專(zhuān)利名稱(chēng)：流體支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體支承裝置，具體地說(shuō)是涉及一種利用推力軸承相對(duì)轉(zhuǎn)軸端面的可移動(dòng)性來(lái)調(diào)整推力軸承表面與轉(zhuǎn)軸端面之間間隙的流體支承裝置。


圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)施例的流體支承裝置剖面圖。
如圖所示，推力軸承50安裝于軸套20之通孔25的一端。轉(zhuǎn)軸30插入軸套20內(nèi)。軸30的下端面正對(duì)于承受作用于該軸上的垂直推力載荷的推力軸承50。推力軸承50的上表面加工有第一動(dòng)壓槽。軸套20被緊固螺釘或類(lèi)似物固定在推力軸承50上。在該軸套20上開(kāi)有通氣孔20a，以排出推力軸承50與軸30間的空氣。另外，通孔25內(nèi)的軸30外表面上或軸套20的內(nèi)圓周表面上加工有人字形第二動(dòng)壓槽。
軸30旋轉(zhuǎn)時(shí)，在推力軸承50和轉(zhuǎn)軸30下端面之間會(huì)產(chǎn)生間隙。當(dāng)間隙過(guò)寬時(shí)，軸30會(huì)發(fā)生振動(dòng)和擺動(dòng)；而當(dāng)間隙過(guò)窄時(shí)，軸30下端面和推力軸承50之間就會(huì)產(chǎn)生高壓并發(fā)熱。發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致推力軸承和軸30熔接在一起，軸30則因此停轉(zhuǎn)。所以，軸30下端面與推力軸承50的間隙是流體支承裝置保證轉(zhuǎn)軸高精度、高速轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)鍵因素。
在傳統(tǒng)流體支承裝置中，該間隙非常窄，寬度范圍只有幾個(gè)μm到幾十個(gè)μm。據(jù)此，由于軸30的長(zhǎng)度或動(dòng)壓槽的深度變化，該支承裝置工作時(shí)的實(shí)際間隙大小與推力軸承50上表面和軸30下端面之間原設(shè)計(jì)間隙值相比會(huì)有所差別。另外，反復(fù)使用軸承裝置后，推力軸承和軸的摩擦及磨損會(huì)使軸承和軸端面的間隙尺寸大于原設(shè)計(jì)值。因此，在使用該軸承裝置的過(guò)程中有必要對(duì)推力軸承和軸的間隙進(jìn)行調(diào)整。
可是，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)施例的流體支承裝置中，在推力軸承和軸裝配完成后，根本無(wú)法調(diào)整推力軸承與軸的間隙。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種推力軸承相對(duì)轉(zhuǎn)軸端面間隙可以調(diào)整的流體支承裝置，該裝置可以解決上述存在于傳統(tǒng)技術(shù)中的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種流體支承裝置，包括安裝于軸承座一側(cè)的軸套；插入軸套之通孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸，在正對(duì)通孔內(nèi)圓周面的轉(zhuǎn)軸外表面上加工有第二動(dòng)壓槽；正對(duì)轉(zhuǎn)軸端面安裝的推力軸承，其正對(duì)轉(zhuǎn)軸端面的表面上加工有第一動(dòng)壓槽；以及可實(shí)現(xiàn)推力軸承相對(duì)轉(zhuǎn)軸端面位置移動(dòng)的推力軸承移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
推力軸承移動(dòng)機(jī)構(gòu)最好包括安裝于軸承座另一側(cè)的推力軸承支座；和安裝于推力軸承支座內(nèi)的可移動(dòng)的推力軸承。推力軸承支座最好包括加工于其上的螺孔；推力軸承包括其外圓周面上的螺紋，推力軸承的外螺紋與所述螺孔的內(nèi)螺紋嚙合。最好在推力軸承的一面加工出螺孔，可用于轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)推力軸承。另一方案是，在推力軸承的一面包括手柄，用于轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)推力軸承。
推力軸承上正對(duì)轉(zhuǎn)軸的表面最好為半球形。
或，一種流體支承裝置，包括分別安裝于上、下軸承座一端的上、下軸套；分別插入于上、下軸套之上、下通孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸，在正對(duì)上、下通孔內(nèi)圓周面的轉(zhuǎn)軸外表面上加工有第二動(dòng)壓槽；正對(duì)回轉(zhuǎn)軸兩端面分別安裝的上、下推力軸承，各推力推承正對(duì)轉(zhuǎn)軸端面的表面上都加工有第一動(dòng)壓槽；安裝于上、下軸承座中某個(gè)軸承座的另一側(cè)的推力軸承支座；上、下推力軸承中的一個(gè)推力軸承以可移動(dòng)的方式安裝于推力軸承支座中。
最好是將推力軸承支座安裝于另一軸承座的另一側(cè)，并將一推力軸承以可移動(dòng)的方式安裝于推力軸承支座。
以下，通過(guò)結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使本發(fā)明的上述目的和其他優(yōu)點(diǎn)更為清楚。附圖中圖1為根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)施例的推力軸承剖面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的推力軸承剖面圖，該推力軸承應(yīng)用于激光打印機(jī)掃描棱鏡驅(qū)動(dòng)裝置中；圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的推力軸承剖面圖。
