[实用新型]动静压混合油膜轴承

说明书

技术领域：

本实用新型属于机械传动轴承，特别涉及一种用于承受交变载荷的机械设备主轴系统使用的动静压混合油膜轴承。

背景技术：

目前，企业中使用较多的动静压轴承主要结构形式是将动压腔与静压腔在轴向方向错开一定位置设置，这种结构形式的动静压轴承是在主轴启动时利用静压力作用来承载外载荷；当进入正常运转工况时，关闭静压腔的压力油，由动压腔的动压力来承载外载荷。这种结构形式的轴承只是动压和静压的简单组合方式，其结构复杂、承载能力不高。近年来，有人设计开发了动压效应与静压效应混合作用的动静压轴承，如专利号为ZL200520074843.2的轧辊磨床砂轮主轴用动静压轴承，这种结构形式的轴承开设了三个静压腔和一个动压腔，启动和工作时靠上述油腔的共同作用来承载外载荷，充分利用了动压与静压混合效应的原理，具有较高的油膜刚性，但这种结构形式的动静压轴承在启动阶段主轴与轴承容易产生接触磨损，在运行工况下，其动压效应还不够显著，此外，该轴承仅只适合于外载荷恒定的场合，不适于交变载荷的机械设备主轴系统使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的不足而设计的一种适用于高速、精密机械设备主轴用的动静压轴承，使其具有在主轴启动时不与动静压轴承接触，在运行工况下具有较高的动静压混合效应，大大提高油膜刚性及均化误差的作用，提高主轴系统的回转精度。

本实用新型所涉及的动静压混合油膜轴承，包括动静压混合油膜轴承1、主轴2、回油槽6、进油孔10，其特征在于：动静压混合油膜轴承1的内孔表面开设有三个互成120°的静压腔，即上静压腔5、前静压腔9和后静压腔13，压力油通过进油孔10进入上述各静压腔，压力油通过三条轴向回油槽6回油，上述静压腔与轴向回油槽6之间开设有三个互成120°的阶梯腔，阶梯腔与轴向回油槽6之间的封油面形成了三个动压腔，即上动压腔3、前动压腔7和下动压腔11。

阶梯腔由上阶梯腔4、前阶梯腔8和后阶梯腔12组成，上阶梯腔4、前阶梯腔8和后阶梯腔12的截面形状为矩形，上述各阶梯腔的深度与主轴2和动静压混合油膜轴承1的配合间隙取同一数量级。

上静压腔5、前静压腔9和后静压腔13的弧长为上动压腔3、前动压腔7和下动压腔11弧长的1～1.2倍，阶梯腔的弧长为上动压腔3、前动压腔7和下动压腔11弧长的1.8～2.2倍。

本实用新型较好地解决了主轴启动时与动静压混合油膜轴承接触的问题，各静压腔、阶梯腔、动压腔互成120°开设，适合于变变载荷运行场合，各阶梯腔和动压腔的开设，大大提高了动静压油膜轴承在运行工况下的动压效应，从而获得较为理想的动静压效应，能显著提高油膜刚性及均化误差的作用，能大大地提高主轴系统的回转精度，以适应当今机械设备高速、高精度发展的需要.

附图说明

图1为本实用新型的动静压油膜轴承装配示意图；

图2为本实用新型的动静压油膜轴承结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图3的B-B剖视图；

其中：1-动静压混合油膜轴承；2-主轴；3-上动压腔；4-上阶梯腔；5-上静压腔；6-轴向回油槽；7-前动压腔；8-前阶梯腔；9-前静压腔；10-进油孔；11-下动压腔；12-后阶梯腔；13-后静压腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进一步说明如下：

本实用新型的结构包括动静压混合油膜轴承1、主轴2，其特征在于动静压混合油膜轴承1的内孔表面开设有三个互成120°的静压腔，即上静压腔5、前静压腔9和后静压腔13，压力油通过进油孔10进入上述各静压腔，压力油通过三条轴向回油槽6回油，上述静压油腔与轴向回油槽6之间开设有三个互成120°的阶梯腔，即上阶梯腔4、前阶梯腔8和后阶梯腔12，上述阶梯腔与轴向回油槽6之间的封油面形成了三个动压腔，即上动压腔3、前动压腔7和下动压腔11。

在主轴启动时，上述各静压腔通入压力油，在上述静压腔静压力的作用下，主轴与动静压混合油膜轴承内孔脱离接触，随着主轴转速的提高，由上述各阶梯腔与动压腔产生的动压油膜效应逐渐增大，与上述静压腔的静压力共同作用来承载外载荷。在高速工况下，上述各阶梯腔和动压腔将产生极大的动压作用力，大大提升油膜的承载能力和油膜刚度，同时，静压油膜能较好地起到均化动静压混合油膜轴承制造误差的作用，所以由上述动静压油膜混合效应的共同作用能大大提升动静压混合油膜轴承的整体性能。各静压腔、阶梯腔、动压腔互成120°开设，适合于变变载荷运行场合。