專利名稱：分立式人字槽動(dòng)靜壓氣體復(fù)合球面軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)靜壓氣體復(fù)合球面軸承，尤其是超精密、超高速氣體球面軸承。
背景技術(shù)：
目前，工程中使用的靜壓氣體球面軸承，僅僅利用靜壓氣浮來承受載荷并提供剛度，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中常常遇到承載能力低、剛度小、抗干擾能力差的問題，工程中使用的靜壓氣體球面軸承沒有充分利用高轉(zhuǎn)速或線速度的動(dòng)壓效應(yīng)所能提供的承載能力和剛度(《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第二卷第七篇—?dú)怏w潤滑軸承.2002年第四版，化學(xué)工業(yè)出版社.；《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第四卷第四十篇第九章—?dú)怏w軸承.2003年第二版，機(jī)械工業(yè)出版社.)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)中存在的不足之處，提供一種高剛度、高承載能力的分立式人字槽動(dòng)靜壓氣體復(fù)合球面軸承。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在球面軸承工作面上，靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)分別開有人字形動(dòng)壓溝槽。
所述的人字形動(dòng)壓溝槽中部相通或不通。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽相通或不通。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)帶有封氣邊或不帶有封氣邊，即人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)不帶有封氣邊是人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)帶有封氣邊但封氣邊的寬度為0的特例。
所述的球面軸承工作面上沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓的圓周方向開有或不開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽相通的均壓槽。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)是單排布置或雙排布置。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)是孔或縫隙或是用帶有毛細(xì)孔的材料填充的孔。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)與人字形動(dòng)壓溝槽在同一個(gè)工作面上或在與開有人字形動(dòng)壓溝槽的工作面相對(duì)應(yīng)的工作面上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(1)軸承承載能力比傳統(tǒng)靜壓氣浮球面軸承提高30％以上。
(2)軸承剛度比傳統(tǒng)靜壓氣浮球面軸承提高15％以上。


附圖1是在球面軸承工作面1上靜壓氣浮供氣點(diǎn)3分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽2，人字形動(dòng)壓溝槽2外側(cè)帶有封氣邊4的內(nèi)球面示意圖。
附圖2是在球面軸承工作面5上靜壓氣浮供氣點(diǎn)7分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽6，人字形動(dòng)壓溝槽6外側(cè)帶有封氣邊8的外球面示意圖。
附圖3是在球面軸承工作面9上靜壓氣浮供氣點(diǎn)11分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽10，人字形動(dòng)壓溝槽10外側(cè)帶有封氣邊12的內(nèi)球面示意圖。
附圖4是在球面軸承工作面13上靜壓氣浮供氣點(diǎn)15分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽14，人字形動(dòng)壓溝槽14外側(cè)帶有封氣邊16的外球面示意圖。
附圖5是在球面軸承工作面17上靜壓氣浮供氣點(diǎn)19分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽18，靜壓氣浮供氣點(diǎn)19分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽18相通，人字形動(dòng)壓溝槽18外側(cè)帶有封氣邊20的內(nèi)球面示意圖。
附圖6是在球面軸承工作面21上靜壓氣浮供氣點(diǎn)23分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽22，靜壓氣浮供氣點(diǎn)23分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽22相通，人字形動(dòng)壓溝槽22外側(cè)帶有封氣邊24的外球面示意圖。
附圖7是在球面軸承工作面25上靜壓氣浮供氣點(diǎn)27雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)27分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽26，人字形動(dòng)壓溝槽26外側(cè)帶有封氣邊28的內(nèi)球面示意圖。
附圖8是在球面軸承工作面29上靜壓氣浮供氣點(diǎn)31雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)31分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽30，人字形動(dòng)壓溝槽30外側(cè)帶有封氣邊32的外球面示意圖。
附圖9是在球面軸承工作面33上靜壓氣浮供氣點(diǎn)35雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)35分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽34，人字形動(dòng)壓溝槽34外側(cè)帶有封氣邊36的內(nèi)球面示意圖。
附圖10是在球面軸承工作面37上靜壓氣浮供氣點(diǎn)39雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)39分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽38，人字形動(dòng)壓溝槽38外側(cè)帶有封氣邊40的外球面示意圖。
附圖11是在球面軸承工作面41上靜壓氣浮供氣點(diǎn)43分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽42，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)43分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽42相通的均壓槽69，人字形動(dòng)壓溝槽42外側(cè)帶有封氣邊44的內(nèi)球面示意圖。
