幾種典型液體動靜壓軸承結構特點與應用
2012-05-25液體動靜壓軸承綜合了靜壓軸承的優點，消除了這兩種軸承的不足。其特點是采用整體式軸承與表面深淺腔結構油腔軸承系統工作時主軸被一層壓力油膜浮起，主軸為經電機驅動已懸浮在軸承之間發生機械摩擦與磨損，從而提高軸承壽命且有良好的精度保持性。當電機驅動主軸旋轉時，軸承油腔內由于階梯效應自然形成動靜壓承載油膜，軸承成為具有靜壓壓力場的動壓滑動軸承。與三塊、五塊瓦相比，動靜壓軸承為整體式使結構，軸承與箱體孔接觸面積大，為剛性連接，是油膜剛度得到充分的發揮利用。主軸工作時，油膜剛度是軸承靜態剛度與動態剛度的疊加，有很強的承載能力。壓力油膜的“均化”作用可使主軸回轉精度高于軸頸和軸承的加工精度。
液體動靜壓軸承所采用油腔結構、節流器與靜壓軸承相比均不相同。靜壓軸承采用的固定節流器有“小孔”、“毛細管”等，可變節流器大多設置在軸承外部的靜止部位，結構復雜，使用時常因節流器出面截流面太小，油液雜質易堆積而發生堵賽。
早期設計的動靜壓軸承為淺腔結構，分有節流器和無節流器兩種。圖1為節流器的動靜壓軸承，深腔與淺腔形成靜壓腔，淺腔兼備節流功能。壓力油ps進入中間環槽后，流入深腔和淺腔，經兩端的軸向封油面排出，當主軸在軸承中高速旋轉時，由于淺腔同軸向封油面臺階及主軸中心的軸承中微小偏心，自然形成楔形油膜而產生動壓承載油膜。主軸只能按圖1所示W方向旋轉。
有節流器的動靜壓軸承
純淺腔結構的動靜壓軸承
上述兩種動靜壓軸承適用于高速輕載的機床主軸。
圖3是孔式環面節流深淺腔動靜壓軸承的結構簡圖。僅有空采用φ1~φ1.3小孔，小孔直徑與主軸間隙組成的圓柱面和淺腔構成兩次節流。同前兩種動靜壓軸承相比，主軸的靜態承載力增強。如需進一步提高軸承承載力可在軸承上開制軸向回油槽（圖3序線所示），軸承的供油量會有所增加。這類軸承適用于中速中載的機床主軸，如MG1432外圓磨、MM7150平磨、M1080無心磨、扎輥磨等。
圖3是孔式環面節流深淺腔動靜壓軸承的結構簡圖。僅有空采用φ1~φ1.3小孔，小孔直徑與主軸間隙組成的圓柱面和淺腔構成兩次節流。同前兩種動靜壓軸承相比，主軸的靜態承載力增強。如需進一步提高軸承承載力可在軸承上開制軸向回油槽（圖3序線所示），軸承的供油量會有所增加。這類軸承適用于中速中載的機床主軸，如MG1432外圓磨、MM7150平磨、M1080無心磨、扎輥磨等。
孔式環面節流深淺腔動靜壓軸承
柱銷式內反饋動壓軸承
節流器
現在使用的孔式環面節流器與圓柱銷式內反饋式節流器都加工在軸承體上，不需要增設外部油路，而且是在軸頸與軸承孔的間隙進行自然節流，工作時軸頸與軸承的相互運動是潤滑油雜質不易堆積。該類節流器使用既方便要安全，還免除了原靜壓軸承節流器容易堵塞帶來的麻煩。
圖6為徑向止推動靜壓軸承的結構簡圖。這類軸承可以同時承受徑向力和一個方向的軸向力。它是在徑向動靜壓軸承基礎上增加止推動靜壓軸承組成的所謂聯合軸承。動靜壓止推軸承的止推面上設有動壓油腔和動靜壓油腔，采用孔式環面節流器，油腔由深腔和淺腔組成。主軸軸肩輿止推棉被一層靜壓力油膜隔開，主軸旋轉時即可自然形成動壓承載油膜承受軸向載荷。 根據主軸結構及工作性能要求，可在主軸端各用一個聯合軸承，或在主軸一端用一聯合軸承和一個平面動靜壓止推軸承來實現。
如果舊機床主軸本身帶有止推結構，改造時可保留原則結構省去動靜壓軸承。如MQ8260曲軸磨床改造就利用原主軸上得止推結構。
徑向止推動靜壓軸承
圓錐動靜壓軸承