液體動(dòng)壓軸承工作原理---請教

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對液體動(dòng)壓徑向軸承的工作原理基本了解,，
. x- @" ]* b7 e9 h/ H( B% B% L* [不知有沒有液體動(dòng)壓軸向軸承,？
1 B: W- F# O8 [( ^5 p  @/ n# I* [# O因工作關(guān)系需研究硬盤主軸的液體動(dòng)壓軸承,，
從結(jié)構(gòu)分析個(gè)人認(rèn)為是液體動(dòng)壓軸向軸承,，
8 M" U, J% T3 m/ u3 e; I: d- z若存在這種軸承的話 ,，
5 s3 p, b7 l1 m( Q1 Z請大家告之工作原理,，謝謝,。
, r" J- f8 ~) d+ Y
* m  R+ g5 `- W/ V' Q% ]0 R( I另有個(gè)問題，滾子球軸承工作時(shí)水平放置,，滾珠間不加保持架的話可以么,？
謝謝大家,！

制造的困惑

動(dòng)壓軸承無論徑向還是軸向都有應(yīng)用的事例，原理上只要符合摩擦學(xué)中的動(dòng)壓潤滑理論即可,。硬盤主軸軸承不知道樓主打開硬盤看了沒有,，如果使用液體動(dòng)壓軸承，那么潤滑液體如何保證不影響盤面和讀寫頭的正常工作,？熱變形,，以及潤滑液的顆粒飛濺都會(huì)對硬盤片面運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。我記得好像一般硬盤軸承采用的是滾動(dòng)軸承,，預(yù)加一定量的微小變形,。看到過有磁流體滑動(dòng)軸承研究,，能達(dá)到15000轉(zhuǎn)/分,，不知道現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)沒有。
" R5 J/ ]* d+ n滾子軸承可以滿裝,，不過速度不能高,，否則滾子壽命降低太多，主要因?yàn)闈L子滑動(dòng)相對速度比一般的要高,。

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非常感謝版主的熱情解答,！
摩擦學(xué)中的動(dòng)壓潤滑理論成立有三個(gè)條件：其中之一是要形成楔形油膜。
, d0 g4 u2 o! B# v" q( H我困惑的是軸向動(dòng)壓軸承如何形成楔形油膜,？
5 d( ?, j4 j9 o+ a/ r是否有相關(guān)資料供參考,？現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上信息量太大，如大海撈針
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硬盤主軸軸承我沒有能打開,，是屬于整體外購,，連比較詳細(xì)的結(jié)構(gòu)圖紙也沒有，提供技術(shù)指標(biāo)外協(xié)的,。
- h" r% ^6 P) S# U液體密封是根據(jù)毛細(xì)原理,，老大說的：浸潤的材料產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象,，不會(huì)泄露,。。大意這樣,，我不明白,，問細(xì)了老大發(fā)火了。,。,。（此處省去100字）
以前的低轉(zhuǎn)速硬盤是采用的滾子軸承,，現(xiàn)在的高速據(jù)我所見是動(dòng)壓的了，抗沖擊,，發(fā)熱量相對小些,，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)噪音小。,。,。
* W- i) X6 w1 ?1 K# Q8 x" }. Z& Y4 o磁流體滑動(dòng)軸承研究沒聽說過，更沒見過,，不清楚了,，我是剛?cè)胄械男率郑�請斑竹和各位師傅多多指教�?font class="jammer">' @7 o. c  g8 B0 X

