專利名稱：一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高壓供氣下的靜壓氣體軸承技術領域，具體的說是一種曲 面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承。適用于需重載、高剛度的精密重型機械、測 量設備、大型空間結構的地面氣浮仿真設備等。
背景技術：
傳統(tǒng)結構氣體軸承，提高供氣壓力、增大工作間隙將使軸承間隙中氣體流 速從亞音速跨越到超音速，并且軸承間隙內的壓力分布不再像通常雷諾潤滑方 程所規(guī)定的那樣——從供氣孔到軸承邊界壓力是逐漸降低到環(huán)境壓力，而是供 氣孔出口附近的壓力迅速下降，直至低于環(huán)境壓力并到達最低壓力點，而后再 逐漸上升到環(huán)境壓力以上，之后再逐漸降低到環(huán)境壓力。對于這樣的氣體軸承 而言，當軸承在亞音速工作時，隨供氣壓力的提高，承載能力隨之提高；當供 氣壓力進一步提高，氣隙內出現(xiàn)超音速流動和負壓區(qū)，這時軸承的承載能力將 大幅下降，甚至可能出現(xiàn)負的承載能力。因此，氣體軸承設計者常以軸承間隙 內不出現(xiàn)超音速流動為氣體軸承工作參數(shù)的設計原則，即氣體軸承一定要工作 于亞音速。在這樣的指導思想下，傳統(tǒng)結構的氣體軸承供氣壓力都較低， 一般 不大于6X10'U/m2。然而現(xiàn)代尖端工業(yè)技術的發(fā)展，迫切需要開發(fā)重載氣體潤滑 系統(tǒng)。 發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承，克服 了傳統(tǒng)氣體軸承受供氣壓力的限制，利用供氣孔附通流道形狀的改變，減緩速 度過快帶來的壓力損失，維持軸承承載區(qū)內的高壓。這種新結構的氣體軸承， 沒有供氣壓力的限制，承載能力可以隨供氣壓力的 成比例的提高。 本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是， 一種曲面漸擴式進氣靜壓
氣浮止推軸承，是在軸承工作表面1上開有單排或多排供氣孔2，并沿軸承徑向 方向并列或交錯分布，軸承上設有進氣工藝孔道3和進氣工藝孔道4，以供氣孔 2分布圓為中心分布有相應的曲面漸擴混合腔5，各曲面漸擴混合腔5之間互不 相通。供氣孔2單排布置數(shù)目為偶數(shù)時，數(shù)量為4-10個，供氣孔2單排布置數(shù) 目為奇數(shù)時，數(shù)量為3-11個。所述的多排供氣孔2的排數(shù)為2-3排。本實用新 型采用沿供氣孔分布圓加工曲面漸擴型均壓腔的技術方案，通過合理設計軸承 的流道尺寸參數(shù)和工作參數(shù)，人為控制激波的位置和強度特性，減緩壓力突降 和消除負壓區(qū)對軸承承載能力的不利影響，使氣體流出工作間隙時達到音速或 者超音速，保持軸承承載區(qū)內較高的平均壓力，從而達到提高承載能力的目的。 本實用新型的有益效果是
(1)在高壓和大氣膜工作條件下，本軸承承載區(qū)內的壓力分布得到明顯 改善，減緩壓力突降，避免負壓區(qū)的出現(xiàn)。
(2) 在高壓尤其在供氣壓力大于6Xl(fN/m2，本軸承的承載能力遠大于傳 統(tǒng)靜壓氣浮止推軸承，提高約10 30%，并且承載能力可以隨供氣壓力的提高而 提高。
(3) 在高壓尤其在供氣壓力大于6X105N/m2，本軸承具有很高的靜剛度。以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是單排曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承結構示意圖。
圖2是附
圖1的A—A截面剖視圖。
圖3是雙排曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承的結構示意圖。 圖4是圖3的A—A截面剖視圖。
圖中，1、軸承工作面，2、供氣孔，3、進氣工藝孔道，4、進氣工藝孔道， 5、曲面漸擴混合腔。
具體實施方式
如附
圖1所示，止推軸承工作面1上靜壓氣浮供氣孔2單排布置數(shù)目為偶數(shù)， 以供氣孔為中心，加工有曲面漸擴混合腔5。具有一定壓力的壓縮空氣經過進氣 孔道3和4流入供氣小孔2后，流經曲面漸擴混合腔5時產生均壓效果，最終
作用在軸承工作面l上，與外載荷相平衡。
如附圖2所示，止推軸承工作面1上分布有雙排靜壓氣浮供氣孔2和3，以 供氣孔為中心，加工有曲面漸擴混合腔5。具有一定壓力的壓縮空氣經過進氣孔 道4流入供氣小孔2和3后，流經曲面漸擴混合腔5時獲得均壓效果，最終作 用在軸承工作面l上，與外載荷相平衡。
權利要求1、一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承，其特征在于，在軸承工作表面(1)上開有單排或多排供氣孔(2)，并沿軸承徑向方向并列或交錯分布，軸承上設有進氣工藝孔道(3)和進氣工藝孔道(4)，以供氣孔(2)分布圓為中心分布有相應的曲面漸擴混合腔(5)，各曲面漸擴混合腔(5)之間互不相通。
2、 根據(jù)權利要求l所述的一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承，其特征 在于，所述的供氣孔(2)單排布置數(shù)目為偶數(shù)，數(shù)量為4-10個。
3、 根據(jù)權利要求l所述的一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承，其特征 在于，所述的供氣孔(2)單排布置數(shù)目為奇數(shù)，數(shù)量為3-ll個。
4、 根據(jù)權利要求l所述的一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承，其特征 在于，所述的多排供氣孔(2)的排數(shù)為2-3排。
專利摘要本實用新型涉及一種曲面漸擴式進氣靜壓氣浮止推軸承，在軸承工作表面上開有單排或多排供氣孔，并沿軸承徑向方向并列或交錯分布，軸承上設有進氣工藝孔道，以供氣孔分布圓為中心分布有相應的曲面漸擴混合腔，各曲面漸擴混合腔之間互不相通。本實用新型的有益效果是在高壓和大氣膜工作條件下，軸承承載區(qū)內的壓力分布得到明顯改善，減緩壓力突降，避免負壓區(qū)的出現(xiàn)。承載能力可以隨供氣壓力的提高而提高。承載能力遠大于傳統(tǒng)靜壓氣浮止推軸承，提高約10～30％，適用于需重載、高剛度的精密重型機械、測量設備、大型空間結構的地面氣浮仿真設備等。
文檔編號F16C32/06GK201013754SQ20072001077
公開日2008年1月30日 申請日期2007年3月3日 優(yōu)先權日2007年3月3日
發(fā)明者昂 孫, 王祖溫, 馬文琦 申請人:大連海事大學