压凹槽对安装在轴承内的轴进行润滑，在高速运转下楔形槽形成动压，进而达到本实用新型的特点。

Claims (9)

1.一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述轴承为圆柱体，圆柱体沿轴线方向开有轴向孔(1)，圆柱体沿径向均布加工有双排多组供气孔(2)，且每组供气孔(2)与节流器(2-1)配合而成，节流器(2-1)由节流小孔(2-1-1)、锥形孔(2-1-2)和圆形均压槽(2-1-3)组成，节流小孔(2-1-1)和供气孔(2)相通，节流小孔(2-1-1)和锥形孔(2-1-2)孔顶相通，锥形孔(2-1-2)孔底和圆形均压槽(2-1-3)相通，且在圆形均压槽上沿轴向孔(1)内表面开环形微通槽(4)连接多组供气孔，再沿轴向孔(1)内表面开轴向微通槽(5)将双排供气孔连通，圆柱体沿周向均布加工有楔形曲面槽(3)，每个供气孔(2)的轴心线均经过圆柱体的轴线，且正交。

2.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述供气孔(2)为双排供气孔，每排的组数为6、8、10、12组。

3.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述圆柱体的外径为D，D的取值范围为80～120mm，轴向孔(1)的孔径为d，d的取值范围为60～100mm。

4.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述圆柱体的宽度为W，W的取值范围为40～80mm。

5.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述供气孔(2)为圆形通孔，圆形通孔的直径为2～4mm。

6.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述节流器(2-1)中的节流小孔(2-1-1)为圆形通孔，圆形通孔的直径为0.2～1.0mm。

7.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述环形微通槽(4)和轴向微通槽(5)为矩形通槽，槽宽为0.4～1.2mm，槽深0.2～0.8mm。

8.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述楔形曲面槽(3)，底面弧长为15～25mm，最大槽深为0.8～1.3mm，槽宽为10～20mm。

9.根据权利要求1所述一种环槽锥孔动静压气体轴承，其特征在于：所述圆柱体和节流器(2-1)均由高碳铬钢制成。