至于滾動(dòng)軸承的保持架和潤滑油,，我想對中高速軸承是必須的吧,？找到相關(guān)參考圖紙了，確實(shí)有保持架和潤滑油,。

制造的困惑

資料如下：鄭林慶或者溫詩鑄的磨擦學(xué)原理,，全永昕的工程摩擦學(xué)，或者bowden和tabor的 lubrication或tribology方面的文獻(xiàn)資料,。
+ _( Y# s6 i5 K! Q4 q密封恐怕僅僅有毛細(xì)原理是難于實(shí)現(xiàn)的,，比如在微小結(jié)構(gòu)高精度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的毛細(xì)密封和普通的機(jī)床要求不一樣。根據(jù)樓上所言可能解釋：密封材料吸收潤滑油膨脹形成多孔結(jié)構(gòu)密封,，這種材料的要求恐怕很高,。磁流體可以實(shí)現(xiàn)無接觸密封，可以針對的是上面所講的問題,。
硬盤的使用環(huán)境主要為潔凈環(huán)境,，高精度要求，可能要求一般在0.幾微米以下,，也就是數(shù)百甚至于數(shù)十納米,，這對于提高硬盤單位存儲(chǔ)量是重要的。動(dòng)壓軸承一般從運(yùn)轉(zhuǎn)到穩(wěn)定需要一個(gè)過程,，開始未形成動(dòng)壓油膜的時(shí)候,，如何保證精度可能會(huì)成為一個(gè)問題。另外,，如果沒有循環(huán)系統(tǒng),，潤滑油將會(huì)產(chǎn)生熱累積，影響轉(zhuǎn)動(dòng)精度,。
可能靜壓軸承更適合樓主的工作,，一點(diǎn)建議僅供參考。

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謝謝版主提供的寶貴信息,，
此結(jié)構(gòu)液體密封根據(jù)毛細(xì)原理的具體細(xì)節(jié)我暫時(shí)不清楚,，磁流體的結(jié)構(gòu)及原理也是初次聽說,，
& Q. Z8 D/ c# w  E' {+ k8 v等找到相關(guān)資料弄清楚再回復(fù)此問題。
您說的對,，硬盤內(nèi)的潔凈度要求非常高,，所以平常我們在非潔凈環(huán)境下拆開硬盤的話就基本報(bào)廢了。一般要求嚴(yán)格控制硬盤內(nèi)大于幾個(gè)微米級的雜質(zhì)顆粒的數(shù)量,。因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)碟片和磁頭之間的距離即我們說的飛行高度只有幾個(gè)納米,，要是在磁頭工作時(shí)碰到大的灰塵，那和小動(dòng)物撞車差不多,，而磁頭是很脆弱的,，極易造成損壞。

對于：“動(dòng)壓軸承一般從運(yùn)轉(zhuǎn)到穩(wěn)定需要一個(gè)過程,，開始未形成動(dòng)壓油膜的時(shí)候,，如何保證精度可能會(huì)成為一個(gè)問題�,！�
" {! L3 V9 ]$ Q9 n( n: C  X1 }我這樣認(rèn)為的,，硬盤接電啟動(dòng)時(shí)，是碟片先轉(zhuǎn)動(dòng),，應(yīng)該是穩(wěn)定后磁頭才從停泊位置（在受物理沖擊時(shí)保護(hù)磁頭）滑上磁碟,，在碟面流動(dòng)空氣流作用下浮起來，達(dá)到前面所說的飛行高度,。所以避免了在軸承不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)工作的情況,。
8 z* ]; s4 \' Y) ~* h5 o其實(shí)，即使軸承不穩(wěn)定也磁頭也可以尋道工作的,，不過那樣會(huì)大大加重SERVO的工作量,。硬盤里的SERVO控制是很重要的，它的工作效率直接影響到硬盤的讀寫性能,。在碟片在高速旋轉(zhuǎn)下會(huì)不可避免的振顫,，影響飛行高度，使得磁頭讀寫不能順利進(jìn)行,，這時(shí)候SERVO可以控制磁頭上的電感應(yīng)線圈加熱,，通過熱變形而調(diào)整到合適的飛行高度...
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' Y5 t6 `+ ?% xQUOTE：“另外，如果沒有循環(huán)系統(tǒng),，潤滑油將會(huì)產(chǎn)生熱累積,，影響轉(zhuǎn)動(dòng)精度。
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磁道的寬度是納米級的,，故軸承的旋轉(zhuǎn)精度控制在納米級,，減輕SERVO負(fù)擔(dān),。至于產(chǎn)生的熱累積怎么解決,，請?jiān)�諒我無知,，暫不清楚。
* w0 Y* M0 r; o6 v& U3 ?
靜壓軸承需要外加動(dòng)力源吧,？如果是那樣的話,，成本必須的考慮的
% ^" m: w! E* ]( w( O8 P0 v% v
1 ^! u3 R9 N' B$ p4 \0 M! U3 G9 s斑竹對硬盤很了解，和這個(gè)行業(yè)有淵源么,？
* x) I+ C! V' B我對液壓基本不了解,，以后有問題還得麻煩斑竹
再次感謝斑竹了，這里真是個(gè)好地方,，希望大家都能有大收獲,！
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  Q0 [$ s' C8 @- u& y[ 本帖最后由 easylife 于 2007-12-26 22:31 編輯 ]

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今天又弄明白一件事情，液壓軸向軸承學(xué)名液壓止推軸承,，
; i# s8 }# [+ r. C9 R0 x潤滑機(jī)理和液體動(dòng)壓徑向軸承大體上是一致的,，通過在相當(dāng)于軸承支撐的工作端面上加工出許多的分隔開的扇面，斜面的或者梯形的,。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)形成動(dòng)壓油膜....
0 @: \0 p: W6 k; J 散熱的問題還不太明白,，待續(xù)...

