[发明专利]一种倾斜节流式静压气浮轴承

说明书

本发明提供了一种倾斜节流式静压气浮轴承，属于轴承领域，包括上端盖和下托板，所述上端盖和下托板之间设有密封圈，所述下托板靠近所述上端盖的一侧设有气腔，所述下托板的侧面设有与所述气腔连通的供气孔，所述下托板的下端设有与所述气腔连通的节流孔，所述节流孔相对所述下托板的轴线均布且对称设置为多个，所述节流孔向下向外倾斜设置。本发明保证气流实现平滑地矢量转弯，使得轴承内部从节流孔到气膜的流动变的更加稳定，从而提升轴承的稳定性。

技术领域

本发明属于轴承领域，涉及一种倾斜节流式静压气浮轴承。

背景技术

静压气浮轴承具有无摩擦、无污染、精度高、成本小等优点，在航空航天、电子信息、特种加工、精密机械等领域内有着广泛的应用。但传统气体轴承的承载能力小、刚度低等缺点，限制了气体轴承的发展，特别是对于精密加工和检测设备，如精密机床、精密测量仪等，对刚度和稳定性有更高的要求。

传统静压气浮轴承通常为小孔节流式气浮轴承，其基本原理是轴承内气流通过节流孔流出，使得轴承与下平面间形成一层气膜，从而使得轴承悬浮起来，传统气浮轴承节流孔轴线通常都垂直于下平面，即气流从节流孔内到气膜内的流动需要经过90°的急剧转弯，极易产生涡旋扰动，从而影响气浮轴承的稳定性。

发明内容

本发明要解决的问题是在于提供一种倾斜节流式静压气浮轴承，保证气流实现平滑地矢量转弯，使得轴承内部从节流孔到气膜的流动变的更加稳定，从而提升轴承的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种倾斜节流式静压气浮轴承，包括上端盖和下托板，所述上端盖和下托板之间设有密封圈，所述下托板靠近所述上端盖的一侧设有气腔，所述下托板的侧面设有与所述气腔连通的供气孔，所述下托板的下端设有与所述气腔连通的节流孔，所述节流孔相对所述下托板的轴线均布且对称设置为多个，所述节流孔向下向外倾斜设置。

进一步的，所述节流孔可均布为多圈设置。

进一步的，所述节流孔的轴线与水平线的夹角为10～90度。

进一步的，所述节流孔的轴线与水平线的夹角为30～60度。

进一步的，所述节流孔包括上端的大径孔和下端的小径孔，所述大径孔和小径孔同轴设置，所述大径孔和小径孔通过圆锥段连接。

进一步的，所述圆锥段的锥面相对水平面的夹角为40～45度。

进一步的，所述大径孔的直径是所述小径孔直径的2.5～4倍。

进一步的，所述大径孔的长度是所述小径孔长度的1.5～2倍。

进一步的，所述小径孔的长度是其直径的2～3倍。

进一步的，所述下托板远离所述上端盖的一侧对应设置有下平板，气流经过节流孔排出后，在所述下平板与所述下托板之间形成气膜。

进一步的，一种倾斜节流式静压气浮轴承为平面止推轴承、弧形径向轴承或球形轴承。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。

1、本发明适用于平面、球面等各类气浮轴承，节流孔沿下托板的轴线分布且对称设计，即保证倾斜节流孔所带来的水平分力的合力为零，从而使得气流能够平滑地从节流孔流动到气膜内部，从而消除传统气浮由于气流方向急剧转变所带来的流动不稳定问题，该轴承经过试验验证，具有更好的稳定性；

2、本发明可应用于航天微低重力模拟、超高精度测试转台、微电子装备、高精度机床等对气浮轴承提出高刚度以及高稳定性要求的设备中，具有良好的社会效应和经济价值；