一种狭缝可调的静压推力轴承

本发明涉及空气轴承，具体提供一种狭缝可调的静压推力轴承。

背景技术：

1、气浮轴承是以空气作为润滑剂的滑动轴承，其具有摩擦阻力小，回转精度高的特点，在高速运动下几乎不产生热，因此广泛运用于高精密测量仪器和高精度机床中。气浮轴承的节流方式分为狭缝节流、小孔节流、表面节流和多孔质节流，对比小孔节流存在的凹穴稳定性差，表面节流存在的刚度和承载能力小，多孔质节流存在的对材料特性要求高，气源洁净度要求高等问题，狭缝节流减少了扩散效应对轴承造成的不良影响，同时不存在气腔，稳定性更好，更适用于高可靠性、高精度场合。但狭缝型轴承通常为了保证节流效果，狭缝的宽度要求小于0.1毫米。而加工缝宽小于0.1毫米的狭缝，属于精细加工的范畴，通常加工工艺复杂，加工难度大。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决现有技术中存在的狭缝型静压轴承狭缝加工精度要求高，狭缝加工难度大的问题，本发明提供了一种狭缝可调的静压推力轴承。

2、为解决现有技术存在的问题，本发明的技术方案是：狭缝可调的静压推力轴承，包括轴承基体，弹性狭缝块和锥螺纹套，其特征在于：所述的弹性狭缝块圆周上设置有锥螺纹，锥螺纹与所述的锥螺纹套相配合，通过两者之间的拧紧程度进而调控所述的弹性狭缝块底部分布的粗狭缝的宽度，使之达到节流宽度，从而实现静压轴承的狭缝节流效果，并且进一步调节节流狭缝的宽度可以实现轴承承载能力的改变。

3、优选的，所述的轴承基体内部开设有气腔，气腔可为圆柱形或圆环形，通过进气口进气，所述的气腔用来存储高压气体以及为所述的狭缝供气。

4、优选的，所述的弹性狭缝块为圆台形，锥度为21.8°，同时狭缝块的上端面挖空一定深度与所述的气腔连通，所述的弹性狭缝块沿圆周方向开设有锥形螺纹，锥形螺纹的螺距为1毫米，高度为5毫米。

5、优选的，所述的弹性狭缝块底部分布的狭缝，其宽度为0.1-0.2毫米，狭缝沿圆周均匀不连续分布，不开缝长度小于开缝圆周的10％。

6、优选的，所述的弹性狭缝块底部分布的狭缝，其可为单周向狭缝、双周向狭缝或多周向狭缝，狭缝形状可以为折线狭缝或弧度狭缝。

7、优选的，所述的弹性狭缝块在受到锥螺纹套的拧紧时，其底部的狭缝的宽度会发生改变，且随着拧紧程度的不同，宽度变化不同，进而实现不同节流效果。

8、优选的，所述的锥螺纹套内圈开设有外扩锥螺纹，螺距1毫米，高度5毫米，与所述的弹性狭缝块外锥螺纹相配合。

9、优选的，所述的轴承基体，其下端与所述弹性狭缝块相连接处开设有一环形凹槽，用以所述的锥螺纹套拧紧时的进程余量。

10、优选的，所述的弹性狭缝块与所述的轴承基体之间用胶水进行粘接，形成完整的轴承结构。

11、与现有技术相比，本发明的优点如下：

12、1、本发明突破了传统狭缝型静压轴承狭缝加工精度要求高的难点，通过引入锥螺纹的配合，使得加工较宽的狭缝也能通过调节起到良好的节流效果，从而大大降低了狭缝的加工难度和加工成本。

13、2、本发明结合弹性狭缝块和锥螺纹套，使得轴承的狭缝宽度可调成为可能，从而可以进一步提高轴承承载时的刚度和稳定性。

14、3、本发明引入的弹性狭缝块，其下端面的狭缝具有多种实施形状和数量，合理的选用不同数量的形状狭缝可以一定程度提高轴承承载力和刚度。

技术特征：

1.一种狭缝可调的静压推力轴承，包括轴承基体(1)，弹性狭缝块(2)和锥螺纹套(3)，其特征在于：所述的弹性狭缝块(2)圆周上设置有锥螺纹，锥螺纹与所述的锥螺纹套(3)相配合，通过两者之间的拧紧程度进而调控所述的弹性狭缝块(2)底部分布的粗狭缝(5)的宽度，使之达到节流宽度，从而实现静压轴承的狭缝节流效果，并且进一步调节节流狭缝的宽度可以实现轴承承载能力的改变。

2.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的轴承基体(1)内部开设有气腔(4)，气腔可为圆柱形或圆环形，通过进气口(6)进气，所述的气腔(4)用来存储高压气体以及为所述的狭缝(5)供气。

3.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的弹性狭缝块(2)为圆台形，锥度为21.8°，同时狭缝块的上端面挖空一定深度与所述的气腔(4)连通，所述的弹性狭缝块(2)沿圆周方向开设有锥形螺纹，锥形螺纹的螺距为1毫米，高度为5毫米。

4.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的弹性狭缝块(2)底部分布的狭缝(5)，其宽度为0.1-0.2毫米，狭缝沿圆周均匀不连续分布，不开缝长度小于开缝圆周的10％。

5.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的弹性狭缝块(2)底部分布的狭缝(5)，其可为单周向狭缝、双周向狭缝或多周向狭缝，狭缝形状可以为圆弧型狭缝、折线型狭缝或曲线型狭缝。

6.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的弹性狭缝块(2)在受到锥螺纹套(3)的拧紧时，其底部的狭缝(5)的宽度会发生改变，且随着拧紧程度的不同，宽度变化不同，进而实现不同节流效果。

7.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的锥螺纹套(3)内圈开设有外扩锥螺纹，螺距1毫米，高度5毫米，与所述的弹性狭缝块(2)外锥螺纹相配合。

8.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的轴承基体(1)，其下端与所述弹性狭缝块(2)相连接处开设有一环形凹槽(7)，用以所述的锥螺纹套(3)拧紧时的进程余量。

9.如权利要求1所述的一种狭缝可调的静压推力轴承，其特征在于，所述的弹性狭缝块(2)与所述的轴承基体(1)之间用胶水进行粘接，形成完整的轴承结构。

技术总结
本发明公开了一种狭缝可调的静压推力轴承，主要由轴承基体、弹性狭缝块和锥螺纹套组成。弹性狭缝块沿圆周开设有锥螺纹，并且通过锥螺纹与锥螺纹套连接紧固，并且通过拧紧程度来调节狭缝宽度，实现节流。本发明属于空气轴承领域，通过锥螺纹以及弹性狭缝块的设置，可以实现狭缝宽度的可调节性，从而降低狭缝的加工难度，并且狭缝宽度的可调节也可以用来改善轴承的承载能力和刚度，进而改善轴承的性能。

技术研发人员：安晨辉,余庆华,李文俊,冯凯,叶航飞
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15