專利名稱：一種空氣靜壓止推軸承的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣靜壓止推軸承，主要用于光刻機、三坐標測量機等設備中運 動部件的設計，屬于超精密運動、超精密測量技術領域。
背景技術：
空氣靜壓止推軸承具有無磨損、摩擦小、低速無爬行、運動精度高等一系列優點， 故廣泛應用于超精密運動、精密測量領域，但同時也存在剛度低、承載能力小、穩定性差的 缺點。增大供氣壓力、改變氣腔形狀、添加真空或電磁預載等手段可以有效提高空氣軸 承的承載能力和剛度，但對軸承穩定性的提高作用并不明顯。這是因為現有空氣靜壓止推 軸承結構中，高壓氣體經小孔節流器進入氣腔，再由氣腔邊緣進入軸承間隙；氣腔內壓力沿 軸承間隙逐漸減小，至軸承邊緣處壓力降為環境壓力，而系統阻尼主要來自于節流孔和軸 承工作間隙處氣體分子受到的粘性摩擦，其阻尼值很小。當軸承受到振動或沖擊時，阻尼小 就導致衰減時間過長，系統難以穩定；此外，氣源供氣的不穩定也會造成軸承的微振動，影 響軸承的靜態和動態性能。隨著超精密運動、超精密測量技術的發展，其系統精度已達到納米乃至亞納米級， 此時系統的微小振動都會對定位、測量結果產生嚴重影響；空氣軸承系統廣泛應用于超精 密運動、超精密測量領域，故提高其穩定性具有重大現實意義。

發明內容
為了克服現有空氣靜壓止推軸承阻尼小，穩定性差的缺點，本發明的目的是提高 空氣靜壓止推軸承的阻尼能力，。為了實現上述目的，本發明提供空氣靜壓止推軸承解決技術問題采用的技術方案 如下含有被支撐件、軸承本體和光滑平面；在軸承本體上含有進氣口、環槽、多個節流孔、 多個氣腔、儲氣腔、多個阻尼孔和軸承工作面；軸承本體還具有一上平面；沿軸承本體的外 緣和徑向設置進氣口 ；在軸承本體的平面垂直向內部的位置及在進氣口內側端的位置設有 環槽，在環槽的一側壁上具有一透孔，所述透孔與進氣口的內側端之間緊密連接且相通；軸 承本體位于被支撐件和光滑平面之間，軸承本體的上平面和軸承工作面分別與被支撐件的 內平面和光滑平面相互平行；在軸承本體的軸承工作面垂直向軸承本體內部的位置分別設 置多個節流孔、多個氣腔和多個阻尼孔，每個節流孔的兩端分別與環槽和每個氣腔連接并 相通，每個阻尼孔的進流端口位于儲氣腔的下面；每個氣腔和每個阻尼孔的出流端口都位 于軸承工作面上；壓縮空氣由進氣口進入環槽，再經節流孔進入氣腔；在軸承本體的上部 中央位置設有儲氣腔，儲氣腔經阻尼孔與軸承工作面相通。本發明的有益效果是軸承上設有體積盡可能大的儲氣腔和多個阻尼孔，當空氣 靜壓止推軸承受到沖擊或因氣源不穩定而產生振動時，軸承工作間隙內氣體通過阻尼孔進 入儲氣腔，此時儲氣腔內氣體的擠壓膜效應起到了空氣彈簧的作用可以減震，再加上多個阻尼孔的摩擦阻尼，有效提升了空氣靜壓止推軸承的阻尼能力，使空氣靜壓止推軸承能夠 迅速穩定，克服了傳統空氣靜壓止推軸承對振動或沖擊衰減時間長，系統難以穩定的缺點。 阻尼孔取0. 1-0. 3mm,太大則失去對氣體的摩擦阻尼，太小則加工困難且易發生阻尼孔堵 塞，其加工可采用與節流孔相同加工工藝。


