雙向動靜壓混合潤滑推力軸承的制作方法
【專利摘要】本發明涉及雙向動靜壓混合潤滑推力軸承。本發明是要解決現今高速重載極端工況精度低和運行穩定性差的難題，而提供了雙向動靜壓混合潤滑推力軸承。雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，包括動靜壓油墊、圓形機床底座與旋轉工作臺；所述動靜壓油墊正上方設有旋轉工作臺，所述動靜壓油墊正下方設有圓形機床底座；雙向動靜壓混合潤滑推力軸承的動靜壓油墊上還包括有楔形；所述楔形設置在封油邊的周向兩邊的內側。本發明應用于高速重載機床工作臺領域。
【專利說明】雙向動靜壓混合潤滑推力軸承
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及雙向動靜壓混合潤滑推力軸承。
【背景技術】
[0002]隨著高速重載切削技術的出現，靜壓支承的實際作用也是越來越明顯，然而國內的靜壓支承技術還很不完善，靜壓支承經常出現邊界潤滑和摩擦學失效的現象，潤滑失效不僅會使工作效率降低、加工精度下降、運行穩定性差、能耗加大、材料磨損增加，而且會產生零件破壞，造成機器損壞，甚至帶來人員傷亡，給國家帶來經濟損失。為了充分利用動壓效應，提高靜壓的支承能力，保證其高精度穩定運行，從動靜壓混合潤滑入手，改變現有結構，使其充分滿足動壓形成的條件，加強動壓的實際效果，合理匹配動壓效應和靜壓損失的關系，以達到運行過程中整體承載能力的穩定。
[0003]對靜壓推力軸承潤滑性能研究，國內主要是對靜壓支承溫度場、壓力場、速度場和變形場進行理論計算，模擬仿真和工廠實驗，不斷改變油墊結構(如:腔型、腔深、封油邊尺寸、入油口位置等)，通過對比找出較為理想的結構，從而達到提高支承能力的目的；工廠實際操作中為達到實際需要，不斷加大供油量，但效果并不是十分明顯，有時適得其反。近些年來，隨著重載高速切削技術的出現，開始加大動靜壓混合潤滑研究的力度，然而主要是針對徑向軸承的研究，推力軸承的開發研究還很鮮見，高速重載潤滑技術還很不完善。現有的推力軸承動靜壓研究，也就是根據動壓形成條件進行研究，大多學者潛心智力于腔深的研究，找出最佳腔深，使動壓效果達到最大；工廠為實現動靜壓結合，經常會把封油邊用刮刀隨意進行處理，以提高承載力，并且只能實現單向增加動壓的效果，而對能夠實現雙向均可存在動壓效應，且能實現動壓效應和靜壓效應合理匹配的研究至今還沒有。現今已有的純靜壓技術已不能滿足高速重載工況高精度和高穩定性的要求，在實際生活生產中會經常出現邊界潤滑和摩擦學失效的現象，所以要充分利用低速依靠靜壓支承，高速充分發揮動壓效應，本雙向動靜壓混合潤滑推力軸承正好有利結合了 二者。
【發明內容】
[0004]本發明是要解決現今高速重載極端工況精度低和運行穩定性差的難題，而提供了雙向動靜壓混合潤滑推力軸承。
[0005]雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，包括動靜壓油墊、圓形機床底座與旋轉工作臺；
[0006]所述動靜壓油墊正上方設有旋轉工作臺,所述動靜壓油墊正下方設有圓形機床底座；
[0007]所述動靜壓油墊的上端面設有油腔，所述油腔中間位置開有進油孔，所述油腔外周設有封油邊，其特征在于雙向動靜壓混合潤滑推力軸承的動靜壓油墊上還包括有楔形；
[0008]所述楔形設置在封油邊的周向兩邊的內側。
[0009]工作原理:
[0010]動壓產生的條件有三個:[0011]1、旋轉工作臺下表面與動靜壓油墊封油邊上的楔形表面之間有相對運動；
[0012]2、兩表面之間有楔形間隙，潤滑油從大口進入，小口流出；
[0013]3、兩表面之間潤滑油有一定的粘度。
[0014]要想產生動壓，只差條件2無法滿足，為了實現兩表面之間的楔形間隙，把靜壓油腔封油邊的周向兩邊內側做成楔形，運用動壓公式(公式1)，以動壓承載能力最大化為目標，經過理論計算優化得到楔形的斜度、寬度和長度，向油腔中供入液壓油，旋轉工作臺旋轉時，在旋轉工作臺下表面與油墊封油邊上的楔形表面之間會出現一個楔形的間隙，此時動壓形成的三個條件全部滿足，從而達到動靜壓混合潤滑的效果，其旋轉速度越高靜壓承載力損失越大，所產生的動壓效果越明顯，動壓支承力越大，實現了靜壓損失和動壓效應的合理匹配，并且實現了正反轉雙向運行。
【權利要求】
1.雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，包括動靜壓油墊(I)、圓形機床底座(2)與旋轉工作臺(3)； 所述動靜壓油墊(I)正上方設有旋轉工作臺(3)，所述動靜壓油墊(I)正下方設有圓形機床底座(2)； 所述動靜壓油墊(I)的上端面設有油腔(1-1)，所述油腔(ι-1)中間位置開有進油孔(1-1-1)，所述油腔(1-1)外周設有封油邊(1-1-2)，其特征在于雙向動靜壓混合潤滑推力軸承的動靜壓油墊(I)上還包括有楔形(1-1-3)； 所述楔形(1-1-3)設置在封油邊(1-1-2)的周向兩邊的內側。
2.根據權利要求1所述的雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，其特征在于所述動靜壓油墊(I)為12個。
3.根據權利要求2所述的雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，其特征在于所述動靜壓油墊(O為扇形，動靜壓油墊(I)在圓形機床底座(2)上周向均勻分布。
4.根據權利要求3所述的雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，其特征在于所述動靜壓油墊(I)中，每兩個動靜壓油墊(I)之間的間隙為回油槽(1-2 )。
5.根據權利要求4所述的雙向動靜壓混合潤滑推力軸承，其特征在于所述動靜壓油墊(I)的下端面(1-3)為平面。
【文檔編號】F16C32/06GK103438097SQ201310388754
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】于曉東, 王志強, 周啟慧, 譚力, 李歡歡, 付旭, 劉丹, 張艷芹, 邵俊鵬 申請人:哈爾濱理工大學