制造的困惑

今天和taylor公司的技術(shù)人員談?wù)摚�他很奇怪中國為什么圓度儀做不好,，無論電感原理或是氣浮導(dǎo)軌軸承技術(shù),，表面上看都是非常容易的，但是中國的無論是精度50納米還是穩(wěn)定性15年正常使用期,，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到,。他們的最新技術(shù)粗糙度測量精度甚至達(dá)到了0.1納米，是目前世界上測量精度最高的儀器,，實(shí)際上也就是光干涉測量,，幾乎每一個(gè)學(xué)過檢測的學(xué)生都能懂得。
8 e7 |7 }- k, A我想可能我還是對我所熟悉的行業(yè)和常見的設(shè)備沒有本質(zhì)上的了解,， 這種理解不是懂得基本原理懂得結(jié)構(gòu)所能達(dá)到的層次,，還有對整個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境徹底把握。所以,，對于摟主的探索很敬佩,，希望你的研究能夠獲得成功。
7 Q. n1 g& X6 c. U: {# ]. Z, {6 iieee有專門研究磁盤的期刊,，另外,，tribology international 和 journal of tribology也有一些較新的這方面的文章。制造和結(jié)構(gòu)形式方面可能參考美國,，日本以及新加坡的專利,。如有條件，可作參考,。

[ 本帖最后由 制造的困惑 于 2007-12-28 00:14 編輯 ]

揚(yáng)天測量

主要是不好好做或者說沒有好好做的環(huán)境

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原帖由 制造的困惑 于 2007-12-28 00:12 發(fā)表
今天和taylor公司的技術(shù)人員談?wù)�,，他很奇怪中國為什么圓度儀做不好,，無論電感原理或是氣浮導(dǎo)軌軸承技術(shù)，表面上看都是非常容易的,，但是中國的無論是精度50納米還是穩(wěn)定性15年正常使用期,，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到。他們的最新 ...

' L5 m/ r: b2 y/ j) x多謝斑竹,，我剛進(jìn)入新的行業(yè)不到兩個(gè)月,，對產(chǎn)品還不熟悉，因此才急切的發(fā)問請教,。幸喜有斑竹的熱心解答,，給我很多有用的信息和啟示。我對問題的實(shí)質(zhì)認(rèn)識(shí)得還比較膚淺,，現(xiàn)在主要是為了先熟悉各個(gè)功能模塊的功能結(jié)構(gòu)和一些關(guān)鍵指標(biāo),，從而達(dá)到總體上對產(chǎn)品的一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)吧，基本也是點(diǎn)到即止了,。因?yàn)樵谟脖P這樣一個(gè)精密的機(jī)電產(chǎn)品里面,，每一個(gè)細(xì)小的結(jié)構(gòu)都足夠一個(gè)人反復(fù)琢磨的。
7 \5 D3 ^- X. A% O+ l學(xué)海無涯,，既然選擇了技術(shù)這條路就認(rèn)真學(xué)吧....
% J* u3 g" A/ Z7 F, u' [
8 K, n! w- z( |. p; P. j! E& C[ 本帖最后由 easylife 于 2007-12-28 19:22 編輯 ]

一兩酒

我困惑的是軸向動(dòng)壓軸承如何形成楔形油膜,？
1 D3 Y3 L4 [' x$ U" a/ x
5 h5 Z. r2 C- L9 `renk 的立減上很多.
隨便從網(wǎng)上下的

, J; S: L6 Z. P# e' Y& V+ A動(dòng)壓止推滑動(dòng)軸承參數(shù)及其設(shè)計(jì)
  