附圖作為說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了本發(fā)明的實(shí)施例，有助于深入理解本發(fā)明，并結(jié)合說(shuō)明部分描述本發(fā)明的原理。為描述方便，附圖中所有與前述傳統(tǒng)零件功能大體相同的零件，用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
如圖2所示，上、下軸套20和20′分別安裝于上、下軸承座10、10′的一端，并用緊固螺釘固定。上推力軸承40插入上軸承座10的另一端，并用緊固螺釘固定在軸套20上。下推力軸承50和推力軸承支座55插入下軸承座10′的另一端，并通過(guò)緊固螺釘固定在下軸承套20′上。
在上、下軸套20和20′內(nèi)，分別加工有上、下通孔25和25′。轉(zhuǎn)軸30插入通孔25和25′中。上、下軸套20和20′上分別加工有通氣孔20a和20b，以排出軸30和上推力軸承40之間、軸30和下推力軸承50之間的空氣，或是防止上述構(gòu)件在溫度變化時(shí)由體積膨脹所引起的任何空氣壓力變化。
位于上、下軸套20、20′之通孔25、25′內(nèi)的軸30外圓周面上，或正對(duì)該面的軸套20、20′之內(nèi)圓周面上，加工有人字形第二動(dòng)壓槽。相對(duì)軸承座10和10′水平且穿過(guò)第二動(dòng)壓槽30a角點(diǎn)的直線(xiàn)與槽30a的優(yōu)選夾角約為30°，而優(yōu)選槽深為幾個(gè)μm。
上推力軸承40正對(duì)軸30上端面的表面上加工有螺旋形第一動(dòng)壓槽40a，該螺旋形槽可用腐蝕法加工，其優(yōu)選深度為幾個(gè)μm。
激光打印機(jī)中，可將激光光束反射到感光鼓(圖中未示出)的掃描棱鏡80和轂盤(pán)70安裝在軸30中部，盤(pán)60(局部示出)固定在轂盤(pán)70上，使軸30可跟隨盤(pán)60一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
在推力軸承支座55的中心，加工有預(yù)定直徑的螺紋孔45。螺紋孔45的直徑尺寸最好與軸套20′之通孔25′的直徑尺寸一致。下推力軸承50的直徑尺寸與螺紋孔45的直徑尺寸一致，其上還加工有與螺孔45內(nèi)螺紋面相嚙合的外螺紋面。下推力軸承50正對(duì)軸30下端的表面上加工有螺旋形第一動(dòng)壓槽。下推力軸承50的下底面最好加工有螺孔52。
下文將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流體支承裝置的工作機(jī)理，該裝置用于激光打印機(jī)掃描棱鏡驅(qū)動(dòng)掃描機(jī)中。
首先，將上軸套20插入并固定于上軸承座10的一側(cè)，將上推力軸承40插入并固定于上軸承座10的另一側(cè)。將下軸套20′插入并固定于下軸承座10′的一側(cè)，將下推力軸承支座55插入并固定于下軸承座10′的另一側(cè)。而后，將下推力軸承50旋入下推力軸承支座55的螺孔45內(nèi)，與下推力軸承支座55配合。
轉(zhuǎn)軸30插入到分別固定于上、下軸承座10、10′的軸套20、20′中。轂盤(pán)70連接著掃描棱鏡80和盤(pán)60，并已被預(yù)先安裝在軸30上。將上、下軸承座連接好以后，掃描電機(jī)組裝完畢。
給掃描電機(jī)供電后，盤(pán)60被轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦盤(pán)60開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，軸30及固定于其上掃描梭鏡80就會(huì)隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，流體被導(dǎo)入上、下推力軸承40、50正對(duì)軸30上、下端面的表面上的第一動(dòng)壓槽40a、50a。流體從槽40a和50a的尾部流向中心部，由此產(chǎn)生了預(yù)定的流體壓力。此刻，軸30與上、下推力軸承不接觸地轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)下推力軸承50與軸30的間隙過(guò)寬或過(guò)窄時(shí)，軸30不能高速轉(zhuǎn)動(dòng)，并引起軸30的竄動(dòng)和垂直方向的振動(dòng)。
依據(jù)本發(fā)明，當(dāng)軸30發(fā)生竄動(dòng)和垂直振動(dòng)時(shí)，可利用下推力軸承50底部的螺孔52旋入或旋出下推力軸承50，從而調(diào)整下推力軸承50和軸30下端面的間隙。例如按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)螺孔52，下推力軸承50位置上移，間隙則隨之變窄；按反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)螺孔52，下推力軸承50位置下降，間隙則隨之變寬。如此正反操作，即可按軸30的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況將間隙調(diào)整到適宜寬度，從而使軸能夠在高轉(zhuǎn)速或恒定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的流體支承剖面圖。為描述方便，圖中所有與前述零件功能大體相同的零件，都用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)且略去相關(guān)描述。
在本實(shí)施例中，下推力軸承50′的直徑尺寸與螺紋孔45的直徑尺寸一致，且在外圓周面加工有螺紋。推力軸承50′的外螺紋面與螺孔45的內(nèi)螺紋面嚙合。下推力軸承50上正對(duì)軸30下端面一側(cè)的表面被加工成半球形。因此，下推力軸承50′與軸30的端面發(fā)生點(diǎn)接觸。下推力軸承50′正對(duì)軸30下端面的表面上加工有面積一定的螺旋形第一動(dòng)壓槽50a。最好是在下推力軸承50′的底部加工出螺孔52。
