为了提供一种结构简单、加工方便、稳定性好、回转精度高的流体静压轴承，本发明专利技术记载一种流体静压轴承，包括主轴和轴套，主轴为中部设置有环状凸缘的圆柱状结构，轴套为中部设置有环状凹槽的圆柱筒状结构，轴套套设在主轴上，环状凸缘位于环状凹槽内部，位于环状凸缘上方的圆柱状结构与轴套之间设置有环形孔缝Ⅰ，位于环状凸缘下方的圆柱状结构与轴套之间设置有环形孔缝Ⅱ，环状凸缘的上表面与轴套之间设置有环形孔缝Ⅲ，所述环状凸缘的下表面与轴套之间设置有环形孔缝Ⅳ，环形孔缝Ⅰ、环形孔缝Ⅱ、环形孔缝Ⅲ和环形孔缝Ⅳ的纵剖面均呈阶梯状结构。本发明专利技术零件数量少，加工简单，装配方便，无需额外安装节流器，工作时更加稳定，可靠度更高。
【技术实现步骤摘要】
一种流体静压轴承、流体静压转台和流体静压主轴
本专利技术属于静压滑动轴承领域，具体涉及一种流体静压轴承、流体静压转台和流体静压主轴。
技术介绍
静压滑动轴承通常选用流体(液体、气体等)作为润滑剂，依靠外界提供的压力源在主轴周围形成润滑膜，所述润滑膜可将主轴完全浮起，并为主轴提供支撑刚度，静压滑动轴承的最显著优点是精度高，润滑膜具有误差均化效果，减小工件加工误差对于回转精度的影响，静压滑动轴承相比于动压滑动轴承润滑膜更加稳定，主轴在低速运行或高速运行时润滑膜都能保持完整，理论上可以在完全无磨损的情况下工作。静压滑动轴承采用液体润滑剂时，液压系统可承受高压力，轴承具有更高的刚度与承载能力，但发热量较大，通常需要配备冷却设备；采用气体润滑剂时，由于气膜的可压缩性，主轴回转精度更高，且气膜摩擦小，可实现低速无爬行与低发热量，缺点是承载能力不如液体静压滑动轴承，随着技术的进步，这一缺点已经有了很大程度的改善。静压滑动轴承在精密与超精密设备中有着广泛的应用。目前气体静压滑动轴承主要有三种节流方式，小孔式节流、多孔质节流和狭缝节流。小孔式节流通常是在主轴的径向、止推方向环向布置节流器，主轴越大，需要的节流器就越多，数量如此之多的节流器会增大装配难度，无法保证每个节流器安装状态相同，一旦有一个漏气就会对回转精度造成影响，而且通入气压过大容易产生气锤现象，严重影响精度；多孔质节流，采用多孔质材料作为节流器，缺点是不易保证节流器各处气体渗透率相同，多孔质材料易被灰尘杂质堵塞，导致轴承失效，当供气压力变化时，响应较慢；狭缝节流对于加工精度要求高，要保证狭缝间隙在10μm附近，狭缝加工困难，故应用程度相对较低。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种结构简单、加工方便、稳定性好、回转精度高的流体静压轴承。本专利技术的第二个目的是提供一种流体静压转台。本专利技术的第三个目的是提供一种流体静压主轴。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种流体静压轴承，包括主轴和轴套，所述主轴为中部设置有环状凸缘的圆柱状结构，所述轴套为中部设置有环状凹槽的圆柱筒状结构，所述轴套套设在主轴上，所述环状凸缘位于环状凹槽内部，位于环状凸缘上方的圆柱状结构与轴套之间设置有环形孔缝Ⅰ，位于环状凸缘下方的圆柱状结构与轴套之间设置有环形孔缝Ⅱ，所述环形孔缝Ⅰ和环形孔缝Ⅱ结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅰ和环形孔缝Ⅱ的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环状凸缘的上表面与轴套之间设置有环形孔缝Ⅲ，所述环状凸缘的下表面与轴套之间设置有环形孔缝Ⅳ，所述环形孔缝Ⅲ和环形孔缝Ⅳ结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅲ和环形孔缝Ⅳ的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环形孔缝Ⅰ与环形孔缝Ⅲ连通，所述环形孔缝Ⅱ与环形孔缝Ⅳ连通。一种流体静压转台：包括所述的流体静压轴承和转台底座，所述转台底座位于轴套的下方且与轴套固定连接。一种流体静压主轴：包括所述的流体静压轴承和主轴底座，所述主轴底座位于轴套的下方且与轴套固定连接。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：1)采用台阶节流方式，主轴周围润滑膜压力分布更加均匀，主轴回转更加平稳，具有更好的误差均化效果，工作精度更高。