[发明专利]一种动压锥体轴承

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种动压锥体轴承。

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锥体结构结合的轴承，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，液体或气体介质，分别进入到锥体轴承凹锥面的多个腔室中，当凸锥旋转时，介质从多个腔室中形成动压力，凸锥转速越高、介质密度越高、凹凸锥间隙越小，动压力越大，由于凹、凸锥面之间有一定的间隙，凸锥浮起，旋转时处于非接触状态，但该锥体轴承的凹锥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锥面及腔室的加工精度要求不高，能降低加工成本的动压锥体轴承。

本发明提供了一种动压锥体轴承，具有这样的特征，包括支撑座；以及转动副，包括容纳件和转动件，其中，容纳件具有内凹锥面和外表面，转动件具有与内凹锥面相配的外凸锥面，设置在内凹锥面内，容纳件还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锥面和外表面，动压通道包括设置在内凹锥面上向内凹的第一凹腔和连通第一凹腔和外表面的第一孔道，多个第一凹腔沿至少一个布置平面设置在内凹锥面上，布置平面为垂直于转动件旋转轴线的平面，第一凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的，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，支撑座上设置有与第一孔道相连通的至少一个支撑座通道。

在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，内凹锥面的锥度为60-150度，外凸锥面的锥度为60-150度，第一凹腔的数量至少为3个。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，第一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锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，第一凹腔沿布置平面的剖面呈月牙形或或沿布置平面的剖面的两端呈楔形。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，第一凹腔的内凹的深度为4－8mm，第一凹腔的总表面积占内凹锥面总表面积的40－60％。间隙比为2－2.5,间隙比的表达式为t2/t1，t2为第一凹腔的底部与外凸锥面的距离，t1为内凹锥面与外凸锥面的距离。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，内凹锥面上还均匀设置有多条隔离槽，隔离槽位于相邻的两个第一凹腔之间，隔离槽的延伸端均交汇于转动构件的旋转轴线上，隔离槽的槽宽为2－4mm，深度2－5mm。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，支撑座通道包括多条外界与第一孔道相连通的第二孔道。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，支撑座通道包括至少一个第二孔道以及环槽，环槽沿至少一个布置平面内凹的设置在支撑座内腔表面上且与第一孔道相配，第二孔道的一端与环槽连通，另一端与外界连通。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，内凹锥面和外凸锥面的表面均设置有防腐涂层。

另外，在本发明提供的动压锥体轴承中，还可以具有这样的特征：其中，转动件的外凸锥面上沿布置平面设置有与第一凹腔相对应的内凹的转动环槽或外凸的转动环带。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的动压锥体轴承，工作状态时，凸锥旋转时与凹锥面互不接触，始终处在气体或液体摩擦状态，这样，凸锥旋转时的旋转中心跳动量μ与凹凸锥的制造误差没有直接关系，即凸锥跳动量不等于凹凸锥圆度误差量，根据实测，凸锥旋转时的跳动量是凹凸锥圆度误差量的1/5－1/10，相对于动压柱体轴承，动压锥体轴承具有更好的同心配合度，因此采用气体或液体动压技术能提高轴承上旋转轴的动态旋转精度，达到0.1-1.0μm。

另外，动压技术不需输入有压力的介质，但必需保证腔室有足够的油量、一定的粘度的介质、凹锥与凸锥之间较小的间隙以形成斜楔(楔尖向着凸锥的旋转方向)，具备了这些条件,当凸锥旋转时，介质从斜楔大端挤进小端而形成动压力，由此可知，凸锥不转不产生压力，转速越高、介质密度越高、凹凸锥间隙越小，动压力越大。

附图说明

图1是本发明的实施例一中动压锥体轴承示意图；

图2是本发明的实施例一中容纳件剖视图；

图3是图2中局部A在布置平面的剖视放大示意图；