【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于静压气体轴承，提供了一种可控节流多孔质静压气体轴承，它具有类蜗牛腹足的掺铁粉的柔性微孔硅胶限制层。这种限制层可以根据不同需求，通过改变电压电流大小，来改变轴承内部磁场，吸引硅胶内的铁粉，从而改变硅胶微孔的大小和形状，最终实现一个能实时调控渗透率和气膜形状的静压气体轴承。同时，由于硅胶是柔性材料，能对轴承提供一定程度上的阻尼。综合以上特征，改善轴承性能。
技术介绍
1、多孔质材料内部有成千上万个尺寸极小的不规则微孔，这些微孔使得多孔质静压气体轴承具有很好的节流效应。外界气体在穿过多孔质材料到达轴承表面时，能够形成一层更加稳定的承载气膜。与传统静压轴承相比，多孔质轴承具有更好的承载能力和刚度，然而多孔质材料一经烧结成型，其内部微孔的尺寸是不规则且不可控的。这些不规则的微孔结构类似小孔节流器，仍然可以看作不规则的均压腔，所以不可避免会出现气锤振动现象。目前的解决办法是在多孔质表面再涂抹一层渗透率更小的限制层，堵塞多孔质表面微小均压腔，降低渗透率提高节流效应，以提高轴承刚度和稳定性。但是，一方面，由于节流效应增大，轴承就必须在较小气膜厚度下工作才具有高刚度；另一方面，渗透率减小，又会导致对承载气膜的供气能力减弱，从而使轴承在较大气膜厚度下工作的承载能力明显减小。综上所述，最终对轴承表面加工精度的要求会更高，并且轴承在大气膜厚度下工作时没法提供足够的承载能力。因此，针对这类问题，本专利仿照蜗牛腹足的特点，提出了一种特殊的限制层形式，其能够控制表面孔隙的大小也能够调节气膜形状，使轴承保持高节流效应的同时能够积聚更多的高压气体，
技术实现思路
1、为了抑制多孔质静压气体轴承的气锤振动现象，弥补传统限制层的不足，改善轴承在较大气膜厚度下的支承能力，本专利技术基于蜗牛腹足的特征与功能，提出了一种具有类蜗牛腹足的柔性可控节流限制层的多孔质静压气体轴承。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术的类腹足柔性可控节流多孔质静压气体轴承，其特点是，作为限制层的柔性硅胶内掺入铁粉，通过轴承壳内部的电磁控制系统产生的磁场对硅胶进行作用，实时调节硅胶内微孔的尺寸和形状，改变轴承的渗透率，气膜形状和承载能力。
4、所述硅胶通过固定胶与多孔质材料粘接。
5、所述硅胶是柔性材料，具有一定的阻尼作用，一定程度上吸收轴承的振动。
6、所述多孔质材料通过固定胶与轴承壳上表面粘接。
7、所述轴承壳上表面加工有环形槽与连接槽，使进入多孔质材料的气体更均匀。
8、所述轴承壳的截面形状可以是圆形的，也可以是矩形等其他形状的。
9、所述电磁控制系统由铁芯和铜导线线圈组成。
10、所述铁芯通过螺栓固定在底盘上。
11、所述铁芯的截面积略小于轴承壳空腔底部的凹槽截面积。
12、所述铁芯上部分超过轴承壳空腔底部，更加接近被控制的硅胶部分。
13、所述铁芯的截面形状可以设计为圆形，也可以是矩形等其他形状。
14、所述铁芯可以设计为一圈，也可以设计为多圈。
15、所述铁芯每一圈的个数可以设计为相同，也可以设计为不同，但每一圈的铁芯必须是设计成均匀分布的。
16、所述铁芯每一圈的直径可以设计为相同，也可以设计为不同。
17、所述铁芯每一圈缠绕的铜导线线圈匝数可以相同，也可以不同。
18、所述铁芯的末端应设计卡槽，避免铜导线线圈滑脱。
19、本专利技术所设计的轴承通过电磁控制系统，通电后产生磁场，对硅胶内的铁粉颗粒作用，从而实现对硅胶限制层微孔尺寸和形状的改变，能够根据不同工况实时调节轴承渗透率、稳定性和支承能力；同时硅胶是柔性材料可发生变形，能够聚集高压气体，使气膜内的高压区域增大，使轴承在大气膜厚度下也具有良好的支承性能，并且拓宽最高刚度区间，满足超精密加工的需求。
20、本专利技术的有益效果是，本专利技术的多孔质静压气体轴承可以实时调节微孔的尺寸和形状改变轴承的渗透率；并且硅胶作为限制层，完全堵塞了多孔质材料的不规则均压腔，抑制了气锤振动，提升了轴承稳定性，且作为柔性材料能提供一定阻尼吸收轴承振动、能发生变形聚集高压气体增大气膜高压区域，使轴承在任意工况下均具有良好的稳定性和支承能力；同时可以根据使用寿命和成本的需求，对电磁控制系统进行更替等灵活调整。
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1.一种多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)内掺入铁粉颗粒；硅胶(1)与多孔质材料(3)通过(2)连接、多孔质材料(3)与轴承壳(4)之间用(2)连接；轴承设计的电磁控制系统由铜导线线圈(6)和铁芯(7)组成；底盘(5)与铁芯(7)、轴承壳(4)均通过螺栓配合联接；缠绕在铁芯(7)上的铜导线线圈(6)由引线口(8)引出；