2)轴承结构简单，零件数量少，加工简单，装配方便，无需额外安装节流器，工作时更加稳定，可靠度更高。3)当润滑剂为气体时，轴承可通入0.2-2.5MPa的高压气源，能够大大提高轴承刚度与承载能力，且不会出现气锤现象。附图说明图1为本专利技术纵向剖视图。图2为本专利技术流体流动方向示意图。图3为本专利技术应用于转台的结构示意图。图4为本专利技术应用于卧式主轴的结构示意图。图中：1、主轴，2、轴套，3、环形孔缝Ⅰ，4、环形孔缝Ⅱ，5、环形孔缝Ⅲ，6、环形孔缝Ⅳ，7、环形孔缝Ⅴ，8、进孔，9、出孔，10、工作台，11、环状凸缘，12、倒角Ⅰ，13、倒角Ⅱ，14、转台底座，15、主轴底座，21、上轴套，22、下轴套。具体实施方式下面结合具体实施方式和附图对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。在本专利技术的描述中，需要理解的是：术语“上”“下”“水平”“纵向”等指示方位的词语只是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本专利技术的具体限定。本专利技术中，主轴是个圆柱面，圆柱面的母线方向称为轴向，同一圆截面上的半径方向称为径向。具体实施方式一一种流体静压轴承，包括主轴1和轴套2，所述主轴1为中部设置有环状凸缘11的圆柱状结构，所述主轴1的纵剖面呈“中”字型结构，所述轴套2为中部设置有环状凹槽的圆柱筒状结构，所述轴套2套设在主轴1上，并保持主轴1和轴套2具有的同轴度，所述环状凸缘11位于环状凹槽内部，所述轴套2与主轴1之间保持2-30μm的间隙，位于环状凸缘11上方的圆柱状结构与轴套2之间设置有环形孔缝Ⅰ3，位于环状凸缘11下方的圆柱状结构与轴套2之间设置有环形孔缝Ⅱ4，所述环形孔缝Ⅰ3和环形孔缝Ⅱ4结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅰ3和环形孔缝Ⅱ4的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环形孔缝Ⅰ3和环形孔缝Ⅱ4的缝隙宽度均为2-30μm；所述环状凸缘11的上表面与轴套2之间设置有环形孔缝Ⅲ5，所述环状凸缘11的下表面与轴套2之间设置有环形孔缝Ⅳ6，所述环形孔缝Ⅲ5和环形孔缝Ⅳ6结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅲ5和环形孔缝Ⅳ6的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环形孔缝Ⅲ5和环形孔缝Ⅳ6的缝隙宽度均为2-30μm；所述环形孔缝Ⅰ3与环形孔缝Ⅲ5连通，所述环形孔缝Ⅱ4与环形孔缝Ⅳ6连通。进一步的，所述流体静压轴承还包括工作台10，所述工作台10位于主轴1和轴套2的上方并固定在主轴1上，所述工作台10随主轴1做回转运动。进一步的，所述环形孔缝Ⅰ3从下至上，阶梯的走向从高至低；所述环形孔缝Ⅱ4从上至下，阶梯的走向从高至低；所述环形孔缝Ⅲ5和环形孔缝Ⅳ6，从圆柱状结构的外侧壁处至环状凸缘11的外侧壁处，阶梯的走向从高至低。优选的，阶梯状结构的环形孔缝Ⅰ3、环形孔缝Ⅱ4、环形孔缝Ⅲ5和环形孔缝Ⅳ6的台阶均有两个。进一步的，所述环状凸缘11的外侧壁与轴套2之间设置有环形孔缝Ⅴ7，所述环形孔缝Ⅴ7的上下两端分别与环形孔缝Ⅲ5和环形孔缝Ⅳ6连通。进一步的，所述轴套2上设置有两个进孔8和一个出孔9，两个进孔8关于轴套2中心的水平面上下对称设置在轴套2的外侧壁上，位于上方的进孔8通过流道与环形孔缝Ⅰ3和环形孔缝Ⅲ5的交界处连通；位于下方的进孔8通过流道与环形孔缝Ⅱ4和环形孔缝Ⅳ6的交界处连通；所述出孔9设置在与进孔8相对的轴套2的外侧壁上且位于轴套2中心的水平面上，所述出孔9通过流道与环形孔缝Ⅴ7的中部连通。