[发明专利]一种高精度电机装置及精密设备

摘要

根据本发明所涉及的高精度电机装置及精密设备，包括至少两个动静压半球体轴承以及具有转动轴的电动机，转动轴设置在动静压半球体轴承中，动静压半球体轴承具有支撑座、容纳组件以及转动件，容纳组件包括容纳件、多个静压衬套以及多个动压衬套，容纳件具有多个静压通道和动压通道，静压衬套设置在第一凹腔的开口处，动压衬套设置在第二凹腔的开口处，动压凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的。本发明的高精度电机装置及精密设备，工作状态时，半球体轴承中的凸球旋转时与凹球面互不接触，相对于动静压锥体轴承，动静压半球体轴承具有更好的同心配合度，因此采用气体或液体动静压技术能提高轴承轴系上转动轴的动态旋转精度。

主权项

1.一种高精度电机装置，其特征在于，包括：

至少两个动静压半球体轴承；以及

电动机，具有转动轴，所述转动轴设置在所述动静压半球体轴承中，

其中，所述动静压半球体轴承具有支撑座、容纳组件以及转动件，

所述容纳组件包括具有内凹半球面和外表面的容纳件、多个静压衬套以及多个动压衬套，

所述容纳件具有多个用于通过流体的静压通道和动压通道，所述静压通道和所述动压通道分别设置在所述容纳件的内壁中且贯通所述内凹半球面和所述外表面，

所述静压通道包括设置在所述内凹半球面上向内凹的第一凹腔和连通所述第一凹腔和所述外表面的静压孔道，

所述动压通道包括设置在所述内凹半球面上向内凹的第二凹腔和连通所述第二凹腔和所述外表面的动压孔道，

所述静压衬套具有呈柱形的静压凹腔，所述静压衬套设置在所述第一凹腔的开口处且所述静压凹腔开口朝向所述内凹半球面，所述静压凹腔的底部与所述第一凹腔相连通，

所述动压衬套具有动压凹腔，所述动压衬套设置在所述第二凹腔的开口处且所述动压凹腔的的开口朝向所述内凹半球面，所述动压凹腔的底部与所述第二凹腔相连通，所述动压凹腔的横截面从底部至开口是逐渐扩大的，所述动压凹腔腔口的形状为圆形、椭圆形、正方形、矩形以及梯形中的任意一种,

所述转动件具有与所述内凹半球面相配的外凸半球面，设置在所述内凹半球面内，

多个所述静压衬套和多个所述动压衬套沿至少一个布置平面设置在所述内凹半球面上，所述布置平面为垂直于所述转动件的旋转轴线的平面，

所述支撑座具有与所述容纳件的外表面相配的支撑座内腔，所述容纳件设置在所述支撑座内腔内且与所述支撑座内腔过盈配合，

所述支撑座上分别设置有与所述静压孔道相连通的至少一个第一通道，以及与所述动压孔道相连通的至少一个第二通道。

2.根据权利要求1所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述第一凹腔的数量至少为3个，

所述第二凹腔的数量至少为3个。

3.根据权利要求1所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述静压凹腔呈柱状，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，

所述动压凹腔沿所述布置平面的剖面呈月牙形或沿所述布置平面的剖面的两端呈楔形。

4.根据权利要求1所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，在同一个所述布置平面上，多个所述第一凹腔和多个所述第二凹腔是均匀交替设置在所述内凹半球面上，

所述内凹半球面上还均匀设置有多条隔离槽，所述隔离槽位于相邻的两个所述第一凹腔和所述第二凹腔之间，所述隔离槽的延伸端均交汇于所述转动构件的旋转轴线上，

所述隔离槽的槽宽为2－4mm，深度为2－5mm，

所述内凹半球面和所述外凸半球面的表面均设置有防腐涂层。

5.根据权利要求1所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述静压衬套的顶端面高于所述内凹半球面,

所述动压衬套的顶端面高于所述内凹半球面,

所述第一凹腔呈柱形。

6.根据权利要求1所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述静压衬套的顶端面为与所述内凹半球面吻合的弧形面且与所述内凹半球面吻合，

所述动压衬套的顶端面为与所述内凹半球面吻合的弧形面且与所述内凹半球面吻合。

7.根据权利要求1所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述静压衬套与所述容纳件为固定连接或可拆卸连接，

所述动压衬套与所述容纳件为固定连接或可拆卸连接。

8.根据权利要求5或6所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述静压凹腔的内凹的深度为0.5－5mm，

所述静压凹腔总表面积占所述内凹半球面总表面积的20－60％，

所述动压凹腔的内凹的深度为4－8mm，所述动压凹腔总表面积占所述内凹半球面总表面积的20－60％,

间隙比为2－2.5,所述间隙比的表达式为h2/h1，

h2为所述动压凹腔的底部与所述外凸半球面的距离，h1为所述动压衬套的顶端面与所述外凸半球面的距离。

9.一种精密设备，使用权利要求1‑7中任意一项所述的高精度电机装置，其特征在于：

其中，所述转动轴为所述精密设备中的工件旋转轴或刀具旋转轴。

10.根据权利要求9所述的精密设备，其特征在于：

其中，所述高精度电机装置在所述精密设备上可移动设置。