液体动静压轴承主轴原理
用液体动静压轴承主轴提高内圆磨床加工精度
参 考文献 ：
内圆磨床则需 ２ Ｏ多万元 （ 均按 １９ 价计 ）在价格 ９０ ，
［］刘林祥 ， １ １ 姚家瑞． 现代设备 管理 【 】上 海 ： Ｍ． 上海科 学普及 出
（ ） 件材 料 ：Ｃ ｌ ， 度 ＨＲ ０—６ ； １试 Ｃ ｒ５ 硬 Ｃ６ ３ （ ） 件 尺 寸 ： 径 中 ７ ／， ２ 试 外 ２ｍｎ 内径 ５ ８ｍｍ，
跳动及轴 向窜动力可达 ≤０ ０ ｒ）但往往需要增 厚 度 ２ Ｌ ； ． ２ｌ ， ０ ｎｆ １ ０Ｉｎ Ｔ ｒ （） ３ 磨削砂轮 ：０ 粒度铬 刚玉陶瓷砂轮 ； １０ （） ４ 砂轮主轴转速 ： ０ ／ ｉ； ９ ０ ｍｎ ０ ｒ
轴承进行适 当的维修和调整 。
经上述分析对 比，我们决定采用北京北航精密 机 电有限公司生产 的 Ｌ Ｍ ０／一 ２ Ｎ １０ １Ｎ型液体 动静压 Ｌ 混合轴承主轴 的功能部件 ， 对床主轴进行技术改造。
３ 液体 静压轴 承结构形式 分析
液体静压轴承 ，借助 于外界液压系统供给用 以 ５ 改装 后试件精磨条 件及精磨精度
损坏 。液体静压轴承的这一些缺点 ， 限制 了其在生产 （ ） 件夹 具 ： ６工 三爪 卡 盘 。 中 的广泛 应 用 。 ５２ 试 件 精磨 精 度 ．
４ 液体 动静压轴 承结构形式及效 果分析
试件精磨精度 即磨床工作精度 。 （ ） 圆度 ：． ３ｎｎ １椭 ００ ｕ ； ０
持性 ； 当主轴启动后 ， 依靠浅腔阶梯效应 ， 形成较 大的 ００ ｎ， ．１ ｌ且主轴能 自转 ， ｍ 即主轴被 油液浮起 在轴承 动压承载力 ， 大大地提高 了主轴刚度 ； 高压油膜 的均 的中心 ， 且轴心稳定性很好 ， 可证实该主轴前后轴承 化作用和 良好和抗振性 ， 保证 了主轴具有很高的旋转 孔具有很高的几何精度和同轴度 ，又由于油膜 的均 精度和运转平稳性 （ 如图 ２ 所示 ） 。 化作用 ， 而保证主轴具有高的回转精度 ， 从 主轴径 向
液体动静压轴承系统 使用说明书
液体动静压轴承系统使用说明书出厂编号：04-06-18调试前必需仔细阅读，如有疑问电话联系！杭州瑞利机械设备有限公司电话：邮箱：网址：/地址：浙江省杭州市拱墅区祥符镇新文路66号-3动静压轴承主轴安装调试工艺规程装机调试必读动静压主轴安装调试工艺规程摘要：〈1〉开箱检查所有零部件，观察在运输过程中有无损伤。
〈2〉把磨头装上机床，注意在往机床上装的过程中，不要碰撞机床主轴。
〈3〉从泵站加油口处加入2#主轴油约110升到油标的四分之三，加油时一定要三层绸子布过滤。
注意：一定要2#主轴油，不能用别的代替。
〈4〉把泵站电机接入机床总开关，即机床总开关一开，泵站电机就工作。
检查泵站电机转向是否顺时针转动。
把高压进油软管插在加油口内，泵站工作15~20分钟，油路自循环，保证泵站出油清洁。
5〉把泵站上的压力继电器接在主轴电机的控制线路上，即泵站供油压力〉13kg时，主轴电机可以启动工作；泵站压力〈13kg时主轴电机不能启动。
这样做的目的是为了保护动静压主轴正常使用过程中不受损伤。
〈6〉把泵站上的高压进油软管接到主轴上的进油接头上。
注意：此步工序极为重要，一定要仔细认真，在接接头时千万别进入赃物。
因为这时如果进入赃物是不能出来的。
这样就影响了动静压主轴的正常工作，甚至抱轴！〈7〉把回油管两端分别接在主轴和泵站回油管嘴上。
〈8〉打开机床总开关，泵站工作，通过溢流阀调压，把泵站压力调整在 1.8MPa∽1.9MPa之间。
〈9〉观察主轴上的压力表，这时主轴处于静压状态。
静压应该是:1.7 MPa∽ 1.8 MPa之间。
用手轻轻转动主轴（有橡皮圈的除外），没有任何摩擦感觉，也有自转的可能。