# N' k! N; v8 H9 u; E9 |$ [
" E+ Y: l/ R4 V8 a4 K6 D7 E5 a軸承基本參數(shù)：軸承內(nèi)徑D       寬長比B/L  
) \3 R8 A! s" b  g$ ]   D—軸承外徑，根據(jù)軸承載荷確定,，一般保證瓦塊上平均壓力pm=1.5～3.5MPa為宜,，有均載裝置的軸承，pm=可達(dá)6～7MPa,。
. y' x; L; X- v) ~& A$ J- y* V  d—軸承內(nèi)徑,，決定了軸承的外徑內(nèi)外比D/d，一般取D/d=1.2～2.5為宜,。D/d決定了軸承寬度B,。
2 q" p# o* t2 W5 f  B—軸承寬度，B=(D-d)/2,。一般取寬長比B/L=1左右,，雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)B/L=0.6左右。
$ j3 D5 W5 i6 R0 M' d  z—軸瓦數(shù),，影響軸瓦長度L,，一般取z=6～12，不少于3,，可達(dá)20以上,。過多的瓦數(shù)會(huì)降低承載能力，但能降低油溫。
  α—瓦張角,，α=360k/z,，k=(0.7～0.85)是填充系數(shù)。   
/ b% o9 O" M: }) h+ e3 s2 V+ G  L—軸瓦長度,，L=kπ(D+d)/2z，瓦間溝寬Lk=(1-k)π(D+d)/2z,。
  β—軸瓦傾斜高度,，為軸瓦與軸頸最大間隙h1和最小間隙h2之差，β=h1-h2,。
# k7 E$ a+ O2 I5 g* U  h1,、h2分別是軸承最大、最小油膜厚度,。h2=hmin—最小油膜厚度,，按保證完全流體潤滑的原則確定，表面粗糙度Ra大的取大值,，一般取hmin≈2Ra=0.01～0.05mm,。對安裝制造精度差的軸承還要適當(dāng)增大。
  β/h2—瓦高比,，是軸承設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù),，可以點(diǎn)擊“計(jì)算不同瓦高比靜特性”按鈕進(jìn)行優(yōu)化，最優(yōu)β/L≈1.2,，一般取1.2～2.0較好,。
0 u: ^4 a2 O/ {  Lp—軸瓦平面部分長度，單向轉(zhuǎn)動(dòng)和雙向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)Lp=0.2L較優(yōu)(下圖右圖),。
0 e/ T3 R6 O' V' w) |3 p  可傾軸瓦的尺寸見下圖,，支撐點(diǎn)位置：Lp≈0.58L。對雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承,，只能取Lp≈0.5L,。
# U/ m! }- n; q9 ~, a& v
瓦高比β/h2    間隙系數(shù)ψ  
2 c- n; x; {- l潤滑油：
5 Z0 W+ {2 |( [1 |8 R, h' d    潤滑油牌號(hào)：一般滑動(dòng)軸承使用的潤滑油類型有：主軸油、透平油,，機(jī)械油,。潤滑油的牌號(hào)一般是按運(yùn)動(dòng)粘度表示:N20、N30等,，表示該潤滑油40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度是20cSt,、30cSt。一般,，轉(zhuǎn)速較高時(shí)使用30#油,，轉(zhuǎn)速較低時(shí)使用20#油。靜壓軸承的潤滑油40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度一般較小，如N2～N10,。在用戶也可以采用自定義方式輸入潤滑油的各種性質(zhì),。
    ρ—潤滑油密度，一般ρ=950kg/m3左右,。
$ n8 H+ V  O9 L, O9 X1 z* |$ L    μ—潤滑油的運(yùn)動(dòng)粘度(常用單位：cSt=mm2/s),。μ40℃：潤滑油40℃時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度�,；瑒�(dòng)軸承粘度一般取μ=300/n1/3≈20～30cSt,。
3 j2 j! x9 W9 ~, y, M    η—潤滑油動(dòng)力粘度。軸承適用的潤滑油動(dòng)力粘度η一般0.007～0.07Pa.s,，多在0.02～0.05Pa.s之間,一般可近似按η=0.26/n1/3選取,。高速、精密軸承取小值,，壓力供油時(shí)取大值,。 動(dòng)力粘度η與運(yùn)動(dòng)粘度μ的關(guān)系：η=ρμ≈0.00085μ(Pa.s)。
1 E% Q* \& U1 j6 D7 Z3 G0 ?    平均溫升ΔT一般不要超過20℃,，最高油溫Tmax=T0+1.5ΔT不能超過120℃,。