[发明专利]一种流体静压轴承、流体静压转台和流体静压主轴

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明的第二个目的是提供一种流体静压转台。

本发明的第三个目的是提供一种流体静压主轴。

为实现上述目的，本发明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。

本发明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。