[發明專利]一種動靜壓半球體轉動副

在審

• 申請號: 201711403567.3
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108105258A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 黎永明;黎斌;沈景鳳
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F16C32/06
• 分類號: F16C32/06
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉;顏愛國

根據本發明所涉及的動靜壓半球體轉動副，包括容納組件以及轉動件，容納組件包括容納件、多個靜壓襯套以及多個動壓襯套；容納件具有多個用于通過流體的靜壓通道和動壓通道，靜壓通道和動壓通道分別設置在容納件的內壁中且貫通內凹半球面和外表面，靜壓襯套設置在第一凹腔的開口處且靜壓凹腔開口朝向內凹半球面，動壓襯套設置在第二凹腔的開口處且動壓凹腔的開口朝向內凹半球面，動壓凹腔的橫截面從底部至開口是逐漸擴大的。根據本發明的動靜壓半球體轉動副，工作狀態時，凸球旋轉時與凹球面互不接觸，相對于動靜壓錐體轉動副，動靜壓半球體轉動副具有更好的同心配合度，因此采用氣體或液體動靜壓技術能提高轉動副上轉動軸的動態旋轉精度。

技術領域

本發明屬于機械領域，具體涉及一種動靜壓半球體轉動副。

背景技術

現有技術的轉動副大多轉動時為接觸狀態，轉動精度和效率均不高。

采用氣體或液體動、靜壓技術與球體結構結合的轉動副，是目前提高主軸旋轉精度有效的途徑之一。

根據氣體(空氣)或液體(油液)靜壓技術基本原理，具有壓力的液體或氣體介質，分別進入到球體軸承的凹球面多個腔室中，并形成靜壓力,將凸球浮起,相對于凹球旋轉時,凹、凸球間便處于非接觸狀態；動壓技術不需要供壓力油,只要在腔室里形成一定要求形狀和有充足的氣體或液體介質,凸球旋轉后便產生動壓力,將凸球浮起，且凹凸球間隙越小、速度和介質密度越高,其動壓力越大。但該球體軸承的凹、凸球體及腔室的加工精度要求和加工成本很高。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種對凹球面及腔室加工精度要求不高，能降低加工成本的同時具有動壓和靜壓技術的動靜壓半球體轉動副。

本發明提供了一種動靜壓半球體轉動副，具有這樣的特征，包括容納組件，包括具有內凹半球面和外表面的容納件、多個靜壓襯套以及多個動壓襯套；以及轉動件，具有與內凹半球面相配的外凸半球面，設置在內凹半球面內，容納組件包括具有內凹半球面和外表面的容納件、多個靜壓襯套以及多個動壓襯套，容納件具有多個用于通過流體的靜壓通道和動壓通道，靜壓通道和動壓通道分別設置在容納件的內壁中且貫通內凹半球面和外表面，靜壓通道包括設置在內凹半球面上向內凹的第一凹腔和連通第一凹腔和外表面的靜壓孔道，動壓通道包括設置在內凹半球面上向內凹的第二凹腔和連通第二凹腔和外表面的動壓孔道，靜壓襯套具有呈柱形的靜壓凹腔，靜壓襯套設置在第一凹腔的開口處且靜壓凹腔開口朝向內凹半球面，靜壓凹腔的底部與第一凹腔相連通，動壓襯套具有動壓凹腔，動壓襯套設置在第二凹腔的開口處且動壓凹腔的的開口朝向內凹半球面，動壓凹腔的底部與第二凹腔相連通，動壓凹腔的橫截面從底部至開口是逐漸擴大的。

在本發明提供的動靜壓半球體轉動副中，還可以具有這樣的特征：其中，多個靜壓襯套和動壓襯套沿至少一個布置平面設置在內凹半球面上，布置平面為垂直于轉動件的旋轉軸線的平面。

另外，在本發明提供的動靜壓半球體轉動副中，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，在本發明提供的動靜壓半球體轉動副中，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置在內凹半球面上，內凹半球面上還均勻設置有多條隔離槽，隔離槽位于相鄰的兩個第一凹腔和第二凹腔之間，隔離槽的延伸端均交匯于轉動構件的旋轉軸線上，隔離槽的槽寬為2－4mm，深度為2－5mm，內凹半球面和外凸半球面的表面均設置有防腐涂層。

另外，在本發明提供的動靜壓半球體轉動副中，還可以具有這樣的特征：其中，靜壓襯套的頂端面高于內凹半球面,動壓襯套的頂端面高于內凹半球面,第一凹腔呈柱形。