2.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：(2)可以用胶粘接也可以用紧固件联接。
3.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：气体通过多孔质材料(3)之后经过硅胶层(1)中的微小孔进入气膜，所以硅胶(1)起到限制层的作用。
4.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)因为掺杂有铁粉，可以在磁场的作用下发生不同程度的变形，来改变自身的刚度以及气膜的形状，从而调节轴承性能。
5.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)因为是柔性的，可以在气膜场的作用下发生不同程度的变形，以适应支承工况。
6.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，
7.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：轴承壳(4)的截面形状可以是圆形的，也可以是矩形等其他形状的。
8.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：铁芯(7)可以设计为一圈，也可以设计为多圈。
9.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：每一圈的铁芯(7)个数可以设计为相同，也可以设计为不同，但每一圈的铁芯(7)必须是设计成均匀分布的。
10.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：每一圈的铁芯(7)直径可以设计为相同，也可以设计为不同。
11.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：每一圈的铁芯(7)缠绕的铜导线线圈(6)匝数可以相同，也可以不同。
12.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：铁芯(7)的截面形状可以设计为圆形，也可以是矩形等其他形状。
13.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：铁芯(7)的末端应设计卡槽，避免铜导线线圈(6)滑脱。
14.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)的每个微孔、轴承壳(4)空腔上表面的每个凹槽、每个铁芯(7)、底盘(5)的内两圈每个螺纹孔的中心应在同一竖直线上。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)内掺入铁粉颗粒；硅胶(1)与多孔质材料(3)通过(2)连接、多孔质材料(3)与轴承壳(4)之间用(2)连接；轴承设计的电磁控制系统由铜导线线圈(6)和铁芯(7)组成；底盘(5)与铁芯(7)、轴承壳(4)均通过螺栓配合联接；缠绕在铁芯(7)上的铜导线线圈(6)由引线口(8)引出；
2.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：(2)可以用胶粘接也可以用紧固件联接。
3.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：气体通过多孔质材料(3)之后经过硅胶层(1)中的微小孔进入气膜，所以硅胶(1)起到限制层的作用。
4.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)因为掺杂有铁粉，可以在磁场的作用下发生不同程度的变形，来改变自身的刚度以及气膜的形状，从而调节轴承性能。
5.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)因为是柔性的，可以在气膜场的作用下发生不同程度的变形，以适应支承工况。
6.根据权利要求1所述的多孔质静压气体轴承，其特征在于：硅胶(1)中微小孔在磁场和气膜场的作用下随硅胶变形而导致孔径变化，从而改变渗透率，形成不同的节流效果。
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