一种带阻尼的气体静压轴承制造技术

本实用新型专利技术属于轴承技术领域，具体为一种带阻尼的气体静压轴承，包括环向多层设置的壳体及安装在壳体端部的端盖，所述壳体包括腔体内侧和外壁分别设置的轴承套和外壳，所述轴承套与外壳间设置有阻尼套垫，通过阻尼套垫增加轴承套的阻尼；所述轴承套与阻尼套垫通过径向设置的紧固结构压紧，使整个气体静压轴承成为一体结构，以提高轴承高速稳定性。通过将多孔质节流器与轴承套设置为一个整体，在轴承套外增加了阻尼套垫，利用阻尼套垫的阻尼特性，轴承套可以在阻尼套垫的作用下发生微小的位移，使阻尼套垫发挥阻尼作用。使阻尼套垫发挥阻尼作用。使阻尼套垫发挥阻尼作用。

【技术实现步骤摘要】
一种带阻尼的气体静压轴承


[0001]本技术涉及一种轴承
，具体涉及一种带阻尼的气体静压轴承。

技术介绍

[0002]气体静压轴承是滑动轴承形式当中的一种。当外部压缩气体通过节流器进入轴承间隙，就会在间隙中形成一层具有一定承载和刚度的润滑气膜，依靠该气膜的润滑支承作用将轴浮起在轴承中。对于气体静压轴承，采用外压供气是其基本工作方式，节流器是其结构的关键，而主轴工作时因自重和载荷出现的偏心则建立起轴承相应的承载和刚度加工中心机制。
[0003]气体静压轴承广泛应用于高精密运动平台，高精密主轴等工业设备，但是由于气体的粘度低，阻尼特性差，在应用于高速旋转时容易产生不稳定的次同步振动，严重影响系统的安全稳定运行。
[0004]经检索，CN111720442A 公开了一种气体静压轴承，气体静压轴承包括轴承，与轴承配合的轴颈，所述轴承包括本体，还包括：至少三个压板，所述压板间隔均匀的设在本体内圆柱面上；弹性薄膜，所述弹性薄膜通过压板环绕设在本体的内圆柱面上；圆柱腔，所述圆柱腔设在本体内圆柱面的相邻两个压板之间；所述圆柱腔的数量与压板数量相对应；驱动件，所述驱动件设在圆柱腔内。通过压电陶瓷驱动器的伸长和缩短，作用于推力半球，推动薄膜平面径向运动，进一步带动气垫径向运动，实现对气垫间隙大小的主动控制，从而控制气膜压力的大小，可以用于提高轴颈回转精度、抑制轴颈振动和主动控制轴心轨迹。
[0005]并未检索到为了进一步改善气体静压轴承的阻尼特性，提升其高速稳定性的气体静压轴承，因此专利技术一种新型带阻尼的气体静压轴承在实际生产使用中是非常必要的。