圖1為本發明提供的空氣靜壓止推軸承的主剖視圖。圖2為圖1中止推軸承的仰視圖(單排孔均布)。圖3為圖1中止推軸承的仰視圖(多排孔徑向均布)。圖4為圖1中止推軸承的仰視圖(多排孔徑向交錯均布)圖5為圖1中空氣靜壓止推軸承的具體實施例。圖中部件說明，
1 一被支撐件； 3—光滑平面；
5—環槽； 7—氣腔； 9 一阻尼孔； 11—透孔；
2—軸承本體； 4一進氣口 ；
6—節流孔；
8—儲氣腔； 10—軸承工作面; 12—上平面。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的工作原理、結構及具體實施方式
進一步說明。如圖1、圖2和圖5示出本發明提供的空氣靜壓止推軸承的結構，該軸承含有被支 撐件1、軸承本體2、光滑平面3。在軸承本體2上含有進氣口 4、環槽5、多個節流孔6、多個 氣腔7、儲氣腔8、多個阻尼孔9、軸承工作面10 ；軸承本體2還具有一上平面12 ；沿軸承本 體2的外緣和徑向設置進氣口 4 ；在軸承本體2的上平面垂直向內部的位置及在進氣口 4 內側端的位置設有環槽5，在環槽5的一側壁上具有一透孔11，所述透孔11與進氣口 4的 內側端之間緊密連接且相通；軸承本體2位于被支撐件1和光滑平面3之間，軸承本體2的 上平面12和軸承工作面10分別與被支撐件1的內平面和光滑平面3相互平行；在軸承本 體2的軸承工作面10垂直向軸承本體2內部的位置分別設置多個氣腔7、多個節流孔6和 多個阻尼孔9，每個節流孔6的兩端分別與環槽5和每個氣腔7連接并相通，每個阻尼孔9 的進流端口位于儲氣腔8的下面；每個氣腔7和阻尼孔9的出流端口都位于軸承工作面10 上；壓縮空氣由進氣口 4進入環槽5，再經節流孔6進入氣腔7 ；在軸承本體2的上平面12 中央位置設有儲氣腔8，儲氣腔8經阻尼孔9與軸承工作面10相通。所述環槽5、節流孔6 和氣腔7之間為中心對稱安置。所述多個節流孔6沿軸承本體2的徑向對稱分布；所述阻 尼孔9直徑取0. lmm-0. 3mm ；所述被支撐件1與軸承本體2之間采用0型圈密封，并通過螺釘緊固。如圖2和圖3示出，所述多個阻尼孔9在軸承工作面10上沿徑向均勻分布；如圖 4示出，所述阻尼孔9在軸承工作面10上單排或多排排列，并沿軸承本體2徑向并列或交錯 分布。當本發明的空氣靜壓止推軸承通入加壓氣體時，加壓氣體經進氣口 4進入環槽5， 再經節流孔6進入氣腔7，并沿空氣靜壓止推軸承徑向減小，利用軸承工作面10和光滑面 3之間的工作氣體與周圍大氣的壓力差支撐起空氣靜壓止推軸承；一部分氣體通過阻尼孔 9進入儲氣腔，當空氣靜壓止推軸承受到沖擊或因氣源不穩定而產生振動時，空氣靜壓止推 軸承工作間隙內氣體通過阻尼孔9進入儲氣腔8，此時儲氣腔8內氣體的擠壓膜效應起到了 空氣彈簧的作用，再加上多個阻尼孔9的摩擦阻尼，有效提升了空氣靜壓止推軸承的阻尼 能力，即儲氣腔8的空氣彈簧作用與阻尼孔9的摩擦阻尼共同作用克服了傳統空氣靜壓止 推軸承對振動或沖擊衰減時間長，系統振動難以穩定的缺點。以上所述，僅為本發明中的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術范圍內，可理解想到的變換或替換，都應涵蓋在 本發明的包含范圍之內。
權利要求
