一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承制造技术

技术编号:15533330 阅读:246 留言:0更新日期:2017-06-04 21:47
本发明专利技术公开了一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,包括主轴、轴承本体和进油装置,轴承本体套装在所述主轴上,轴承本体上设置有安装孔,进油装置安装在安装孔内,轴承本体的承载面上设置有相互连通的第一静压腔和第二静压腔,进油装置通过设置在安装孔底部的进油口与第二静压腔连接,进油装置采用负泊松比结构用于实现供油调节。本发明专利技术利用负泊松比结构特有的拉胀效应,能够有效地降低轴承振动和减小偏心,从而提高运动精度,同时降低了高速工况下对轴承间隙的依赖,避免了传统高精度动静压轴承加工困难和易堵塞等问题。

An intelligent hybrid dynamic and static bearing based on the structure of negative Poisson's ratio

The invention discloses an intelligent hybrid based on negative Poisson's ratio of bearing structure, which comprises a main shaft, a bearing body and an oil feeding device, the bearing body is sheathed in the main shaft, the bearing body is provided with a mounting hole and the oil inlet device is arranged in the mounting hole, the bearing surface of the bearing body is provided with a first pressure chamber and second static pressure chamber, an oil feeding device arranged in the oil inlet is connected with the second mounting holes at the bottom of the static pressure chamber, an oil feeding device with negative Poisson's ratio structure for fuel control. The invention uses negative Poisson's ratio of auxetic effect of special structure, can effectively reduce the bearing vibration and reduce eccentricity, so as to improve the motion accuracy, and reduce the dependence on the bearing clearance speed conditions, avoiding the problem of the traditional high precision bearing processing difficulties and blockage.

【技术实现步骤摘要】
一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承
本专利技术属于滑动轴承领域中动静压轴承结构
,具体涉及用于高精密旋转机械中的基于负泊松比结构的智能动静压轴承。
技术介绍
动静压轴承结合了动压轴承和静压轴承的特点,能在比较宽的转速范围内形成高压润滑膜。误差均匀化和抗震性保证了主轴的精度和平稳运转。主轴与轴承被润滑膜隔开,理论寿命很长。因此,动静压轴承具有高承载力、高刚度及长寿命等特点,在高速、高精密机床中有较大的应用潜力。然而高速和高精度要求动静压轴承具有很高的精度和刚度,能抵抗冲击力的激振等,这使得动静压轴承的半径间隙通常仅有十几微米,对轴承的设计和加工要求极高,也给相关测试带来了很大的困难。另外,现有的一些为提高动静压轴承运行精度而采用控制策略存在影响速度慢、控制精度低等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,采用负泊松比结构重新设计了一种动静压轴承,使其具有一定的自适应能力,能够对运转过程中出现的扰动等影响运动精度的因素做出快速响应并自动做出调整,以解决高速和高精度对轴承间隙的过度要求,降低动静压轴承在设计和加工以及测试中的困难。本专利技术采用以下技术方案:一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,包括主轴、轴承本体和进油装置,所述轴承本体套装在所述主轴上,所述轴承本体上设置有安装孔,所述进油装置安装在所述安装孔内,所述轴承本体的承载面上设置有相互连通的第一静压腔和第二静压腔,所述进油装置通过设置在所述安装孔底部的进油口与所述第二静压腔连接,所述进油装置采用负泊松比结构用于实现供油调节。进一步的,所述进油装置包括前端、中端和后端,所述前端和中端内设置有主通孔,所述中端与所述后端之间设置有辅通孔,所述主通孔与所述辅通孔共同构成所述进油通道。进一步的,所述后端为负泊松比结构,直径小于所述安装孔的内径,所述后端的外径和所述安装孔的内径构成进油间隙。进一步的,所述前端与所述安装孔的孔肩轴向定位连接,通过压头固定。进一步的,所述中端与所述安装孔采用径向定位配合连接,所述中端与所述安装孔之间设置有两个密封圈。进一步的,所述辅通孔包括相互垂直设置的第一辅通孔和第二辅通孔。进一步的,所述主通孔内设置有内螺纹,用于安装进油管路。进一步的,所述安装孔底部与所述进油口之间设置为锥形结构,所述锥形结构的顶部与所述进油口连接。进一步的,所述安装孔沿所述轴承本体均匀设置有多个,每个所述安装孔内均设置有进油装置。进一步的,所述第一静压腔的腔室小于所述第二静压腔。与现有技术相比,本专利技术至少具有以下有益效果:本专利技术采用基于负泊松比结构的进油结构设计,通过在轴承本体上设置采用负泊松比结构的进油装置,进油装置通过安装孔和进油口与轴承本体承载面上相互连通的两个静压腔连接,进油装置采用负泊松比结构形成智能动静压轴承,利用负泊松比结构特有的拉胀效应,实现供油调节,能够有效地降低轴承振动和减小偏心,从而提高运动精度,同时降低了高速工况下对轴承间隙的依赖,避免了传统高精度动静压轴承加工困难和易堵塞等问题。进一步的,后端为负泊松比结构,直径小于安装孔的内径,后端的外径和安装孔的内径构成进油间隙,可根据实际工况的需要设计不同的间隙,更有利于对轴承运行进行控制。进一步的,前端和孔肩采用轴向定位,便于进油装置的安装和定位。进一步的,中端与安装孔之间设置两个密封圈,对主通孔和两个辅通孔进行有效密封。进一步的,两个辅通孔相互垂直设置,便于加工且利于润滑介质均匀进入进油间隙。进一步的,主通孔内开有内螺纹,方便进油管路的安装。进一步的,安装孔底部与进油口之间设置为锥形结构,便于孔的加工。进一步的,四个进油装置均布在轴承本体上,利用完整润滑膜的形成,使主轴受力均匀。进一步的,第一静压腔的腔室小于第二静压腔,形成楔形间隙,增加动压效应。下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】图1为本专利技术整体结构示意图;图2为本专利技术进油结构局部放大示意图。其中:1.主轴;2.轴承本体;2-1.第一静压腔;2-2.第二静压腔;2-3.进油口;2-4.安装孔;2-5.孔肩;3.进油装置;3-1.后端;3-2a.第一辅通孔;3-2b.第二辅通孔;3-3.主通孔;3-4.前端;3-5.中端;4.压头;5.密封圈。【具体实施方式】在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“顶”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术公开了一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,采用在轴承本体上设置进油装置。轴承本体的承载面包含静压腔、进油口和安装孔。进油装置由前端、中端和后端三部分组成。包括设置在轴承本体中的进油口、采用负泊松比结构的进油装置、两个密封圈和压头。前端与安装孔的孔肩轴向定位,采用压头进行固定。中端与安装孔径向定位配合。后端采用负泊松比结构实现,其外径小于安装孔的内径,后端的外径和安装孔的内径构成进油间隙。进油装置上开有用于进油的三个通孔,包括一个用于安装进油管路的主通孔和两个相互垂直的辅通孔,这三个通孔与进油间隙共同构成智能动静压轴承的进油通道。采用基于负泊松比结构的进油结构设计,能够有效地降低轴承振动和减小偏心,从而提高运动精度,同时还避免了传统高精度动静压轴承加工困难和易堵塞等问题。具体如下:请参阅图1和图2所示,本专利技术一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,包括主轴1、轴承本体2以及基于负泊松比结构的进油装置3,轴承本体2套装在主轴1上。轴承本体2上设置有T型结构的安装孔2-4,在轴承本体2的承载面上设置有相互连通的第一静压腔2-1和第二静压腔2-2,安装孔2-4经过进油口2-3与第二静压腔2-2连接,进油装置3设置在安装孔2-4内,通过压头4紧固,与进油口2-3和第二静压腔2-2及第一静压腔2-1连接,通过采用负泊松比结构的进油装置实现供油调节形成所述智能动静压轴承。进油装置3由前端3-4、中端3-5和后端3-1三部分组成,前端3-4与安装孔2-4的孔肩2-5轴向定位,通过压头4进行固定。中端3-5与安装孔2-4径向定位配合,中端3-5与安装孔2-4之间设置有密封圈5,优选两个。后端3-1采用负泊松比结构实现,后端3-1直径小于安装孔2-4的内径,采用间隙配合,后端3-1的外径和安装孔2-4的内径构成进油间隙。在前端3-4和中端3-5内设置有主通孔3-3,主通本文档来自技高网...
一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承