附圖12是在球面軸承工作面45上靜壓氣浮供氣點(diǎn)47分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽46，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)47分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽46相通的均壓槽70，人字形動(dòng)壓溝槽46外側(cè)帶有封氣邊48的外球面示意圖。
附圖13是在球面軸承工作面49上靜壓氣浮供氣點(diǎn)51雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)51分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽50，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)51分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽50相通的均壓槽53，人字形動(dòng)壓溝槽50外側(cè)帶有封氣邊52的內(nèi)球面示意圖。
附圖14是在球面軸承工作面54上靜壓氣浮供氣點(diǎn)56雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)56分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽55，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)56分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽55相通的均壓槽58，人字形動(dòng)壓溝槽55外側(cè)帶有封氣邊57的外球面示意圖。
附圖15是所述靜壓氣浮供氣點(diǎn)61與人字形動(dòng)壓溝槽60在同一個(gè)工作面59上的示意圖。
附圖16是所述靜壓氣浮供氣點(diǎn)64在與開有人字形動(dòng)壓溝槽63的工作面62相對(duì)應(yīng)的工作面上的示意圖。
附圖17是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)65是孔的示意圖。
附圖18是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)66是縫隙的示意圖。
附圖19是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)67是用帶有毛細(xì)孔的材料68填充的孔的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
由圖1-圖19可知，本發(fā)明是在球面軸承工作面上，靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)分別開有人字形動(dòng)壓溝槽。
所述的人字形動(dòng)壓溝槽中部相通或不通。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽相通或不通。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)帶有封氣邊或不帶有封氣邊，即人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)不帶有封氣邊是人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)帶有封氣邊但封氣邊的寬度為0的特例。
所述的球面軸承工作面上沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓的圓周方向開有或不開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽相通的均壓槽。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)是單排布置或雙排布置。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)是孔或縫隙或是用帶有毛細(xì)孔的材料填充的孔。
所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)與人字形動(dòng)壓溝槽在同一個(gè)工作面上或在與開有人字形動(dòng)壓溝槽的工作面相對(duì)應(yīng)的工作面上。
具體實(shí)施例實(shí)施例1如附圖1所示，在球面軸承工作面1上靜壓氣浮供氣點(diǎn)3分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽2，人字形動(dòng)壓溝槽2外側(cè)帶有封氣邊4的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例2如附圖2所示，在球面軸承工作面5上靜壓氣浮供氣點(diǎn)7分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽6，人字形動(dòng)壓溝槽6外側(cè)帶有封氣邊8的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
實(shí)施例3如附圖3所示，在球面軸承工作面9上靜壓氣浮供氣點(diǎn)11分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽10，人字形動(dòng)壓溝槽10外側(cè)帶有封氣邊12的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例4如附圖4所示，在球面軸承工作面13上靜壓氣浮供氣點(diǎn)15分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽14，人字形動(dòng)壓溝槽14外側(cè)帶有封氣邊16的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
實(shí)施例5如附圖5所示，在球面軸承工作面17上靜壓氣浮供氣點(diǎn)19分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽18，靜壓氣浮供氣點(diǎn)19分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽18相通，人字形動(dòng)壓溝槽18外側(cè)帶有封氣邊20的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例6如附圖6所示，在球面軸承工作面21上靜壓氣浮供氣點(diǎn)23分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽22，靜壓氣浮供氣點(diǎn)23分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽22相通，人字形動(dòng)壓溝槽22外側(cè)帶有封氣邊24的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
實(shí)施例7
