[發(fā)明專利]一種動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711402573.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107906125A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎純;黎永明;孫福佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16C32/06
• 分類號(hào): F16C32/06
• 代理公司: 上海德昭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉,顏愛(ài)國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動(dòng)副大多轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為接觸狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)精度和效率均不高。

采用氣體或液體動(dòng)、靜壓技術(shù)與柱體結(jié)構(gòu)結(jié)合的轉(zhuǎn)動(dòng)副，是目前提高主軸旋轉(zhuǎn)精度有效的途徑之一。

根據(jù)氣體(空氣)或液體(油液)靜壓技術(shù)基本原理，具有壓力的液體或氣體介質(zhì)，分別進(jìn)入到凹圓柱體軸承的多個(gè)凹腔中，以形成靜壓力,將相配對(duì)的凸圓柱浮起,旋轉(zhuǎn)時(shí)處于非接觸狀態(tài),并承受外力作用；動(dòng)壓技術(shù)不需要供壓力油,只要在凹腔里做成所要求的斜楔襯套,并有充足的氣體或液體介質(zhì),凸圓柱旋轉(zhuǎn)后便產(chǎn)生動(dòng)壓力而浮起，其動(dòng)壓力的大小與下面條件有關(guān)，兩個(gè)圓柱間隙越小、工作面尺寸和介質(zhì)密度越大、旋轉(zhuǎn)速度越高,動(dòng)壓力越大。但該柱體軸承的圓柱工作面及凹腔的加工精度要求高，加工困難、成本高。

根據(jù)氣體(空氣)或液體(油液)動(dòng)、靜壓技術(shù)基本原理，液體或氣體介質(zhì)，分別進(jìn)入到柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副凹圓柱面的多個(gè)腔室中，當(dāng)凸圓柱旋轉(zhuǎn)時(shí)，介質(zhì)從多個(gè)腔室中形成動(dòng)壓力，凸圓柱轉(zhuǎn)速越高、介質(zhì)密度越高、凹凸圓柱間隙越小，動(dòng)壓力越大，由于凹、凸圓柱面之間有一定的間隙，凸圓柱浮起，旋轉(zhuǎn)時(shí)處于非接觸狀態(tài)，但該柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副的凹柱面及腔室的加工精度要求高，加工成本大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種對(duì)柱面及凹腔加工精度要求不高，能降低加工成本的同時(shí)具有動(dòng)壓和靜壓技術(shù)的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副。

本發(fā)明提供了一種動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副，具有這樣的特征，包括容納組件，包括具有內(nèi)凹圓柱面和外表面的容納件、多個(gè)靜壓襯套以及多個(gè)動(dòng)壓襯套；以及轉(zhuǎn)動(dòng)件，具有與內(nèi)凹圓柱面相配的外凸圓柱面，設(shè)置在內(nèi)凹圓柱面內(nèi)，容納組件包括具有內(nèi)凹圓柱面和外表面的容納件、多個(gè)靜壓襯套以及多個(gè)動(dòng)壓襯套，容納件具有多個(gè)用于通過(guò)流體的靜壓通道和動(dòng)壓通道，靜壓通道和動(dòng)壓通道分別設(shè)置在容納件的內(nèi)壁中且貫通內(nèi)凹圓柱面和外表面，靜壓通道包括設(shè)置在內(nèi)凹圓柱面上向內(nèi)凹的第一凹腔和連通第一凹腔和外表面的靜壓孔道，動(dòng)壓通道包括設(shè)置在內(nèi)凹圓柱面上向內(nèi)凹的第二凹腔和連通第二凹腔和外表面的動(dòng)壓孔道，靜壓襯套具有呈柱形的靜壓凹腔，靜壓襯套設(shè)置在第一凹腔的開(kāi)口處且靜壓凹腔開(kāi)口朝向內(nèi)凹圓柱面，靜壓凹腔的底部與第一凹腔相連通，動(dòng)壓襯套具有動(dòng)壓凹腔，動(dòng)壓襯套設(shè)置在第二凹腔的開(kāi)口處且動(dòng)壓凹腔的的開(kāi)口朝向內(nèi)凹圓柱面，動(dòng)壓凹腔的底部與第二凹腔相連通，動(dòng)壓凹腔的橫截面從底部至開(kāi)口是逐漸擴(kuò)大的。

在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，多個(gè)靜壓襯套和動(dòng)壓襯套沿至少一個(gè)布置平面設(shè)置在內(nèi)凹圓柱面上，布置平面為垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)軸線的平面。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，靜壓凹腔腔口的形狀為圓形、橢圓形、正方形、矩形以及梯形中的任意一種，動(dòng)壓凹腔沿布置平面的剖面呈月牙形或沿布置平面的剖面的兩端呈楔形，動(dòng)壓凹腔腔口的形狀為圓形、橢圓形、正方形、矩形以及梯形中的任意一種。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，第一凹腔和第二凹腔沿布置平面均勻交替設(shè)置在內(nèi)凹圓柱面上，內(nèi)凹圓柱面和外凸圓柱面的表面均設(shè)置有防腐涂層。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，靜壓襯套的頂端面高于內(nèi)凹圓柱面,動(dòng)壓襯套的頂端面高于內(nèi)凹圓柱面,第一凹腔呈柱形。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，靜壓襯套的頂端面為與內(nèi)凹圓柱面吻合的弧形面且與內(nèi)凹圓柱面吻合，動(dòng)壓襯套的頂端面為與內(nèi)凹圓柱面吻合的弧形面且與內(nèi)凹圓柱面吻合。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，靜壓凹腔的內(nèi)凹的深度為0.5－5mm，靜壓凹腔總表面積占內(nèi)凹圓柱面總表面積的20－60％，動(dòng)壓凹腔的內(nèi)凹的深度為4－8mm，動(dòng)壓凹腔總表面積占內(nèi)凹圓柱面總表面積的20－60％,間隙比為2－2.5,間隙比的表達(dá)式為h2/h1，h2為動(dòng)壓凹腔的底部與外凸圓柱面的距離，h1為動(dòng)壓襯套的頂端面與外凸圓柱面的距離。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，靜壓襯套與容納件為固定連接或可拆卸連接，動(dòng)壓襯套與容納件為固定連接或可拆卸連接。

另外，在本發(fā)明提供的動(dòng)靜壓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)副中，還可以具有這樣的特征：其中，轉(zhuǎn)動(dòng)件的外凸圓柱面上沿布置平面設(shè)置有與靜壓凹腔和動(dòng)壓凹腔相對(duì)應(yīng)的內(nèi)凹的環(huán)槽或外凸的環(huán)帶。