专利名称：复合节流静压气体圆锥轴承的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种静压气体圆锥轴承，尤其是超精密、大刚度、大载荷气体圆锥轴承。
背景技术：
目前，工程中使用的静压气体圆锥轴承，仅仅利用外节流静压气浮或表面节流来承受载荷并提供刚度，在实际应用当中常常遇到承载能力低、刚度小、抗干扰能力差的问题，这些种类的静压气体圆锥轴承没有充分利用复合节流效应，从而不能提供大的承载能力和刚度，并且抗干扰能力差、回转精度难于提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种高刚度、高承载能力的复合节流静压气体圆锥轴承。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是在轴承工作面上，沿静压气浮供气点分布圆法线方向加工有表面节流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面节流沟槽相通。
所述的工作面是外圆锥面。
所述的工作面是内圆锥面。
所述的静压气浮供气点单排布置。
所述的静压气浮供气点双排布置。
所述的表面节流沟槽采用等宽直槽。
所述的表面节流沟槽采用不等宽扇形槽。
所述的静压气浮供气点是具有节流作用的孔。
所述的静压气浮供气点是缝隙。
所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔材料填充的孔。
本发明的优点(1)轴承承载能力比传统静压气浮圆锥轴承提高30％以上。
(2)轴承刚度比传统静压气浮圆锥轴承提高15％以上。
附图1是在圆锥轴承工作面1上静压气浮供气点3单排布置，沿静压气浮供气点3分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽2，沿静压气浮供气点3分布圆圆周方向开有均压槽4的内圆锥面示意图，箭头5为附图2的投影方向。
附图2是附图1中圆锥轴承工作面1沿箭头5方向的投影示意图。
附图3是在圆锥轴承工作面6上静压气浮供气点8单排布置，沿静压气浮供气点8分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽7，沿静压气浮供气点8分布圆圆周方向开有均压槽9的外圆锥面示意图，箭头10为附图4的投影方向。
附图4是附图3中圆锥轴承工作面6沿箭头10方向的投影示意图。
附图5是在圆锥轴承工作面11上静压气浮供气点13双排布置，沿静压气浮供气点13分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽12，沿静压气浮供气点13分布圆圆周方向开有均压槽14的内圆锥面示意图，箭头15为附图6的投影方向。
附图6是附图5中圆锥轴承工作面11沿箭头15方向的投影示意图。
附图7是在圆锥轴承工作面16上静压气浮供气点18双排布置，沿静压气浮供气点18分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽17，沿静压气浮供气点18分布圆圆周方向开有均压槽19的外圆锥面示意图，箭头20为附图8的投影方向。
附图8是附图7中圆锥轴承工作面16沿箭头20方向的投影示意图。
附图9是在圆锥轴承工作面21上静压气浮供气点23单排布置，沿静压气浮供气点23分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽22，沿静压气浮供气点23分布圆圆周方向开有均压槽24的内圆锥面示意图，箭头25为附图10的投影方向。
附图10是附图9中圆锥轴承工作面21沿箭头25方向的投影示意图。
附图11是在圆锥轴承工作面26上静压气浮供气点28单排布置，沿静压气浮供气点28分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽27，沿静压气浮供气点28分布圆圆周方向开有均压槽29的外圆锥面示意图，箭头30为附图12的投影方向。
附图12是附图11中圆锥轴承工作面26沿箭头30方向的投影示意图。
附图13是在圆锥轴承工作面31上静压气浮供气点33双排布置，沿静压气浮供气点33分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽32，沿静压气浮供气点33分布圆圆周方向开有均压槽34的内圆锥面示意图，箭头35为附图14的投影方向。
附图14是附图13中圆锥轴承工作面31沿箭头35方向的投影示意图。
附图15是在圆锥轴承工作面36上静压气浮供气点38双排布置，沿静压气浮供气点38分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽37，沿静压气浮供气点38分布圆圆周方向开有均压槽39的外圆锥面示意图，箭头40为附图16的投影方向。
附图16是附图15中圆锥轴承工作面36沿箭头40方向的投影示意图。
附图17是静压气浮供气点41是具有节流效应的孔42的示意图。
附图18是静压气浮供气点是缝隙43的示意图。
附图19是静压气浮供气点44是用带有毛细孔的材料45填充的孔的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
由图1-图19可知，本发明是在轴承工作面上，沿静压气浮供气点分布圆法线方向加工有表面节流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面节流沟槽相通。
所述的工作面是外圆锥面。
所述的工作面是内圆锥面。
所述的静压气浮供气点单排布置。