1.一種空氣靜壓止推軸承，其特征在于所述空氣靜壓止推軸承含有被支撐件(1)、軸 承本體( 和光滑平面(3)；在軸承本體( 上含有進氣口(4)、環槽( 、多個節流孔(6)、 多個氣腔(7)、儲氣腔(8)、多個阻尼孔(9)和軸承工作面(10)；軸承本體( 還具有一上 平面(1 ；沿軸承本體( 的外緣和徑向設置進氣口 ；在軸承本體( 的平面垂直向內 部的位置及在進氣口 內側端的位置設有環槽(5)，在環槽(5)的一側壁上具有一透孔 (11)，所述透孔(11)與進氣口⑷的內側端之間緊密連接且相通；軸承本體⑵位于被支 撐件(1)和光滑平面C3)之間，軸承本體O)的上平面(1 和軸承工作面(10)分別與被 支撐件(1)的內平面和光滑平面( 相互平行；在軸承本體( 的軸承工作面(10)垂直向 軸承本體O)內部的位置分別設置多個節流孔(6)、多個氣腔(7)和多個阻尼孔(9)，每個 節流孔(6)的兩端分別與環槽(5)和每個氣腔(7)連接并相通，每個阻尼孔(9)的進流端 口位于儲氣腔(8)的下面；每個氣腔(7)和每個阻尼孔(9)的出流端口都位于軸承工作面 (10)上；壓縮空氣由進氣口⑷進入環槽(5)，再經節流孔(6)進入氣腔(7)；在軸承本體 (2)的上部中央位置設有儲氣腔(8)，儲氣腔(8)經阻尼孔(9)與軸承工作面(10)相通。
2.根據權利要求1所述的空氣靜壓止推軸承，其特征在于，所述環槽(5)、節流孔(6) 和氣腔(7)之間為中心對稱安置。
3.根據權利要求1所述的空氣靜壓止推軸承，其特征在于，多個節流孔(6)沿軸承本體 (2)的徑向對稱分布。
4.根據權利要求1所述的空氣靜壓止推軸承，其特征在于多個阻尼孔(9)沿軸承本 體⑵的徑向對稱分布。
5.根據權利要求1所述的空氣靜壓止推軸承，其特征在于所述阻尼孔(9)直徑取 0. lmm-0. 3mm。
6.根據權利要求1所述的空氣靜壓止推軸承，其特征在于，被支撐件(1)與軸承本體 (2)之間采用0型圈密封，并通過螺釘緊固。
7.根據權利要求1所述的空氣靜壓止推軸承，其特征在于所述阻尼孔(9)在軸承工 作面(10)上單排或多排排列，并沿軸承本體(2)徑向并列或交錯分布。
全文摘要
本發明一種空氣靜壓止推軸承，在軸承本體上有進氣口、環槽、多個節流孔、多個氣腔、儲氣腔、多個阻尼孔、軸承工作面和上平面；在軸承本體的上平面垂直向內部的位置及在進氣口內側端的位置設有環槽，在環槽的一側壁上具有一透孔，所述透孔與進氣口的內側端之間連接且相通；軸承本體位于被支撐件和光滑平面之間，軸承本體的上平面、軸承工作面分別與被支撐件的內平面、光滑平面相互平行；在軸承工作面垂直向軸承本體內部分別設置節流孔、氣腔和阻尼孔，節流孔的兩端口分別與環槽和氣腔連接并相通，每個阻尼孔的進流端口位于儲氣腔下面；氣腔和阻尼孔的出流端口位于軸承工作面上；在軸承本體中央位置設有儲氣腔，儲氣腔經阻尼孔與軸承工作面相通。
文檔編號F16C32/06GK102128206SQ20111006497
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者徐峰, 李蘭蘭, 李金龍, 盛壯, 胡松, 趙立新 申請人:中國科學院光電技術研究所