技术实现思路

[0006]本技术针对上述现有技术的不足，提供了一种带阻尼的气体静压轴承，通过将多孔质节流器与轴承套设置为一个整体，在轴承套外增加了阻尼套垫，利用阻尼套垫的阻尼特性，轴承套可以在阻尼套垫的作用下发生微小的位移，使阻尼套垫发挥阻尼作用。
[0007]并且，通过紧固结构的调整，可以调整轴承套的微小振动范围。当轴承套与阻尼套垫压得越紧，其活动范围越小，阻尼效果越小，同时可以通过调整紧固结构的位置，微调轴承中心的位置。与以往O型圈的安装方式相比，采用紧固结构锁紧的安装方式，降低了轴承安装的难度，保证了安装的可靠性。
[0008]紧固结构的压紧使整个气体静压轴承成为一体结构，以提高轴承高速稳定性。
[0009]本技术为解决上述问题所采用的技术手段为：
[0010]公开一种带阻尼的气体静压轴承，包括环向多层设置的壳体及安装在壳体端部的端盖，所述壳体包括腔体内侧和外壁分别设置的轴承套和外壳，所述轴承套与外壳间设置有阻尼套垫，通过阻尼套垫增加轴承套的阻尼；所述轴承套与阻尼套垫通过径向设置的紧固结构压紧，使整个气体静压轴承成为一体结构，以提高轴承高速稳定性。
[0011]本技术的带阻尼的气体静压轴承，将壳体设置为多层结构，有效利用了阻尼套垫的阻尼特性，有助于壳体各层间减小机械结构的共振振幅，从而避免结构因动应力达到极限造成结构破坏。将轴承套与外壳间设置有阻尼套垫，有助于轴承使用时整体受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态。
[0012]进一步地，所述轴承套内壁设置有多孔质节流器，所述多孔质节流器与轴承套间隙配合，通过紧固结构压紧为一个整体。
[0013]更进一步地，所述多孔质节流器为多孔质石墨材料。由于多孔质材料具有气孔小，气孔分布均匀，并且多孔质石墨材料具有自润滑效果，轻微磕碰不会对转子及轴承造成严重的损坏，因此是一种很好的节流元件。在静压气体轴承中，多孔质静压气体轴承具有较好的刚度和较小的气体消耗量，具有压力分布均匀、刚度分布均匀的特点。由于气体粘度系数低，其阻尼特性较差，高速运行时容易产生次同步振动。
[0014]进一步地，所述紧固结构包括螺杆和与螺杆相配合的可调螺母；所述螺杆一端与轴承套紧固，为刚性连接；另一端与可调螺母在外壳的沉孔内调节中。
[0015]进一步地，所述螺杆设置在轴承套上，所述螺杆穿过阻尼套垫和轴承套及外壳，并在外壳的沉孔及轴承套的通孔中旋进旋出。通过调整螺母可以调整轴承套的微小振动范围。当轴承套与阻尼套垫压得越紧，其活动范围越小，阻尼效果越小；同时可以通过调整螺母的位置，微调轴承中心的位置。外壳的作用是保证轴承安装的便捷性，螺母调整不影响轴承的安装，与以往o型圈的安装方式相比，采用轴承外壳的安装方式，降低了轴承安装的难度，保证了安装的可靠性。
[0016]进一步地，所述可调螺母的外径小于外壳的沉孔的内径。此种方式可以有效旋紧可调螺母的行程，并且安装后可以将可调螺母隐藏在沉孔中，不过干涉其他结构的安装和使用。
[0017]进一步地，所述阻尼套垫和轴承套及外壳对应设置有供气管道安装孔。供气管穿过了阻尼套垫和轴承外壳，保证供气管与供气管道安装孔方便连接。
[0018]进一步地，所述阻尼套垫采用多孔金属材料或高阻尼合金材料。
[0019]本技术与现有技术相比其有益效果是：
[0020]本带阻尼的气体静压轴承在轴承套外增加了阻尼套垫，利用阻尼套垫的阻尼特性，轴承套可以在阻尼套垫的作用下发生微小的位移，使阻尼套垫发挥阻尼作用。
[0021]本技术的带阻尼的气体静压轴承，将壳体设置为多层结构，有效利用了阻尼套垫的阻尼特性，有助于壳体各层间减小机械结构的共振振幅，从而避免结构因动应力达到极限造成结构破坏。将轴承套与外壳间设置有阻尼套垫，有助于轴承使用时整体受到瞬时冲击后，很快恢复到稳定状态 。
[0022]同时，阻尼套垫有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。尤其是精密机床，在动态环境下工作需要有较高的抗震性和动态稳定性，通过各种阻尼处理可以大大地提高其动态性能。
[0023]本静压气体轴承可广泛应用于高精密运动平台，高精密主轴等工业设备，有助于降低结构传递振动的能力 。
附图说明
[0024]图1为本技术所述的带阻尼的气体静压轴承的结构示意图。
[0025]图2为本技术所述的带阻尼的气体静压轴承的四分之一剖切图。
[0026]图3为本技术所述的带阻尼的气体静压轴承的俯视图。
[0027]图4为图3所述的带阻尼的气体静压轴承的A
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A结构剖面示意图。
[0028]其中，10
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轴承套，11
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环向安装座，20
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外壳，30
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阻尼套垫，40
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多孔质节流器，2
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端盖，3
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紧固结构，31
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螺杆，32
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可调螺母，40
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多孔质节流器，41
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沉孔，42
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供气管道安装孔，43
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通孔，5
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供气管，51
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软管，6
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快速接头，7
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带阻尼的气体静压轴承，包括环向多层设置的壳体及安装在壳体端部的端盖，其特征在于，所述壳体包括腔体内侧和外壁分别设置的轴承套和外壳，所述轴承套与外壳间设置有阻尼套垫，通过阻尼套垫增加轴承套的阻尼；所述轴承套与阻尼套垫通过径向设置的紧固结构压紧，使整个气体静压轴承成为一体结构，以提高轴承高速稳定性。2.根据权利要求1所述带阻尼的气体静压轴承，其特征在于，所述轴承套内壁设置有多孔质节流器，所述多孔质节流器与轴承套间隙配合，通过紧固结构压紧为一个整体。3.根据权利要求2所述带阻尼的气体静压轴承，其特征在于，所述多孔质节流器为多孔质石墨材料。4.根据权利要求1所述带阻尼的气体静压轴承，其特征在于，所述紧固结构包括螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍奕桦，黎超，何胜平，刘祥环，胡哓岚，贺铝杭，
申请(专利权)人：株洲齿轮有限责任公司，
类型：新型
国别省市：