專利名稱：永磁復(fù)合軸承及其集氣槽的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸軸承，主要作為機(jī)床等機(jī)械的主軸軸承使用。
背景技術(shù)：
申請?zhí)枮?0243695.7的專利公開一種磁懸浮軸承，該種軸承由同為磁鐵的外軸套1和內(nèi)軸套2組成，軸套的內(nèi)圓柱面和外圓柱面分別為磁極，而且外軸套1的內(nèi)圓柱面與內(nèi)軸套的外圓柱面是具有相同磁性的磁極，這樣由于同極相斥的原因，內(nèi)外軸套不相接觸，呈現(xiàn)磁懸浮狀態(tài)，消除了一般機(jī)械軸承轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的摩擦力。但這種軸承不能用于高轉(zhuǎn)速的場合。以外軸套1固定內(nèi)軸套2旋轉(zhuǎn)的情況為例，軸3帶動內(nèi)軸套2高速旋轉(zhuǎn)，由于加工制造中存在著不可避免的誤差，內(nèi)軸套2和軸3的質(zhì)量不可能在長度方向上相對于旋轉(zhuǎn)軸心完全對稱，這樣就會發(fā)生如圖2所示的內(nèi)軸套2和軸3相對于外軸套1的擺動，既影響旋轉(zhuǎn)精度，又會在點4和點5處發(fā)生外軸套1和內(nèi)軸套2的碰撞，造成軸承的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的磁懸浮軸承不能用于高速旋轉(zhuǎn)場合的問題，提供一種既能用于低速場合又適用于高速旋轉(zhuǎn)場合的磁懸浮軸承，本發(fā)明是通過下述方案予以實現(xiàn)的永磁復(fù)合軸承及其集氣槽的加工方法，它由同為永磁體的外軸套6和內(nèi)軸套7組成，外軸套6和內(nèi)軸套7的內(nèi)、外圓柱表面是磁極，外軸套6的內(nèi)圓柱面與內(nèi)軸套7的外圓柱面是具有相同磁性的磁極，其特征是外軸套6的內(nèi)圓柱面上或內(nèi)軸套7的外圓柱面上開有至少一列集氣槽8，每列中的若干個集氣槽8沿外軸套6的內(nèi)圓柱面或內(nèi)軸套7的外圓柱面的圓周方向均勻分布，集氣槽8沿外軸套6或內(nèi)軸套7的寬度方向設(shè)置為“V”形。集氣槽8開在內(nèi)軸套7外表面時，如圖5所示。外軸套6固定不動，內(nèi)軸套7順時針高速旋轉(zhuǎn)，空氣從集氣槽8的兩端被抽入集氣槽中并匯集在“V”形拐點處，內(nèi)軸套7的轉(zhuǎn)速越高則抽入的空氣越多，在“V”形拐點處的氣壓就越高，從而在外軸套6的內(nèi)圓柱面與內(nèi)軸套7的外圓柱面之間產(chǎn)生一個能承受壓力的環(huán)空氣墊，由于該環(huán)空氣墊的存在，消除了因高速旋轉(zhuǎn)造成的內(nèi)軸套7的跳動和擺動等現(xiàn)象，而且旋轉(zhuǎn)速度越高，旋轉(zhuǎn)的精度就越高，內(nèi)軸套7旋轉(zhuǎn)剛度也越強(qiáng)。集氣槽8開在外軸套6的內(nèi)表面時，除內(nèi)軸套7固定不動，外軸套6高速旋轉(zhuǎn)以外，其它與集氣槽8開在內(nèi)軸套7外表面的情況相同。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的磁懸浮軸承不能用于高速旋轉(zhuǎn)場合的問題，具有設(shè)計合理、工作可靠和宜于推廣實施的優(yōu)點，尤其適用于磨床中使用。
本發(fā)明還提供一種用于本發(fā)明永磁復(fù)合軸承的集氣槽8的加工方法。本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗外軸套6或內(nèi)軸套7。二、在外軸套6的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套7的外表面上鍍一層均勻的金屬層或金鋼石薄膜作為工作層。三、在工作層的表面上掩膜蝕刻加工出集氣槽8。
本發(fā)明還提供另一種也用于本發(fā)明永磁復(fù)合軸承的集氣槽的加工方法。本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗外軸套6或內(nèi)軸套7。二、在外軸套6的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套7的外表面上涂履一層感光材料。三、在感光材料的表面上遮蓋遮光模板，遮光模板是能在外軸套6的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套7的外表面上遮住或僅顯露出集氣槽8的位置和形狀的模板。四、對外軸套6的內(nèi)表面或內(nèi)軸套7的外表面進(jìn)行感光處理。五、把通過感光處理脫落的感光材料處理掉后，腐蝕出集氣槽8或鍍出金屬工作層從而形成低位的集氣槽8。


圖1和圖2是現(xiàn)有的磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明實施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是實施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖3的A-A剖視圖，圖6是實施方式一的一種使用狀態(tài)示意圖，圖7是實施方式三的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
一下面結(jié)合圖3和圖5具體說明本實施方式。它由同為永磁體的外軸套6和內(nèi)軸套7組成，外軸套6和內(nèi)軸套7的內(nèi)、外圓柱表面是磁極，外軸套6的內(nèi)圓柱面與內(nèi)軸套7的外圓柱面是具有相同磁性的磁極，其特征是內(nèi)軸套7的外圓柱面上開有一列集氣槽8，若干個集氣槽8沿內(nèi)軸套7的外圓柱面的圓周方向均勻分布，集氣槽8沿內(nèi)軸套7的寬度方向上設(shè)置為“V”形。本實施方式的軸承適合于如圖6所示的軸9兩端都設(shè)置一個本實施方式的軸承的雙支承場合，如此使用防擺效果更好。
具體實施方式
