hdd用超小型動壓軸承的現狀
一、前言
隨著信息處理技術的發展,對存貯器的容量要求越來越大:另一方面手機和數碼相機
等小型終端機普及又要求存貯器超小型化。hdd被公認為是最合適的存貯器,但由于hdd用的滾珠軸承難以微型化,因此限制了hdd的大容量化和超小型化;為了解決這一難題就要用到動壓軸承。動壓軸承同普通的滾珠軸承相比較,具有耐振動、長壽命、低噪音、高精度等優點。本公司開發出了1日元硬幣大小(φ20×1. 5mm)的、高精度、超小型動壓軸承電機。在此技術的基礎上試制出了適用于緊湊的閃光i型hdd用的動壓軸承電機、外觀如圖l所示,設計圖如圖2所示。下面介紹其結構和性能。
二、結構簡單的超小型動壓軸承
本公司的超小型動壓軸承結構簡單,組裝方便,結構如圖3所示,由相對于靜止的固定環、旋轉體的軸和上下穩固地支撐著軸的止推軸承組成。這就是整個軸承的基本結構。
動壓軸承的旋轉體和靜止體之間的間隙中充滿動壓油。這些油同旋轉體一起向旋轉方向漉動,裁會在設計的淘槽同產生i升的動壓力,將旋轉體浮起來。這些溝槽是在軸秘止接軸承上下設置的,呈y字形狀,分別在旋轉方向等間距排列。在動壓軸承中動壓油采用了磁性流體,在流體的開口部設計有強磁場以防止動壓油向外部飛散出去。
三、超小型化、高精度化技術
由軸向的止推軸承和徑向的軸頸構成的動壓軸承關鍵是旋轉體和靜止體之間的距離(間隙)精度。間隙越狹窄軸承的剛性越高,旋轉精度也越好。但部件的精度和組裝精度的要求提高,會留下了許多制作工藝上的困難,而我們的動壓軸承部品精度粗略地就可以達到,而且組裝無誤差;這是我們的技術特色。我們的動壓軸承可以實現0. 75mm的超微間隙。
具體講軸頸軸承的軸徑φ1. 7mm,環內徑φ1.7mm+1.5μ m。用一般的圓筒研磨方法就可以達到0. 75μ m的間隙。在固定環和止推軸承聞夾進1.5μ mm厚的金屬箔,用這金屬箔佧為彈性環從上下均勻加力將止推軸承固定在軸上,這種組裝方法能確保止推軸承上下0. 75μ m的間隙,而且容易實施,使用不同厚度的金屬箔可以調整問題,經過反復實踐可以得出理想的間隙,用或其他部件固定,連接也采用同樣的彈性環;所以成本低只要簡單的工夾具就能進行高精度組裝。這樣簡單的構造和方便的組裝方法便于大批量生產出超小型、高精度的動壓軸承。
決定軸承性能的一個重要指標就是重復定位精度(norrrepeatable runout,nrro)試驗是采用分辨率為l納米的靜電電容型非接觸變形器進行的。裝上半徑6. 5mm的盤片,對盤片上的測試點進行測試;在轉速3600rpm時,測得止推方向的變位在0 01μ m以下。nrro的試驗結果如圖4所示。這一性能可以使超小型閃光i型hdd的存貯容量達20g以上。
四、結束語
今后hdd的需求越來越大,而且希望超小型化、大容量化。本公司的超小型動壓軸承就是以簡單、便于組裝、高精度為特點、為今后hdd發展作出貢獻。
翻譯:孫以木
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