进一步的，所述环形孔缝Ⅰ3和环形孔缝Ⅲ5的交界处设置有倒角Ⅰ12，所述环形孔缝Ⅱ4和环形孔缝Ⅳ6的交界处设置有倒角Ⅱ13，位于上方的进孔8通过流道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种流体静压轴承，其特征在于：包括主轴(1)和轴套(2)，所述主轴(1)为中部设置有环状凸缘(11)的圆柱状结构，所述轴套(2)为中部设置有环状凹槽的圆柱筒状结构，所述轴套(2)套设在主轴(1)上，所述环状凸缘(11)位于环状凹槽内部，位于环状凸缘(11)上方的圆柱状结构与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅰ(3)，位于环状凸缘(11)下方的圆柱状结构与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅱ(4)，所述环形孔缝Ⅰ(3)和环形孔缝Ⅱ(4)结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅰ(3)和环形孔缝Ⅱ(4)的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环状凸缘(11)的上表面与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅲ(5)，所述环状凸缘(11)的下表面与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅳ(6)，所述环形孔缝Ⅲ(5)和环形孔缝Ⅳ(6)结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅲ(5)和环形孔缝Ⅳ(6)的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环形孔缝Ⅰ(3)与环形孔缝Ⅲ(5)连通，所述环形孔缝Ⅱ(4)与环形孔缝Ⅳ(6)连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种流体静压轴承，其特征在于：包括主轴(1)和轴套(2)，所述主轴(1)为中部设置有环状凸缘(11)的圆柱状结构，所述轴套(2)为中部设置有环状凹槽的圆柱筒状结构，所述轴套(2)套设在主轴(1)上，所述环状凸缘(11)位于环状凹槽内部，位于环状凸缘(11)上方的圆柱状结构与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅰ(3)，位于环状凸缘(11)下方的圆柱状结构与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅱ(4)，所述环形孔缝Ⅰ(3)和环形孔缝Ⅱ(4)结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅰ(3)和环形孔缝Ⅱ(4)的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环状凸缘(11)的上表面与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅲ(5)，所述环状凸缘(11)的下表面与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅳ(6)，所述环形孔缝Ⅲ(5)和环形孔缝Ⅳ(6)结构相同且相互对称，所述环形孔缝Ⅲ(5)和环形孔缝Ⅳ(6)的纵剖面均呈阶梯状结构，所述环形孔缝Ⅰ(3)与环形孔缝Ⅲ(5)连通，所述环形孔缝Ⅱ(4)与环形孔缝Ⅳ(6)连通。
2.根据权利要求1所述的一种流体静压轴承，其特征在于：所述环形孔缝Ⅰ(3)从下至上，阶梯的走向从高至低；所述环形孔缝Ⅱ(4)从上至下，阶梯的走向从高至低；所述环形孔缝Ⅲ(5)和环形孔缝Ⅳ(6)，从圆柱状结构的外侧壁处至环状凸缘(11)的外侧壁处，阶梯的走向从高至低。
3.根据权利要求1所述的一种流体静压轴承，其特征在于：所述环状凸缘(11)的外侧壁与轴套(2)之间设置有环形孔缝Ⅴ(7)，所述环形孔缝Ⅴ(7)的上下两端分别与环形孔缝Ⅲ(5)和环形孔缝Ⅳ(6)连通。
4.根据权利要求3所述的一种流体静压轴承，其特征在于：所述轴套(2)上设置有两个进孔(8)和一个出孔(9)，两个进孔(8)上下对称设置在轴套(2)的外侧壁上，位于上方的进孔(8)通过流道与...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴言功，王波，乔政，韩睿，丁飞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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