二下面結(jié)合圖4具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是，集氣槽8開在外軸套6的內(nèi)圓柱表面上。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三下面結(jié)合圖7具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是，內(nèi)軸套7的外圓柱表面上設(shè)置有左列槽組10和右列槽組11，左列槽組10與右列槽組11之間的內(nèi)軸套7的外圓柱表面上開有環(huán)空12，外軸套6的表面上與環(huán)空12相對應(yīng)位置處開有通氣孔13，左列槽組10和右列槽組11都由若干個集氣槽8組成。由于本實施方式中設(shè)置有兩列集氣槽8，會形成兩個環(huán)空氣墊，因此它的防擺效果要優(yōu)于實施方式一的軸承，能用于懸臂使用的場合。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖5具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是，集氣槽8的深度X在1微米至10微米之間。集氣槽8可用人造金鋼石薄膜進(jìn)行掩膜蝕刻的方法加工出來。
具體實施方式
五一種永磁復(fù)合軸承的集氣槽的加工方法。本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗。把外軸套6或內(nèi)軸套7的表面用丙酮或酒精清洗干凈。二、生成工作層。在外軸套6的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套7的外表面上鍍一層均勻的金屬層或金鋼石薄膜作為工作層。三、在工作層的表面上掩膜蝕刻加工出集氣槽8。
具體實施方式
六一種永磁復(fù)合軸承的集氣槽的加工方法。本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗。把外軸套6或內(nèi)軸套7的表面用丙酮或酒精清洗干凈。二、在外軸套6的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套7的外表面上涂履一層感光材料。三、在感光材料的表面上遮蓋遮光模板，遮光模板是能在外軸套6的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套7的外表面上遮住或僅顯露出集氣槽8的位置和形狀的模板。四、對外軸套6的內(nèi)表面或內(nèi)軸套7的外表面進(jìn)行感光處理。五、把通過感光處理脫落的感光材料處理掉后，腐蝕出集氣槽8或鍍出金屬工作層從而形成低位的集氣槽8。
權(quán)利要求
1.永磁復(fù)合軸承，它由同為永磁體的外軸套(6)和內(nèi)軸套(7)組成，外軸套(6)和內(nèi)軸套(7)的內(nèi)、外圓柱表面是磁極，外軸套(6)的內(nèi)圓柱面與內(nèi)軸套(7)的外圓柱面是具有相同磁性的磁極，其特征是外軸套(6)的內(nèi)圓柱面上或內(nèi)軸套(7)的外圓柱面上開有至少一列集氣槽(8)，每列中的若干個集氣槽(8)沿外軸套(6)的內(nèi)圓柱面或內(nèi)軸套(7)的外圓柱面的圓周方向均勻分布，集氣槽(8)沿外軸套(6)或內(nèi)軸套(7)的寬度方向上設(shè)置為“V”形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁復(fù)合軸承，其特征是內(nèi)軸套(7)的外圓柱表面上設(shè)置有左列槽組(10)和右列槽組(11)，左列槽組(10)與右列槽組(11)之間的內(nèi)軸套(7)的外圓柱表面上開有環(huán)空(12)，外軸套(6)的表面上與環(huán)空(12)相對應(yīng)位置處開有通氣孔(13)，左列槽組(10)和右列槽組(11)都由若干個集氣槽(8)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁復(fù)合軸承，其特征是集氣槽(8)的深度X在1微米至10微米之間。
4.一種永磁復(fù)合軸承的集氣槽的加工方法，其特征在于本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗外軸套(6)或內(nèi)軸套(7)；二、在外軸套(6)的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套(7)的外表面上鍍一層均勻的金屬層或金鋼石薄膜作為工作層；三、在工作層的表面上掩膜蝕刻加工出集氣槽(8)。
5.一種永磁復(fù)合軸承的集氣槽的加工方法，其特征在于本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗外軸套(6)或內(nèi)軸套(7)；二、在外軸套(6)的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套(7)的外表面上涂履一層感光材料；三、在感光材料的表面上遮蓋遮光模板，遮光模板是能在外軸套(6)的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套(7)的外表面上遮住或僅顯露出集氣槽(8)的位置和形狀的模板；四、對外軸套(6)的內(nèi)表面或內(nèi)軸套(7)的外表面進(jìn)行感光處理。五、把通過感光處理脫落的感光材料處理掉后，腐蝕出集氣槽(8)或鍍出金屬工作層從而形成低位的集氣槽(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種永磁復(fù)合軸承及其集氣槽的加工方法。它由同為永磁體的外軸套(6)和內(nèi)軸套(7)組成，其特征是外軸套(6)的內(nèi)圓柱面上或內(nèi)軸套(7)的外圓柱面上開有至少一列集氣槽(8)，集氣槽(8)沿外軸套(6)或內(nèi)軸套(7)的寬度方向上設(shè)置為“V”形。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的磁懸浮軸承不能用于高速旋轉(zhuǎn)場合的問題，適合于從零速到超高速的所有速度范圍的高速度運(yùn)行，具有設(shè)計合理、工作可靠和宜于推廣實施的優(yōu)點，尤其適用于磨床中使用。本發(fā)明還提供永磁復(fù)合軸承的集氣槽的加工方法，本方法通過下述步驟予以實現(xiàn)一、清洗；二、生成工作層，在外軸套(6)的內(nèi)表面上或內(nèi)軸套(7)的外表面上鍍一層均勻的金屬層或金剛石薄膜作為工作層；三、在工作層的表面上掩膜蝕刻加工出集氣槽(8)。
文檔編號F16C32/04GK1529059SQ20031010760
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月1日
發(fā)明者宋寶玉, 郝雙暉, 郝明暉 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)