[發明專利]一種動壓柱體軸承軸系及精密機床

在審

• 申請號: 201711404244.6
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108080975A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 黎純;趙思航;黎永明
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B23Q1/38
• 分類號: B23Q1/38;B23B19/02
• 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壓圓柱體軸承軸系及精密機床，包括至少一個動壓柱體軸承以及轉動軸，動壓柱體軸承具有支撐座、容納組件以及轉動件，容納組件包括容納件以及多個動壓襯套，容納件具有多個用于通過流體的動壓通道，動壓通道設置在容納件的內壁中且貫通內凹圓柱面和外表面，動壓襯套設置在第一凹腔的開口處且動壓凹腔的開口朝向內凹圓柱面，動壓凹腔的橫截面從底部至開口是逐漸擴大的，多個動壓襯套沿至少一個布置平面設置在內凹圓柱面上，支撐座具有與容納件的外表面相配的支撐座內腔。根據本發明的動壓圓柱體軸承軸系，工作狀態時，凸柱旋轉時與凹柱面互不接觸，因此采用氣體或液體動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，具體涉及一種動壓柱體軸承軸系及精密機床。

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。

采用氣體或液體動壓技術與柱體結構結合的軸承，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)動壓技術基本原理，動壓技術不需要供壓力油,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,圓柱旋轉后便產生動壓力而浮起，其動壓力的大小與下面條件有關:兩個圓柱間隙越小、柱徑工作面尺寸和介質密度越大、旋轉速度越高,動壓力就越大。但該柱體軸承的圓柱工作面、圓柱內凹腔的加工精度和加工成本很高。

根據氣體(空氣)或液體(油液)動壓技術基本原理，液體或氣體介質，分別進入到柱體軸承凹柱面的多個腔室中，當凸柱旋轉時，介質從多個腔室中形成動壓力，凸柱轉速越高、介質密度越高、凹凸柱間隙越小，動壓力越大，由于凹、凸柱面之間有一定的間隙，凸柱浮起，旋轉時處于非接觸狀態，但該柱體軸承的凹柱面及腔室的加工精度要求高，加工成本大。

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柱面以及腔室和襯套簡單、加工精度要求不高、能降低加工成本的動壓柱體軸承軸系及精密機床。

本發明提供了一種動壓柱體軸承軸系，具有這樣的特征，包括至少一個動壓柱體軸承；以及轉動軸，設置在動壓柱體軸承中，其中，動壓柱體軸承具有支撐座、容納組件以及轉動件，容納組件包括具有內凹圓柱面和外表面的容納件以及多個動壓襯套，容納件具有多個用于通過流體的動壓通道，動壓通道設置在容納件的內壁中且貫通內凹圓柱面和外表面，動壓通道包括設置在內凹圓柱面上向內凹的第一凹腔和連通第一凹腔和外表面的動壓孔道，動壓襯套具有動壓凹腔，動壓襯套設置在第一凹腔的開口處且動壓凹腔的開口朝向內凹圓柱面，動壓凹腔的底部與第一凹腔相連通，動壓凹腔的橫截面從底部至開口是逐漸擴大的，轉動件具有與內凹圓柱面相配的外凸圓柱面，設置在內凹圓柱面內，多個動壓襯套沿至少一個布置平面設置在內凹圓柱面上，布置平面為垂直于轉動件的旋轉軸線的平面，支撐座具有與容納件的外表面相配的支撐座內腔，容納件設置在支撐座內腔內且與支撐座內腔過盈配合，支撐座上設置有與動壓孔道相連通的至少一個支撐座通道。

在本發明提供的動壓柱體軸承軸系中，還可以具有這樣的特征：其中，動壓襯套的數量至少為3個。

另外，在本發明提供的動壓柱體軸承軸系中，還可以具有這樣的特征：其中，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，在本發明提供的動壓柱體軸承軸系中，還可以具有這樣的特征：其中，設置在內凹的圓柱面底面上的第一凹腔的數量至少為2個。內凹圓柱面和外凸圓柱面的表面均設置有防腐涂層。

另外，在本發明提供的動壓柱體軸承軸系中，還可以具有這樣的特征：其中，動壓襯套的頂端面高于內凹圓柱面。

另外，在本發明提供的動壓柱體軸承軸系中，還可以具有這樣的特征：其中，動壓襯套的頂端面為與內凹圓柱面吻合的弧形面且與內凹圓柱面吻合。