一种双向人字槽动静压气浮主轴论文和设计-李树森

全文摘要

本实用新型涉及一种双向人字槽动静压气浮主轴,主要由主轴和微通槽动静压气体轴承组成。主轴外表面上沿周向均布有若干双向人字槽。微通槽动静压气体轴承外表面均布加工多个供气孔,每个供气孔与节流器配合,节流器由节流孔和微通槽组成,节流孔和供气孔相通,节流孔和微通槽相通,每个供气孔和节流孔同轴,轴线均经过微通槽动静压气体轴承的轴线,且正交。本实用新型可以实现正反方向旋转,同时承载能力高,刚度大,稳定性好。

主设计要求

1.一种双向人字槽动静压气浮主轴,包括主轴(1)和微通槽动静压气体轴承(2),其特征在于:所述主轴(1)外表面上沿周向均布有若干双向人字槽(1-1),所述微通槽动静压气体轴承(2)外表面均布加工多个供气孔(2-1),每个供气孔(2-1)与节流器配合,节流器由节流孔(2-2)和微通槽(2-3)组成,节流孔(2-2)和供气孔(2-1)相通,节流孔(2-2)和微通槽(2-3)相通,每个供气孔(2-1)和节流孔(2-2)同轴,轴线均经过微通槽动静压气体轴承(2)的轴线,且正交。

设计方案

1.一种双向人字槽动静压气浮主轴,包括主轴(1)和微通槽动静压气体轴承(2),其特征在于:所述主轴(1)外表面上沿周向均布有若干双向人字槽(1-1),所述微通槽动静压气体轴承(2)外表面均布加工多个供气孔(2-1),每个供气孔(2-1)与节流器配合,节流器由节流孔(2-2)和微通槽(2-3)组成,节流孔(2-2)和供气孔(2-1)相通,节流孔(2-2)和微通槽(2-3)相通,每个供气孔(2-1)和节流孔(2-2)同轴,轴线均经过微通槽动静压气体轴承(2)的轴线,且正交。

设计说明书

技术领域:

本实用新型涉及动静压气体轴承领域,具体涉及一种双向人字槽动静压气浮主轴。

背景技术:

由于精密及超精密加工技术越来越受到重视,机床主轴的加工精度直接影响工件的精度。所以轴承作为机床主轴的核心部件就显得十分重要。动静压气体轴承具有加工精度高、无摩擦、可控性好等优点,在超精密机床主轴系统上的应用越来越多。

现有的动静压气体轴承实现了动静压气体轴承协同润滑承载机制,但存在承载能力低、刚度小、稳定性差、只能进行单方向旋转的问题。

实用新型内容:

本实用新型的目的是解决现有技术中动静压气体轴承的不足之处,进而提出一种双向人字槽动静压气浮主轴可以进行正反方向旋转,同时可以提高承载能力、刚度和稳定性。

本实用新型的优点是兼顾了动压轴承和静压轴承的优点,主轴上开有若干双向人字槽,可以提高稳定性和实现正反方向旋转均能承载的效果。外部高压气体通过供气孔依次流经节流孔和微通槽,实现两次节流的流体静压效应,可以提高承载能力和刚度。在工作时,低速状态下通过外部高压气源分别对多个供气孔提供高压气流,高压气流通过供气孔依次流经节流孔和微通槽实现两次节流效应,同时对安装在微通槽动静压气体轴承内的主轴进行润滑,使主轴得以旋转,高速旋转的双向人字槽具有动压承载作用可以节约气源,同时双向人字槽无论正转或反转,总有一部分润滑区保持泵吸功能,泵吸功能是保持良好稳定性的关键。从而实现了本实用新型稳定性好、承载能力高、刚度大和节约气源的目的。

附图说明:

图1是本实用新型整体结构剖视图;

图2是图1中A-A的剖视图;

图3是本实用新型的主轴结构主视图;

图4是本实用新型的微通槽动静压气体轴承结构主视图;

图5是图4中B-B的剖视图。

1.主轴;1-1.双向人字槽;2.微通槽动静压气体轴承;2-1.供气孔;2-2.节流孔;2-3.微通槽。

具体实施方式:

具体实施方式一:结合图1、图2、图3、图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,包括主轴(1)和微通槽动静压气体轴承(2)。所述主轴(1)外表面上沿周向均布有若干双向人字槽(1-1),所述微通槽动静压气体轴承(2)外表面均布加工多个供气孔(2-1),每个供气孔(2-1)与节流器配合,节流器由节流孔(2-2)和微通槽(2-3)组成,节流孔(2-2)和供气孔(2-1)相通,节流孔(2-2)和微通槽(2-3)相通,每个供气孔(2-1)和节流孔(2-2)同轴,轴线均经过微通槽动静压气体轴承(2)的轴线,且正交。

具体实施方式二:结合图1、图2、图3、图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,所述微通槽动静压气体轴承(2)的外径为80-120mm,宽度为80-120mm,主轴(1)的直径为60-80mm,微通槽动静压气体轴承(2)与主轴(1)之间的配合间隙为10-30μm。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:结合图1、图2、图3说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,所述双向人字槽(1-1)的个数为6-15,槽深h为0.1-0.6mm,槽宽b为15-20mm,槽角β为10°-34°,双向人字槽(1-1)的两端距离为40-60mm,底部边缘处设过渡圆角0.1mm。如此设置,确保主轴稳定和实现正反方向旋转的支撑效果,其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式四:结合图1、图2、图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,所述供气孔(2-1)为双排供气孔,每排的个数为6、8、10、12个。如此设置,供气均匀,保证轴承承载均匀,其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式五:结合图1、图2、图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,所述供气孔(2-1)为圆形孔,圆形孔的直径为2-4mm。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式六:结合图1、图2、图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,所述节流器中的节流孔(2-2)为圆形孔,圆形孔的直径为0.1-0.7mm,圆形孔的深度为0.5-3.5mm。如此设置,确保轴承具有较好的承载能力及稳定性,其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式七:结合图1、图2、图4、图5说明本实施方式,本实施方式所述一种双向人字槽动静压气浮主轴,所述节流器中的微通槽(2-3)一端与节流孔(2-2)相交,另一端为矩形槽,矩形槽的宽度为0.6-1.5mm,矩形槽的深度为0.08-0.2mm。如此设置,使各供气孔出口相互连通,节流出口压力得到适当均化,保证轴承承载均匀,其他与具体实施方式一相同。

设计图

一种双向人字槽动静压气浮主轴论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920014426.0

申请日:2019-01-05

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:93(哈尔滨)

授权编号:CN209569266U

授权时间:20191101

主分类号:F16C 32/06

专利分类号:F16C32/06;B23B19/02

范畴分类:27B;

申请人:东北林业大学

第一申请人:东北林业大学

申请人地址:150040 黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号

发明人:李树森;孙佳丽;崔巍;李苗

第一发明人:李树森

当前权利人:东北林业大学

代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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