如附圖7所示，在球面軸承工作面25上靜壓氣浮供氣點(diǎn)27雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)27分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽26，人字形動(dòng)壓溝槽26外側(cè)帶有封氣邊28的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例8如附圖8所示，在球面軸承工作面29上靜壓氣浮供氣點(diǎn)31雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)31分布圓兩側(cè)分別開有中部不相通的人字形動(dòng)壓溝槽30，人字形動(dòng)壓溝槽30外側(cè)帶有封氣邊32的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
實(shí)施例9如附圖9所示，在球面軸承工作面33上靜壓氣浮供氣點(diǎn)35雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)35分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽34，人字形動(dòng)壓溝槽34外側(cè)帶有封氣邊36的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例10如附圖10所示，在球面軸承工作面37上靜壓氣浮供氣點(diǎn)39雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)39分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽38，人字形動(dòng)壓溝槽38外側(cè)帶有封氣邊40的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
實(shí)施例11如附圖11所示，在球面軸承工作面41上靜壓氣浮供氣點(diǎn)43分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽42，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)43分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽42相通的均壓槽69，人字形動(dòng)壓溝槽42外側(cè)帶有封氣邊44的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例12如附圖12所示，在球面軸承工作面45上靜壓氣浮供氣點(diǎn)47分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽46，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)47分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽46相通的均壓槽70，人字形動(dòng)壓溝槽46外側(cè)帶有封氣邊48的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
實(shí)施例13如附圖13所示，在球面軸承工作面49上靜壓氣浮供氣點(diǎn)51雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)51分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽50，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)51分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽50相通的均壓槽53，人字形動(dòng)壓溝槽50外側(cè)帶有封氣邊52的內(nèi)球面，配以光滑外球面。
實(shí)施例14如附圖14所示，在球面軸承工作面54上靜壓氣浮供氣點(diǎn)56雙排布置，靜壓氣浮供氣點(diǎn)56分布圓兩側(cè)分別開有中部相通的人字形動(dòng)壓溝槽55，沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)56分布圓的圓周方向開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽55相通的均壓槽58，人字形動(dòng)壓溝槽55外側(cè)帶有封氣邊57的外球面，配以光滑內(nèi)球面。
權(quán)利要求
1.一種人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是在球面軸承工作面上，靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)分別開有人字形動(dòng)壓溝槽。
2.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述的人字形動(dòng)壓溝槽中部相通或不通。
3.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽相通或不通。
4.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)的人字形動(dòng)壓溝槽外側(cè)帶有封氣邊或不帶有封氣邊。
5.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述的球面軸承工作面上沿靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓的圓周方向開有或不開有多個(gè)與兩側(cè)人字形動(dòng)壓溝槽相通的均壓槽。
6.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)是單排布置或雙排布置。
7.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述的靜壓氣浮供氣點(diǎn)是孔或縫隙或是用帶有毛細(xì)孔的材料填充的孔。
8.如權(quán)力要求1所述的人字槽動(dòng)靜壓復(fù)合氣體球面軸承，其特征是所述靜壓氣浮供氣點(diǎn)與人字形動(dòng)壓溝槽在同一個(gè)工作面上或在與開有人字形動(dòng)壓溝槽的工作面相對(duì)應(yīng)的工作面上。
全文摘要
本發(fā)明“分立式人字槽動(dòng)靜壓氣體復(fù)合球面軸承”涉及一種高速、高剛度、大載荷超精密螺旋槽動(dòng)靜壓氣體復(fù)合球面軸承，在球面軸承工作面上，靜壓氣浮供氣點(diǎn)分布圓兩側(cè)分別開有人字形動(dòng)壓溝槽，在不增加氣浮軸承耗氣量的情況下，軸承承載能力比傳統(tǒng)靜壓氣浮軸承提高30％以上，軸承剛度比傳統(tǒng)靜壓氣浮軸承提高15％以上。
文檔編號(hào)F16C32/06GK1632336SQ20051000963
公開日2005年6月29日 申請日期2005年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者譚久彬, 姚紹明, 趙維謙, 趙熙萍, 邱麗榮, 鄒麗敏 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 姚紹明