〈10〉检查主轴电机转向是否和磨头一样，在不确定的情况下检查；如上有皮带采用点动，转向一定要正确。
〈11〉检查压力继电器的工作压力是否正常。
即把泵站压力调小到1.3MPa以下，启动主轴电机应不能启动。
把泵站压力调回1.8MPa∽1.9MPa时，磨头电机应能启动。
主轴静压轴承的工作原理
主轴静压轴承的工作原理
1.涡流效应：主轴静压轴承中，通过高速旋转的球壳将液体（通常是
润滑油）转换成涡流。
涡流越大，油膜厚度越薄，反之亦然。
利用介质动
压原理，涡流与轴套之间形成压力差，形成了一个稳定的油膜力，支撑主
轴旋转。
2.压力分布：油膜在轴承内径和外径之间形成一个压力分布区域。
在
轴承内径，润滑油受到轴承载荷的压力作用形成较高的压力，使得油膜的
厚度较大。
在轴承外径，润滑油没有受到载荷的压力，形成较低的压力，
使得油膜的厚度较薄。
这种压力分布的区域，可以使得轴承稳定地旋转。
3.压力梯度：主轴静压轴承通过调整轴套与球壳之间的间隙大小，以
及润滑油的黏度和流量，形成一个良好的压力梯度。
即轴承内径到外径的
压力逐渐降低，在轴承内径形成最高的压力，使得油膜在此处形成最大的
厚度，提供最大的支撑力。
这样可以保证主轴在高速旋转时不会接触到轴
承摩擦表面，减少磨损和能量损失。
4.润滑性能：主轴静压轴承的润滑性能是保证其正常工作的关键。
润
滑油膜不仅能够支撑轴承载荷，还可以降低运动部件的摩擦和磨损。
因此，润滑油的选择和维护都是至关重要的，要求润滑油具有较低的粘度，良好
的氧化稳定性和耐磨损性能。
总结起来，主轴静压轴承的工作原理是通过润滑油膜的静压力支撑主
轴旋转。
这种轴承可以有效地减少摩擦和磨损，提高机器的刚度和稳定性，具有广泛的应用前景。
液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线
精品资料推荐液体动压润滑径向轴承油膜压力和特性曲线(二) HZS —I型试验台一.实验目的1. 观察滑动轴承液体动压油膜形成过程。
2. 掌握油膜压力、摩擦系数的测量方法。
3. 按油压分布曲线求轴承油膜的承载能力。
二.实验要求1. 绘制轴承周向油膜压力分布曲线及承载量曲线，求出实际承载量。
2. 绘制摩擦系f与轴承特性的关系曲线。
3. 绘制轴向油膜压力分布曲线三•液体动压润滑径向滑动轴承的工作原理当轴颈旋转将润滑油带入轴承摩擦表面，由于油的粘性作用，当达到足够高的旋转速度时，油就被带入轴和轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，即在承载区内的油层中产生压力。
当压力与外载荷平衡时，轴与轴瓦之间形成稳定的油膜。
这时轴的中心相对轴瓦的中心处于偏心位置，轴与轴瓦之间处于液体摩擦润滑状态。
因此这种轴承摩擦小，寿命长，具有一定吸震能力。
液体动压润滑油膜形成过程及油膜压力分布形状如图8-1所示。
滑动轴承的摩擦系数f是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度(Pas)、轴的转速n (r/min)和轴承压力p (MPi)有关，令nP (7)式中：一轴承特性数观察滑动轴承形成液体动压润滑的过程，摩擦系数f随轴承特性数的变化如图8-2所示。
图中相应于f值最低点的轴承特性数c称为临界特性数，且c以右为液体摩擦润滑区，c以左为非液体摩擦润滑区，轴与轴瓦之间为边界润滑并有局部金属接触。
因此f值随减小而急剧增加。
不同的轴颈和轴瓦材料、加工情况、轴承相对间隙等，f—曲线不同，c也随之不同。
四.HZS-1型试验台结构和工作原理1•传动装置如图8-7所示，被试验的轴承2和轴1支承于滚动轴承3上，由调速电机6通过V带5 带动变速箱4，从而驱动轴1逆时针旋转并可获得不同的转速。
