[实用新型]一种动静压半球体轴承轴系及精密机床

说明书

本实用新型的动静压半球体轴承轴系及精密机床，包括至少一个动静压半球体轴承以及转动轴，动静压半球体轴承具有支撑座、容纳组件以及转动件，容纳组件包括容纳件、多个静压衬套以及多个动压衬套，容纳件具有多个静压通道和动压通道，静压衬套设置在第一凹腔的开口处，动压衬套设置在第二凹腔的开口处，动压凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的，转动件具有外凸半球面，支撑座具有与容纳件的外表面相配的支撑座内腔。本实用新型的动静压半球体轴承轴系，工作状态时，凸球旋转时与凹球面互不接触，相对于动静压锥体轴承，动静压半球体轴承具有更好的同心配合度，采用气体或液体动静压技术能提高轴承轴系上转动轴的动态旋转精度达到0.1μm。

技术领域

本实用新型属于机械领域，具体涉及一种动静压半球体轴承轴系及机床。

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、静压技术与球体结构结合的轴承，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、静压技术基本原理，液体或气体介质，分别进入到球体轴承凹球面的多个腔室中，当凸球旋转时，介质从多个腔室中形成动压力，凸球转速越高、介质密度越大、凹凸球间隙越小，动压力越大，由于凹、凸球面之间有一定的间隙，凸球浮起，旋转时处于非接触状态，但该球体轴承的凹球面及腔室的加工精度要求高，加工成本大。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种对半球体轴承中的凹球面及腔室加工精度要求不高，能降低加工成本的同时具有动压和静压技术的动静压半球体轴承轴系及机床。

本实用新型提供了一种动静压半球体轴承轴系，具有这样的特征，包括动静压半球体轴承；以及转动轴，设置在动静压半球体轴承中，其中，动静压半球体轴承具有支撑座、容纳组件以及转动件，容纳组件包括具有内凹半球面和外表面的容纳件、多个静压衬套以及多个动压衬套，容纳件具有多个用于通过流体的静压通道和动压通道，静压通道和动压通道分别设置在容纳件的内壁中且贯通内凹半球面和外表面，静压通道包括设置在内凹半球面上向内凹的第一凹腔和连通第一凹腔和外表面的静压孔道，动压通道包括设置在内凹半球面上向内凹的第二凹腔和连通第二凹腔和外表面的动压孔道，静压衬套具有呈柱形的静压凹腔，静压衬套设置在第一凹腔的开口处且静压凹腔开口朝向内凹半球面，静压凹腔的底部与第一凹腔相连通，动压衬套具有动压凹腔，动压衬套设置在第二凹腔的开口处且动压凹腔的的开口朝向内凹半球面，动压凹腔的底部与第二凹腔相连通，动压凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的，转动件具有与内凹半球面相配的外凸半球面，设置在内凹半球面内，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，支撑座上分别设置有与静压孔道相连通的至少一个第一通道，以及与动压孔道相连通的至少一个第二通道。

在本实用新型提供的动静压半球体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，多个静压衬套和多个动压衬套沿至少一个布置平面设置在内凹半球面上，布置平面为垂直于转动件的旋转轴线的平面，静压衬套的数量至少为3个，动压衬套的数量至少为3个。

另外，在本实用新型提供的动静压半球体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，静压凹腔腔口的形状为圆形、椭圆形、正方形、矩形以及梯形中的任意一种，动压凹腔腔口的形状为圆形、椭圆形、正方形、矩形以及梯形中的任意一种，动压凹腔沿布置平面的剖面呈月牙形或剖面的两端呈楔形。

另外，在本实用新型提供的动静压半球体轴承轴系中，还可以具有这样的特征：其中，静压凹腔的内凹的深度为0.5－5mm，静压凹腔总表面积占内凹半球面总表面积的20－60％，动压凹腔的内凹的深度为4－8mm，动压凹腔总表面积占内凹半球面总表面积的20－60％，间隙比为2－2.5,间隙比的表达式为h2/h1，h2为动压凹腔的底部与外凸半球面的距离，h1为动压衬套的顶端面与外凸半球面的距离。