1862年,法国的L.D.吉拉尔发明液体静压轴承,指出摩擦系数可小至1/500。1917年,英国科学家瑞利发表求解液体静压推力轴承的承载能力、流量和摩擦力矩方程。1938年,美国在大型天文望远镜上应用液体静压轴承,承载总重量500吨,每昼夜转动一周,驱动功率仅1/12马力。1948年法国开始把液体静压轴承用于磨床上。现代液体静压轴承已成功地用于重型、精密、高效率的机器和设备上。
随着机器向高效、精密的方向发展,静压轴承技术也面临挑战。
(1)对于静压轴承,温度的影响严重地存在。要采取降温措施。设计时应考虑由于材料热膨胀系数的差异引起轴承间隙的变化。
(2)进一步地完善磨床主轴结构,采用合适的油腔数目、参数,磨削精度可以进一步提高。
(3)为进一步提高轴系的动态刚性,目前机床静压轴承正向提高供油压力方向发展,以适用于粗精加工的需要。
(4)在高速、重载的下工作的静压主轴,要综合考虑动压效应、热效应、挤压膜效应、油可压缩性效应,以及轴与轴承弹性变形的影响。
(5)静压轴承的标准化,系列化设计和作为通用零件出售,是静压技术成熟的标志。磨床静压主轴标准化,系列化设计等。这些都标志着我国静压技术发展进入了一个新阶段。
(6)尽管静压轴承的制造已不困难,但轴承和主轴的制造工艺还有很大的改进失地。其基本要求是如何保证和提高前、后径向轴承的同心度和推力轴承与径向轴承内孔的垂直度。
(7)静压轴承供油系统中,过滤器还有进一步改进研制的必要。过滤器精度如能控制在5微米以下,就能确保静压主轴的性能和使用寿命。
(8)还应从事应用静压主轴改进现有制造工艺的研究,如要获得与一般主轴相同的制造精度,对于砂轮主轴可采用大粒度砂轮,快速修正来提高效率,也可用CBN砂轮;可以合并工序,减少磨削工序,在产品质量允许的情况下,实现粗精一次装夹磨出:甚至实现以磨代车或以磨代超等工艺。以提高效率 。