精品资料推荐(9)21 —轴2—试验轴承3—滚动轴承 4 —变速箱5 — V 带传动6—调速电机图8-7传动装置示意图2.加载装置该试验台采用静压加载装置，如图图8-8所示。
液体静压转台技术综述
平放 置或仅 有 小角 度倾 角 的场合 ¨ 。
静压转 台的研究趋势进行了预测和展望。
１ 静压转 台的基本 工作原理及分类
静压转台润滑油经外部液压供油系统加压后 ， 通
过节流器进入开设在转 台摩擦副表面的油腔 ， 再经油 腔封 油 面流 出 ， 一 过程 中节 流 器 的节 流 液 阻 与 封油 这
液体 静 压 转 台 技 术综 述
周 望 熊 万 里 吕 浪 阳雪 兵
（ 湖南大 学 国家高 效磨 削工程技 术研 究 中心 ， 湖南 长 沙 ４ ０８ ） １０２
摘 要 ： 述 了液体 静压 转 台技术 的研 究现 状 ； 回转 工 作 台结 构 、 综 从 规格 、 回转 精 度 、 承载 能 力 、 性 、 稳定 刚 热 性等 方面 逐 一分 析和 评述 了各 因素对 静 压转 台关键 功 能特性 的影 响规 律 ； 后对 静压 转 台技术 的未 最 来 发展趋 势 进行 了预 测和 展望 。 关 键词 ： 压转 台 静 静压 导轨 回转精 度 中图分 类号 ： Ｈ１ ３ Ｔ ３ 文献 标识 码 ： Ｂ
承载 能力 和 刚性 、 热稳定 性 等方 面 ， 一分 析 和评述 了 逐 各 因素对 静压 转 台关 键 功 能 特性 的影 响规 律 ， 后 对 最
不可压缩性和较高的粘滞性使液体静压转台具有减振
吸振 构上 可分 为 开式 和闭式 两类 。开 式静 压转 台是依 靠 回转 台 的 自重 及外载 荷作 用 以保证 回转 台 与床 身 不 分 离 ， 图 １所 爪 。它结 构 如
部件 ， 它集 成 了液体 静压 轴 承技术 、 却密 封控 制技 术 冷 和变频 电动机 技术 等 ， 功 能是 带动 工件 实现 精密／ 其 超 精密 旋转 （ 位 ） 定 和精 密 加 工 。液 体静 压 转 台采 用 压 力 油膜 作 为工 作介 质 ， 有 高承 载刚 度特性 ， 擦 副问 具 摩 无磨 损 ， 可克 服爬 行 现 象 ， 转 灵 敏 平 稳 。 同时 ， 载 运 承 油膜 的误 差均 化作 用 又使 得静压 转 台具有 极 高 的 回转 精 度 和定 位精 度 。静压 转 台 由于上述 突 出优 点在超 精 密机 床 和仪器 行业 获得 了广泛应 用 。本 文在 阐述静 压 转 台的基 本工 作原 理 及 特 点 的 基础 上 ， 述 了静 压 转 综 台 的研 究 现状 ， 并从 回转 工 作 台结构 、 规格 、 回转精 度 、
液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线
机械设计基础（Ⅲ）实验报告 班级姓名液体动压滑动轴承油膜压力分布和摩擦特性曲线 学号一、 概述液体动压滑动轴承的工作原理是通过轴颈的旋转将润滑油带入摩擦表面，由于油的粘性（粘度）作用，当达到足够高的旋转速度时油就被挤入轴与轴瓦配合面间的楔形间隙内而形成流体动压效应，在承载区内的油层中产生压力，当压力的大小能平衡外载荷时，轴与轴瓦之间形成了稳定的油膜，这时轴的中心对轴瓦中心处于偏心位置，轴与轴瓦间的摩擦是处于完全液体摩擦润滑状态，其油膜形成过程及油膜压力分布如图6-1所示。
图6-1 建立液体动压润滑的过程及油膜压力分布图滑动轴承的摩擦系数f 是重要的设计参数之一，它的大小与润滑油的粘度η(Pa.s)、轴的转速n(r/min)和轴承压强p(Mpa)有关，令pnηλ=式中，λ——轴承摩擦特性系数。
