[實用新型]一種大承載高剛度靜壓氣體軸承

有效

• 申請號: 201320252267.0
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN203161836U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 李運堂;藺應曉;朱紅霞;趙靜一
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種大承載高剛度靜壓氣體軸承，尤其是增大氣體軸承的承載能力和剛度的超精密靜壓氣體潤滑技術領域。?

背景技術：

靜壓氣體軸承因具有極低摩擦、超高精度、不發熱、耐溫性強，可實現高速和超低速運動等諸多優點而廣泛應用于精密制造和超精密測量裝備。?

目前，對應用最普遍、結構簡單的小孔節流靜壓氣體軸承研究最為活躍和深入，在實際應用過程中，一般在節流孔出口處增設氣腔以提高承載能力，但卻容易引起軸承產生寬頻微幅自激振動。為進一步改善軸承性能，近年來一些學者設計了節流孔直徑30～50μm的微孔節流方式，使軸承運動更加平穩，同時具有較高承載能力和剛度。然而，節流孔直徑越小，節流孔長度對軸承性能的影響越明顯，對潤滑氣體的清潔度要求更高，給實際應用帶來困難。?

相對小孔節流方式，表面節流使靜壓氣體軸承具有承載力更大、剛度更高、并具有動壓效應等優點。?

針對上述問題，本發明提出一種大承載高剛度靜壓氣體軸承，同時具有動壓效應等優點。?

發明內容：

本發明之目的是：提出一種大承載高剛度靜壓氣體軸承，有效增大靜壓氣體軸承的承載能力和剛度。?

為了實現本發明之目的，擬采用以下技術方案：?

本發明由軸承體、供氣孔、節流槽和均壓槽組成，其特征在于：所述軸承體表面設有扇形節流槽和均壓槽。軸承工作時，軸承體和止推板之間形成氣膜，供氣孔與節流槽和均壓槽相連通，供氣孔與節流槽交界處形成節流面F₁₁，以供氣孔直徑為底圓，氣膜厚度為高的圓柱面形成節流面F₁₂，氣體流動過程中在節流面F₁₁和F₁₂處發生第一次節流作用，以均壓槽外徑為底圓，氣膜厚度為高的圓柱面形成節流面F₂，氣體流動過程中在節流面F₂處發生第二次節流作用。?

本發明與現有技術比較的特點：?

通過在軸承表面設置扇形節流槽和環狀均壓槽，使氣體在軸承內流動過程中產生兩次節流效果，有效地增大了靜壓氣體軸承的承載能力和剛度。本發明結構簡單，易于實現。?

附圖說明：

圖1：示意了本發明剖視圖。?

圖2：示意了本發明俯視圖。?

圖3：示意了本發明實體半剖視圖。?

圖中：1、軸承體；2、供氣孔；3、節流槽；4、均壓槽；5、氣膜；6、止推板；P_s、高壓氣體進氣方向；F₁₁、第一次節流作用時供氣孔與節流槽交界處的節流面；F₁₂、第一次節流作用時以供氣孔直徑為底圓，氣膜厚度為高的圓柱節流面；F₂、第二次節流作用時以均壓槽直徑為底圓，氣膜厚度為高的圓柱節流面。?

具體實施方式：

本發明的大承載高剛度靜壓氣體軸承由軸承體1，供氣孔2，節流槽3和均壓槽4組成。靜壓氣體軸承工作時，高壓氣體P_s由供氣孔2進入軸承體1內部，在軸承表面與止推板間形成具有一定承載能力的氣膜5，從而使軸承懸浮起來，實現氣體潤滑，其中供氣孔2與節流槽3和均壓槽4相連通，氣流通道面積減小，供氣孔2與節流槽3交界處形成節流面F₁₁，以供氣孔2直徑為底圓，氣膜5厚度為高的圓柱面形成節流面F₁₂，氣體流動過程中在節流面F₁₁和F₁₂處發生第一次節流作用，氣體沿徑向方向繼續向外流動過程中，氣流通道面積逐漸增大，到達均壓槽4外邊緣時，氣流通道面積再一次減小，以均壓槽4外徑為底圓，氣膜5厚度為高的圓柱面形成節流面F₂，節流面F₂處發生第二次節流作用。其中第一次節流起主導作用，有效地增大了氣體軸承的承載能力和剛度，使軸承性能得到優化。?