【技术保护点】
一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,其特征在于:包括主轴(1)、轴承本体(2)和进油装置(3),所述轴承本体(2)套装在所述主轴(1)上,所述轴承本体(2)上设置有安装孔(2‑4),所述进油装置(3)安装在所述安装孔(2‑4)内,所述轴承本体(2)的承载面上设置有相互连通的第一静压腔(2‑1)和第二静压腔(2‑2),所述进油装置(3)通过设置在所述安装孔(2‑4)底部的进油口(2‑3)与所述第二静压腔(2‑2)连接,所述进油装置(3)采用负泊松比结构实现供油调节形成所述智能动静压轴承。

【技术特征摘要】
1.一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,其特征在于:包括主轴(1)、轴承本体(2)和进油装置(3),所述轴承本体(2)套装在所述主轴(1)上,所述轴承本体(2)上设置有安装孔(2-4),所述进油装置(3)安装在所述安装孔(2-4)内,所述轴承本体(2)的承载面上设置有相互连通的第一静压腔(2-1)和第二静压腔(2-2),所述进油装置(3)通过设置在所述安装孔(2-4)底部的进油口(2-3)与所述第二静压腔(2-2)连接,所述进油装置(3)采用负泊松比结构实现供油调节形成所述智能动静压轴承。2.根据权利要求1所述的一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,其特征在于:所述进油装置(3)包括前端(3-4)、中端(3-5)和后端(3-1),所述前端(3-4)和中端(3-5)内设置有主通孔(3-3),所述中端(3-5)与所述后端(3-1)之间设置有辅通孔,所述主通孔(3-3)与所述辅通孔共同构成所述进油通道。3.根据权利要求2所述的一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,其特征在于,所述后端(3-1)为负泊松比结构,直径小于所述安装孔(2-4)的内径,所述后端(3-1)的外径和所述安装孔(2-4)的内径构成进油间隙。4.根据权利要求2所述的一种基于负泊松比结构的智能动静压轴承,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:李鹏举张征凯温庆国
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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