一种非接触式气动混合电主轴支撑系统技术方案

一种非接触式气动混合电主轴支撑系统，其特征在于：设有截面相同的凸圆台的主轴，设有与凸圆台对应的凹形内腔的上盖板与下盖板，压电纤维层分别固定在上盖板与下盖板的底面，上盖板与下盖板表面设有均布的进气孔。本实用新型专利技术的支撑系统将超声悬浮与气体静压支撑耦合，利用逆压电效应和气体静压效应，对主轴与压力箱间隙的气膜进行二次压力分配，通过控制压电纤维振动参数改变间隙内气膜的挤压状态。本实用新型专利技术通过改变主轴的结构，使气膜产生的悬浮力可分解为沿轴线方向的止推力和垂直于轴线方向的承载力，使电主轴在高速运转过程同时具有轴向和径向的稳定性；本实用新型专利技术的主轴支撑系统承载力大，有较高的回转精度，适用于超精密加工，航空航天等精密领域。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式气动混合电主轴支撑系统
本技术专利涉及一种电主轴旋转支撑系统。
技术介绍
近年来，随着工业现代化的高速发展，对超精密机床和高速机床等需求不断增长，如国防领域用于加工大型光学透镜的金刚石车床以及电子工业领域用于加工微小非球面光学透镜的超精密磨床和印制电路板钻孔用的高速钻床等，同时航空航天等超精密加工领域对机床的性能也提出更高的要求，机床主轴的支撑方式影响着整个轴系的旋转精度及零件的加工精度。目前国内外在超精密加工中的非接触电主轴支撑方式普遍采用空气静压支撑，但是这种支撑方式稳定性差，会发生气锤振动现象和自激涡动导致主轴损伤，因此需要设计一种稳定性好，旋转精度高的新型电主轴支撑系统。本技术的非接触式气动混合电主轴支撑系统将气动悬浮与超声悬浮混合，不存在电磁辐射，采用压电纤维和高压气源作为驱动装置，通过压电纤维高频振动产生挤压膜效应，通过高压气源产生气体静压效应，实现对主轴的悬浮支撑；改变主轴的结构，实现同时对主轴提供轴向止推力和径向承载力，提高主轴的回转精度；通过控制高频振动的振动参数，改变输入高压气体的挤压状态，形成可控制的悬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式气动混合电主轴支撑系统，其特征在于：设有截面相同的等腰梯形的至少两个凸圆台(4)的主轴(3)；设有与所述主轴(3)等腰梯形截面相对应的凹形内腔(5)并在侧面设有带螺孔的翻边(7)的上盖板(1)与下盖板(2)，压电纤维层(8)分别固定在所述上盖板(1)与下盖板(2)凹形内腔(5)的底面；设有均布的进气孔(9)分别穿过所述上盖板(1)与下盖板(2)以及压电纤维层(8)；所述上盖板(1)与下盖板(2)分别被穿过所述翻边(7)上螺孔的螺栓(6)在所述主轴(3)上两个凸圆台(4)处紧固形成两个结构相同的压力箱；所述压力箱内的上盖板(1)与下盖板(2)的压电纤维层(8)表面与所述的凸圆台(...

【技术特征摘要】
1.一种非接触式气动混合电主轴支撑系统，其特征在于：设有截面相同的等腰梯形的至少两个凸圆台(4)的主轴(3)；设有与所述主轴(3)等腰梯形截面相对应的凹形内腔(5)并在侧面设有带螺孔的翻边(7)的上盖板(1)与下盖板(2)，压电纤维层(8)分别固定在所述上盖板(1)与下盖板(2)凹形内腔(5)的底面；设有均布的进气孔(9)分别穿过所述上盖板(1)与下盖板(2)以及压电纤维层(8)；所述上盖板(1)与下盖板(2)分别被穿过所述翻边(7)上螺孔的螺栓(6)在所述主轴(3)上两个凸圆台(4)处紧固形成两个结构相同的压力箱；所述压力箱内的上盖板(1)与下盖板(2)的压电纤维层(8)表面与所述的凸圆台(4)之间设有间隙(10)。


2.根据权利要求1所述的一种非接触式气动混合电主轴支撑系统，其特征在于：所述主轴(3)上的凸圆台(4)的倾角α为45°-90°。


3.根据权利要求2所述的一种非接触式气动混合电主轴支撑系统，其特征在于：所述主轴(3)上所述的凸圆台(4)的倾角α的最佳值为45°。


4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东明，贾颖，沈文强，高天一，胡红英，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21