《高速度高旋转精度磁性液体滑动轴承的设计与制造》

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随着硬盘驱动器、激光打印机、高速摄像机等的迅速发展,对其中核心零部件的轴承提出了更高要求.现在的滚珠轴承、空气滑动轴承、油滑动轴承等已无法满足其高转速、高旋转精度、高刚度、易密封的迫切需要.为此,磁性液体滑动轴承应运而生.利用磁性液体的磁控特性,设计在转动密封间隙处形成磁性液体的"O"形圈,实现零泄漏密封,为高速化创造条件;利用磁性液体良好的润滑性,设计轴与轴承间有磁性液体膜隔离,实现轴悬浮非接触支承方式,使旋转精度大幅度提高;利用磁性液体滑动轴承中既是润滑剂又是密封件,设计优化整体结构,实现比同类球轴承体积减半以适应信息产品的微型化要求.所以设计与制造磁性液体滑动轴承既现实又必要. 1.先进性创新性 (1)材料特性:选用自制的极低挥发度、高磁化强度级别的聚α-烯烃合成油基磁性液体在轴套与轴间实现非接触零泄漏密封;选用低粘度、低磁化强度级别的聚α-烯烃合成油基磁性液体,实现在外加磁场的作用下磁性液体被控制在润滑区域内的稳定有油润滑,从而达到高速度,易密封的先进性;(2)结构设计:设计磁性液体滑动轴承为轴悬浮非接触支承方式,轴承的摩擦变化很小,且轴与轴套之间由磁性液体产生动压,结构上使磁性液体滑动轴承达到高旋转精度、高刚度的先进性;(3)制造工艺:设计的磁性液体滑动轴承的制造精度和表面加工要求远低于常规轴承,部件少,整体优化设计高度或体积比同类球轴承减小50%,制造工艺适宜大批量,流水线,低成本生产.主要技术指标:(1)磁性液体滑动轴承额定转速自10000~30000r/min,振幅小于0.03um;(2)整体优化设计的磁性液体滑动轴承的高度或体积比同类球轴承减小50%.主要经济指标:随着高速度,高信息化科技产品的迅速发展,对其中核心零部件的轴承提出了更高要求.研制高速度高旋转精度的磁性液体滑动轴承是科技发展的迫切需要.以计算机硬盘驱动器主轴轴承为例,中国05年市场约10亿人民币.国际市场05年约100亿元人民币以上.而激光打印机、高速摄像机、医疗器械、高档玩具以及运动器械等各行业高速度高旋转精度的滑动轴承市场都非常大.宁波市是轴承生产和出口的大市,仅06年1-6月共出口轴承6.72亿套,价值2.17亿美元,但出口轴承规格过于集中,低价竞争,出口层次低.预计宁波市星联合工贸有限公司的宁波三星微型轴承厂磁性液体滑动轴承一条流水线投入生产后年产50万套,增加收入100万元.为全省全市的轴承行业提升产品高科技含量起到示范和带头作用.

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