依據(jù)該實(shí)施例，即使軸30處于靜止?fàn)顟B(tài)，由于下推力軸承50′與軸30的下端面保持點(diǎn)接觸，因而摩擦可減至最小。
一旦軸30發(fā)生振動(dòng)或擺動(dòng)，下推力軸承50′與軸30的間隙同樣可按第一實(shí)施例中所描述的進(jìn)行調(diào)整，并能產(chǎn)生同樣的效果。
如上所述，通過(guò)螺紋將推力軸承聯(lián)接到推力軸承支座上，使下推力軸承相對(duì)于軸進(jìn)行上、下移動(dòng)，從而調(diào)整支承推力載荷的推力軸承和軸之間的間隙。本發(fā)明的流體支承裝置的性能得到了進(jìn)一步的提高，可使軸在高速下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
以上參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。顯然，借助上述描述，涉及本發(fā)明的一些變化、修改以及結(jié)構(gòu)的取舍對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。換言之，本發(fā)明并非僅限于用在上述實(shí)施例的下推力軸承，它還可用在上推力軸承，這是很容易理解的。同時(shí)，本發(fā)明還可進(jìn)一步包括調(diào)整用的手柄，它安裝在推力軸承底面螺孔內(nèi)，以使調(diào)整間隙時(shí)更方便。
權(quán)利要求
1.一種流體支承裝置，包括安裝于軸承座一側(cè)的軸套；插入所述軸套通孔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸，與通孔內(nèi)表面相對(duì)的轉(zhuǎn)軸外表面上加工有第二動(dòng)壓槽；推力軸承，其安裝位置正對(duì)轉(zhuǎn)軸端面，且其正對(duì)轉(zhuǎn)軸端面的上表面上，加工有第一動(dòng)壓槽；和可實(shí)現(xiàn)所述推力軸承相對(duì)所述轉(zhuǎn)軸端面移動(dòng)的推力軸承移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體支承裝置，其中所述推力軸承移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝于推力軸承座另一側(cè)的推力軸承支座；和安裝于所述推力軸承支座內(nèi)可移動(dòng)的推力軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體支承裝置，其中所述推力軸承支座包括其內(nèi)部的螺孔；所述推力軸承包括其側(cè)面的螺紋；所述推力軸承與所述螺孔配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流體支承裝置，其中所述推力軸承包括加工于所述推力軸承底面、用于轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)所述推力軸承的螺孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流體支承裝置，其中所述推力軸承包括位于其下底面、用于旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)所述推力軸承的手柄。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體支承裝置，其中推力軸承正對(duì)轉(zhuǎn)軸頭端面的所述上表面為半球形。
7.一種流體支承裝置，包括上、下軸套，所述上軸套安裝于上軸承座的一側(cè)；所述下軸套安裝于與上軸承座對(duì)置的下軸承座的一側(cè)；一轉(zhuǎn)軸，分別插入所述上、下軸套之上、下通孔內(nèi)，且在與兩通孔內(nèi)表面相對(duì)的轉(zhuǎn)軸外表面上分別加工有第二動(dòng)壓槽；上、下推力軸承，其安裝位置正對(duì)所述轉(zhuǎn)軸的上、下端面，且與所述轉(zhuǎn)軸端面相對(duì)的上推力軸承下表面和下推力軸承上表面分別加工有第一動(dòng)壓槽；推力軸承支座，安裝在所述上、下軸承座中某一個(gè)軸承座的另一側(cè)；所述上、下推力軸承中的一個(gè)推力軸承以可移動(dòng)的方式安裝于所述推力軸承支座內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體支承裝置，其中所述推力軸承支座包括其內(nèi)部的螺孔；且所述上、下推力軸承中的所述一個(gè)推力軸承包括加工于其側(cè)面的螺紋，該推力軸承與所述螺孔配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體支承裝置，其中所述推力軸承支座安裝于另一軸承座的另一側(cè)面，且另一推力軸承以可移動(dòng)的方式安裝于所述推力軸承支座。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體支承裝置，其中所述上、下推力軸承都加工有半球形表面。
全文摘要
一種流體支承裝置,利用推力軸承相對(duì)回轉(zhuǎn)軸端面的位置移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)支承推力載荷的推力軸承表面與轉(zhuǎn)軸端面的間隙進(jìn)行調(diào)整。從而提高了流體支承裝置的性能,并使轉(zhuǎn)軸在高速下穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16C17/10GK1183518SQ97122220
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1997年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月25日
發(fā)明者李昌雨 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社