[发明专利]一种平面气浮轴承

说明书

本发明公开了一种平面气浮轴承，包括轴承主体，轴承主体底面为圆形的气浮端面，轴承主体内部设有气道且其上设有进气口、出气口，出气口布置在气浮端面上，气浮端面为内凹的弧面；该弧面是由悬链线曲线绕轴承主体的中心轴旋转一周所形成的冠状面；该悬链线弧面在轴承主体底部形成楔形腔结构，出气口布置在弧面的内凹中心，当空气经出气口进入气浮端面，气体往360°任何哪个方向发散流出，遇到的楔形腔结构都是一样的，而这个结构空腔又能形成一种天然构造的空气膜，因此，应用过程中，进入楔形腔的气体能在支撑负载的情况下构建快速、稳定的空气压力膜，提供稳定的支撑力，最终形成静态性高、承载力大、质量控制一致性好、耐用性好的平面气浮轴承。

技术领域

本发明涉及超精密二维气浮定位平台领域，具体是一种平面气浮轴承。

背景技术

气浮轴承是应用于超精密大行程二维气浮定位平台的重要构成部件，以空气(也可以是其他气体作润滑剂的滑动轴承，工作时滑动副表面之间完全由气膜分开，借助于轴承滑动副表面之间形成的压力空气膜将负荷支承起来，通过压力空气膜的特性具有均化效应、振动小、运动精度高、空气粘度低、摩擦损耗小、发热变形小与使用寿命长等优点。

现有技术中，较为常见的是由多孔质材料平面材料的平面气浮轴承，其静态特性非常好；但由于多孔质材料的不一致性，很难找到一组气膜压力完全精确相等的平面气浮轴承，导致各个气浮轴承的浮力不完全一致；即使是同一个平面气浮轴承，气浮轴承不同的区域由于透出的气体单位时间的透气量也不完全一样，所以当应用场景精度更高的时候，会出现运行过程种的微小振动。而且，由于多孔质轴承是若干材料粘合在一起构成的，对胶水类型、质量以及气浮块寿命也有很大的影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种新型平面气浮轴承。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种平面气浮轴承，包括轴承主体，轴承主体底面为圆形的气浮端面，所述轴承主体内部设有气道且其上设有进气口、出气口，所述出气口布置在气浮端面上，所述气浮端面为内凹的弧面；该弧面是由悬链线曲线绕所述轴承主体的中心轴旋转一周所形成的冠状面；所述出气口布置在弧面的内凹中心，出气口出气将所述气浮端面充盈并从气浮端面的圆周排气形成空气压力膜。

所述气浮端面的最大深度为a，a的范围在2～3um。

所述进气口位于轴承主体侧部，所述气道分为垂直布置的两段。

所述轴承主体分为上下两部分，所述气道的横向段位于上半部分，而气道的垂直段变为分离的两段，轴承主体上下两部分相对固定的同时两段垂直段通过夹设密封圈实现密封对接。

所述轴承主体下半部分的气道垂直段中部内径变小。

所述垂直段内填充有透气过滤材料。

所述轴承主体上部分设有贯穿上下的透气孔。

所述气浮端面表面覆盖有保护镀膜。

所述轴承主体顶部设有平面气浮顶杆定位点。

所述悬链线弧面的内凹中心设有圆形沉台位，所述出气口位于圆形沉台位中心。

本发明的有益效果是：本发明的气浮端面为内凹的悬链线弧面，该悬链线弧面在轴承主体底部形成楔形腔结构，当空气经出气口进入气浮端面，无论气体往360°任何哪个方向发散流出，遇到的楔形腔结构都是一样的，而这个结构空腔又能形成一种天然构造的空气膜，因此，应用过程中，进入楔形腔的气体能在支撑负载的情况下构建快速、稳定的空气压力膜，提供稳定的支撑力，最终形成静态性高、承载力大、质量控制一致性好、耐用性好的平面气浮轴承。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；