[发明专利]一种动压柱体轴承轴系及精密机床

说明书

根据本发明所涉及的动压圆柱体轴承轴系及精密机床，包括至少一个动压柱体轴承以及转动轴，动压柱体轴承具有支撑座、容纳组件以及转动件，容纳组件包括容纳件以及多个动压衬套，容纳件具有多个用于通过流体的动压通道，动压通道设置在容纳件的内壁中且贯通内凹圆柱面和外表面，动压衬套设置在第一凹腔的开口处且动压凹腔的开口朝向内凹圆柱面，动压凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的，多个动压衬套沿至少一个布置平面设置在内凹圆柱面上，支撑座具有与容纳件的外表面相配的支撑座内腔。根据本发明的动压圆柱体轴承轴系，工作状态时，凸柱旋转时与凹柱面互不接触，因此采用气体或液体动压技术能提高转动副上转动轴的动态旋转精度。

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种动压柱体轴承轴系及精密机床。

背景技术

现有技术的转动副大多转动时为接触状态，转动精度和效率均不高。

采用气体或液体动压技术与柱体结构结合的轴承，是目前提高主轴旋转精度有效的途径之一。

根据气体(空气)或液体(油液)动压技术基本原理，动压技术不需要供压力油,只要在凹腔里做成所要求的斜楔衬套,并有充足的气体或液体介质,圆柱旋转后便产生动压力而浮起，其动压力的大小与下面条件有关:两个圆柱间隙越小、柱径工作面尺寸和介质密度越大、旋转速度越高,动压力就越大。但该柱体轴承的圆柱工作面、圆柱内凹腔的加工精度和加工成本很高。

根据气体(空气)或液体(油液)动压技术基本原理，液体或气体介质，分别进入到柱体轴承凹柱面的多个腔室中，当凸柱旋转时，介质从多个腔室中形成动压力，凸柱转速越高、介质密度越高、凹凸柱间隙越小，动压力越大，由于凹、凸柱面之间有一定的间隙，凸柱浮起，旋转时处于非接触状态，但该柱体轴承的凹柱面及腔室的加工精度要求高，加工成本大。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种对凹柱面以及腔室和衬套简单、加工精度要求不高、能降低加工成本的动压柱体轴承轴系及精密机床。

本发明提供了一种动压柱体轴承轴系，具有这样的特征，包括至少一个动压柱体轴承；以及转动轴，设置在动压柱体轴承中，其中，动压柱体轴承具有支撑座、容纳组件以及转动件，容纳组件包括具有内凹圆柱面和外表面的容纳件以及多个动压衬套，容纳件具有多个用于通过流体的动压通道，动压通道设置在容纳件的内壁中且贯通内凹圆柱面和外表面，动压通道包括设置在内凹圆柱面上向内凹的第一凹腔和连通第一凹腔和外表面的动压孔道，动压衬套具有动压凹腔，动压衬套设置在第一凹腔的开口处且动压凹腔的开口朝向内凹圆柱面，动压凹腔的底部与第一凹腔相连通，动压凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的，转动件具有与内凹圆柱面相配的外凸圆柱面，设置在内凹圆柱面内，多个动压衬套沿至少一个布置平面设置在内凹圆柱面上，布置平面为垂直于转动件的旋转轴线的平面，支撑座具有与容纳件的外表面相配的支撑座内腔，容纳件设置在支撑座内腔内且与支撑座内腔过盈配合，支撑座上设置有与动压孔道相连通的至少一个支撑座通道。

在本发明提供的动压柱体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，动压衬套的数量至少为3个。

另外，在本发明提供的动压柱体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，动压凹腔沿布置平面的剖面呈月牙形或沿布置平面的剖面的两端呈楔形，动压凹腔口的形状为圆形、椭圆形、正方形、矩形以及梯形中的任意一种。

另外，在本发明提供的动压柱体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，设置在内凹的圆柱面底面上的第一凹腔的数量至少为2个。内凹圆柱面和外凸圆柱面的表面均设置有防腐涂层。

另外，在本发明提供的动压柱体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，动压衬套的顶端面高于内凹圆柱面。

另外，在本发明提供的动压柱体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，动压衬套的顶端面为与内凹圆柱面吻合的弧形面且与内凹圆柱面吻合。