图6-2 轴承摩擦特性曲线观察滑动轴承形成液体摩擦润滑过程中摩擦系数变化的情况，f-λ关系曲线如图6-2所示，曲线上有摩擦系数最低点，相应于这点的轴承摩擦特性系数λkp称为临界特性数。
在λkp以右，轴承建立液体摩擦润滑，在λkp以左，轴承为非液体摩擦润滑，滑动表面之间有金属接触，因此摩擦系数f 随λ减小而急剧增大，不同的轴颈和轴承材料、加工情况、轴承相对间隙等，λkp也随之不同。
本实验的目的是：了解轴承油膜承载现象及其参数对轴承性能的影响；掌握油膜压力、摩擦系数的测试及数据处理方法。
二、 实验要求1、在轴承载荷F=188kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用坐标纸绘制出周向和轴向油膜压力分布曲线，并求出轴承的实际承载量。
在轴承载荷F=128kgf 时，测定轴承周向油膜压力和轴向油膜压力，用计算机进行数据处理，得出周向和轴向油膜压力分布曲线及轴承的承载量。
2、测定轴承压力、轴转速、润滑油粘度与摩擦系数之间的关系，用计算机进行数据处理，得出轴承f-λ曲线。
三、 实验设备及原理本实验使用 HZS-1型液体动压轴承实验台，它由传动装置、加载装置、摩擦系数测量装置、油膜压力测量装置和被试验轴承和轴等所组成。
动静压主轴的刚度计算公式
动静压主轴的刚度计算公式主轴是机床上的重要部件，其刚度对机床加工精度和稳定性有着重要的影响。
动静压主轴是现代机床上常用的一种主轴形式，其具有较高的刚度和稳定性，适用于高速、高精度的加工需求。
在设计和使用动静压主轴时，需要对其刚度进行计算和分析，以保证其满足加工要求。
本文将介绍动静压主轴的刚度计算公式及相关内容。
一、动静压主轴的工作原理。
动静压主轴是通过压缩气体或液体来支撑主轴的工作部分，从而减小主轴与轴承之间的接触面积，降低摩擦和磨损，提高主轴的刚度和稳定性。
在动静压主轴中，动压是通过高速旋转的离心力将气体或液体压缩，形成支撑力，而静压则是通过外部压力或机械结构来形成支撑力。
动静压主轴的工作原理决定了其具有较高的刚度和稳定性，适用于高速、高精度的加工需求。
二、动静压主轴的刚度计算公式。
1. 动压支撑力的计算。
动压支撑力是动静压主轴中的重要参数，其大小直接影响着主轴的刚度和稳定性。
动压支撑力的计算公式如下：F_dynamic = 0.5 ρ V^2 A。
其中，F_dynamic为动压支撑力，ρ为气体或液体的密度，V为气体或液体的速度，A为支撑面积。
在实际计算中，需要根据具体的气体或液体类型和工况参数来确定ρ、V和A的数值，从而得到动压支撑力的大小。
2. 静压支撑力的计算。
静压支撑力也是动静压主轴中的重要参数，其大小同样对主轴的刚度和稳定性有着重要的影响。
静压支撑力的计算公式如下：F_static = P A。
其中，F_static为静压支撑力，P为气体或液体的压力，A为支撑面积。
在实际计算中，需要根据具体的气体或液体类型和工况参数来确定P和A的数值，从而得到静压支撑力的大小。
3. 主轴刚度的计算。
主轴的刚度是动静压主轴的重要性能指标，其大小直接影响着机床加工精度和稳定性。
主轴的刚度可以通过以下公式来计算：K = (F_dynamic + F_static) / δ。
其中，K为主轴的刚度，F_dynamic和F_static分别为动压支撑力和静压支撑力，δ为主轴的变形量。
液体动静压电主轴关键技术综述
液体动静压电主轴关键技术综述一、本文概述本文旨在对液体动静压电主轴的关键技术进行全面的综述。
液体动静压电主轴，作为一种高精度、高稳定性的主轴系统，广泛应用于数控机床、精密加工设备以及超精密制造领域。
本文将从液体动静压电主轴的基本原理、关键技术、应用领域以及发展趋势等方面进行深入探讨，以期为读者提供全面而深入的理解。