所述的静压气浮供气点双排布置。
所述的表面节流沟槽采用等宽直槽。
所述的表面节流沟槽采用不等宽扇形槽。
所述的静压气浮供气点是具有节流作用的孔42。
所述的静压气浮供气点是缝隙43。
所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔材料45填充的孔。
具体实施例实施例1如附图1所示，在圆锥轴承工作面1上静压气浮供气点3单排布置，沿静压气浮供气点3分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽2，沿静压气浮供气点3分布圆圆周方向开有均压槽4的内圆锥面，配以光滑外圆锥。
实施例2
如附图3所示，在圆锥轴承工作面6上静压气浮供气点8单排布置，沿静压气浮供气点8分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽7，沿静压气浮供气点8分布圆圆周方向开有均压槽9的外圆锥面，配以光滑内圆锥面。
实施例3如附图5所示，在圆锥轴承工作面11上静压气浮供气点13双排布置，沿静压气浮供气点13分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽12，沿静压气浮供气点13分布圆圆周方向开有均压槽14的内圆锥面，配以光滑外圆锥面。
实施例4如附图7所示，在圆锥轴承工作面16上静压气浮供气点18双排布置，沿静压气浮供气点18分布圆法线方向开有等宽度的表面节流沟槽17，沿静压气浮供气点18分布圆圆周方向开有均压槽19的外圆锥面，配以光滑内圆锥面。
实施例5如附图9所示，在圆锥轴承工作面21上静压气浮供气点23单排布置，沿静压气浮供气点23分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽22，沿静压气浮供气点23分布圆圆周方向开有均压槽24的内圆锥面，配以光滑外圆锥面。
实施例6如附图11所示，在圆锥轴承工作面26上静压气浮供气点28单排布置，沿静压气浮供气点28分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽27，沿静压气浮供气点28分布圆圆周方向开有均压槽29的外圆锥面，配以光滑内圆锥面。
实施例7如附图13所示，在圆锥轴承工作面31上静压气浮供气点33双排布置，沿静压气浮供气点33分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽32，沿静压气浮供气点33分布圆圆周方向开有均压槽34的内圆锥面，配以光滑外圆锥面。
实施例8如附图15所示，在圆锥轴承工作面36上静压气浮供气点38双排布置，沿静压气浮供气点38分布圆法线方向开有不等宽度的扇形表面节流沟槽37，沿静压气浮供气点38分布圆圆周方向开有均压槽39的外圆锥面，配以光滑内圆锥面。
在实施例1-8中，静压气浮供气点采用具有节流作用的孔42、缝隙43或带有毛细孔材料45填充的孔，均可。
具有节流作用的孔42主要指直径小于0.3毫米的节流小孔；当小孔直径大于0.3毫米时，外节流作用显著减弱；当小孔直径大于0.5毫米时，外节流作用基本消失，此时该轴承已经演化成传统的表面节流轴承。
表面节流沟槽横截面可以采用矩形、三角形、梯形或半圆形等。
权利要求
1.一种静压气体圆锥轴承，其特征是在轴承工作面上，沿静压气浮供气点分布圆法线方向加工有表面截流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面截流沟槽相通。
2.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的工作面是外圆锥。
3.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的工作面是内圆锥。
4.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的静压气浮供气点单排布置。
5.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的静压气浮供气点双排布置。
6.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的表面截流沟槽采用等宽直槽。
7.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的表面截流沟槽采用不等宽扇形槽。
8.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的静压气浮供气点是具有节流效应的孔。
9.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的静压气浮供气点是缝隙。
10.如权力要求1所述的静压气体圆锥轴承，其特征是所述的静压气浮供气点是用带有毛细孔材料填充的孔。
全文摘要
本发明“复合节流静压气体圆锥轴承”涉及一种高刚度、大载荷超精密静压气体圆锥轴承，在轴承工作面上，沿静压气浮供气点分布圆法线方向加工有表面截流沟槽，以静压气浮供气点为中心，沿静压气浮供气点分布圆的圆周方向加工有不相通的均压槽，均压槽与邻近表面截流沟槽相通。轴承承载能力比传统静压气浮圆锥轴承提高30％以上，轴承刚度比传统静压气浮圆锥轴承提高15％以上。
文档编号F16C32/06GK1651786SQ20051000974
公开日2005年8月10日 申请日期2005年2月17日 优先权日2005年2月17日
发明者谭久彬, 姚绍明, 马洪文, 邱丽蓉, 邹丽敏 申请人:哈尔滨工业大学, 姚绍明