本文将介绍液体动静压电主轴的基本原理，包括其结构特点、工作原理以及与传统主轴的区别。
将重点分析液体动静压电主轴的关键技术，如液体动静压技术、电主轴驱动技术、高精度轴承技术等，并对这些技术的现状和发展趋势进行详细阐述。
本文还将对液体动静压电主轴在各个领域的应用进行概述，以展示其在现代制造业中的重要地位。
本文将展望液体动静压电主轴的未来发展趋势，探讨其在新材料、新工艺以及智能制造等领域的潜在应用，以期为我国制造业的转型升级提供有益的参考。
通过本文的综述，读者可以对液体动静压电主轴的关键技术有更加清晰的认识，为相关研究和应用提供有益的借鉴。
二、液体动静压电主轴的基本原理液体动静压电主轴是一种集成了液体动静压技术和电主轴技术的高精度、高刚度、高转速主轴装置。
其基本原理主要包括液体动静压原理和电主轴原理两部分。
液体动静压原理是基于帕斯卡定律和流体力学原理，通过特定的供油系统和油腔设计，使主轴在高速旋转时，主轴与轴承之间形成一层均匀、稳定的油膜，从而实现主轴的液体动压支撑。
这种支撑方式不仅可以显著降低主轴与轴承之间的摩擦，提高主轴的旋转精度和稳定性，还能有效吸收振动和冲击，延长主轴的使用寿命。
电主轴原理则是通过内置电机直接驱动主轴旋转，省去了传统的传动机构，从而实现了主轴的高速化、高精度化和高刚度化。
电主轴具有结构紧凑、重量轻、动态响应快等优点，能够满足现代高精度加工设备对主轴的高性能要求。
在液体动静压电主轴中，液体动静压技术和电主轴技术相互融合，形成了独特的工作原理。
一方面，液体动静压技术为电主轴提供了稳定、可靠的支撑，保证了电主轴的高速旋转精度和稳定性；另一方面，电主轴的高速旋转又促进了油膜的均匀分布和稳定形成，进一步提高了液体动静压技术的效果。
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液体动静压轴承分径向轴承、推 力轴承和径向推力轴承。它有供 油压力恒定和供油流量恒定两种 系统，一般使用供油压力恒定系
统。
l 结构形式及特点:
整体套筒式结构,安装方便;
高精度:由于承载油膜的均化作用， 使主轴具有很高的旋转精度: 主轴
径向跳动、轴向窜动≤2μm；或
≤1μm
高刚度：由于该轴系的独特油腔 结构，轴承系统在工作时，主轴 被一层压力油膜浮起，主轴未经 旋转时为纯静压轴承，主轴旋转 时由于轴承内孔浅腔的阶梯效应 使得轴承内自然形成动压承载油 膜，因而形成具有压力场的动压 滑动轴承，该结构提高了轴承的 刚度；轴向刚度可达到20—50kg
/1μm；径向刚度可达到100kg /1μm 。
高承载能力：由于动压效果靠自 然形成，无需附加动力，使得主
轴承载能力大大提高。
长期使用寿命：理论为无限期使 用寿命,在正常使用条件下，极少
维修.
《泉北机电有限公司》专业从事
动静压轴承产品开发、生产工作。
多年来，已经形成轴承主轴原理
液体动静压轴承是一种靠外部供 给恒定压力油、在轴承内建立静 压承载油膜。使主轴从起动到停 止始终悬浮高压油膜，所以没有 磨损、使用寿命长、起动功率小、 在极低（甚至为零）的速度下也 能应用。此外，这种轴承还有旋 转精度高、油膜刚度大、能抑制 油膜震荡等优点、但其需要专用
的高压油箱。
业化队伍，产品回转精度可以达
到0.0015mm以下。公司采用液体
动静压轴承技术和配套的制冷液
压系统为广大工业企业进行旧设
备改造，为新机床配套，有效提
高设备效能、减少设备投资，受
hui55wi3qi78 NSK进口轴承 SKF进口轴承 FAG进口轴
到广大用户的欢迎。
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