How the Hydrostatic Oil Film Works: Thickness, Pressure and Load Capacity

Key Takeaways:

The hydrostatic oil film is the heart of the technology. Understand oil-film thickness (3–50 μm), supply pressure (1–10 MPa), and how restrictors let the film carry heavy loads without contact.

How the Hydrostatic Oil Film Works: Thickness, Pressure and Load Capacity
Tags:
hydrostatic oil film oil film thickness hydrostatic supply pressure oil film load capacity restrictor hydrostatic non-contact lubrication
Available Languages
🇷🇺 Русский

Как работает гидростатическая масляная плёнка: толщина, давление и грузоподъёмность

Устройство масляной плёнки

Насос подаёт масло через дроссель в карманы на одной из поверхностей. Масло перетекает через зазор (land) к краю, создавая давление, которое поднимает деталь на плёнке толщиной 3–50 мкм.

Давление и нагрузка

Давление питания 1–10 МПа. Под нагрузкой плёнка утоньшается, дроссель повышает давление в кармане, восстанавливая равновесие. Это саморегулирование даёт высокую грузоподъёмность и жёсткость.

Почему важна толщина

Толще плёнка — лучше терпит загрязнения, но ниже жёсткость. Для прецизии проектируют 3–10 мкм при плоскостности карманов ≤0,5 мкм.

Вывод

Плёнка — это управляемое поле давления, а не просто прокладка. Чистота масла и геометрия карманов превращают её в прецизионный подшипник.

🇻🇳 Tiếng Việt

Màng dầu thủy tĩnh hoạt động thế nào: độ dày, áp suất và khả năng chịu tải

Cấu tạo màng dầu

Bơm đẩy dầu qua van tiết lưu vào các hốc trên bề mặt. Dầu chảy qua khe (land) ra mép, tạo áp suất nâng chi tiết trên màng dày 3–50 μm.

Áp suất và tải

Áp cấp 1–10 MPa. Khi có tải, màng mỏng đi, tiết lưu tăng áp suất hốc để cân bằng. Tự điều chỉnh này mang lại chịu tải và độ cứng cao.

Tại sao độ dày quan trọng

Màng dày chịu bẩn tốt hơn nhưng cứng thấp; thiết kế precision thường 3–10 μm với độ phẳng hốc ≤0,5 μm.

Kết luận

Màng dầu là trường áp suất chủ động. Dầu sạch và hình học hốc biến nó thành ổ trục chính xác.

🇫🇷 Français

Comment fonctionne le film d'huile hydrostatique : épaisseur, pression et capacité de charge

Anatomie du film d'huile

La pompe envoie l'huile par un restricteur dans les cavités d'une surface. L'huile s'écoule sur le land jusqu'au bord, créant une pression qui porte la pièce sur un film de 3–50 μm.

Pression et charge

La pression d'alimentation est de 1–10 MPa. Sous charge, le film s'amincit; le restricteur relève la pression de la cavité et rétablit l'équilibre. Cette auto-régulation donne une grande capacité et raideur.

Pourquoi l'épaisseur compte

Un film épais tolère mieux la contamination mais est moins rigide; en précision on vise 3–10 μm avec une planéité des cavités ≤0,5 μm.

En résumé

Le film est un champ de pression contrôlé. Huile propre et géométrie précise en font un palier de précision.

🇩🇪 Deutsch

So funktioniert der hydrostatische Ölfilm: Dicke, Druck und Tragfähigkeit

Aufbau des Ölfilms

Die Pumpe fördert Öl über ein Drosselglied in die Taschen einer Lagerfläche. Das Öl strömt über das Spaltland zum Rand und erzeugt einen Druck, der das Bauteil auf einem 3–50 μm dicken Film trägt.

Druck und Last

Der Versorgungsdruck liegt bei 1–10 MPa. Unter Last wird der Film dünner; das Drosselglied erhöht den Kammerdruck und stellt das Gleichgewicht wieder her. Dieses Selbstregelverhalten bringt hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit.

Warum die Dicke zählt

Ein dickerer Film verträgt Verschmutzung besser, ist aber weicher; Präzisionskomponenten werden auf 3–10 μm bei einer Taschenplanheit ≤0,5 μm ausgelegt.

Fazit

Der Film ist ein geregeltes Druckfeld. Sauberes Öl und exakte Geometrie machen daraus ein Präzisionslager.

Anatomy of the Oil Film

In a hydrostatic support, a high-pressure pump delivers oil through a restrictor into recessed cavities (oil pockets) on one bearing surface. The oil flows across the land (the small gap) to the edge, building a pressure profile that lifts and supports the moving element entirely on a thin film—typically 3–50 μm thick.

Hydrostatic oil film schematic

Pressure and Load

Supply pressure is normally 1–10 MPa. When an external load presses down, the film on the loaded side thins slightly; the restrictor responds by raising that cavity's pressure, restoring equilibrium. This self-correcting behaviour is what gives hydrostatic systems their remarkable load capacity and stiffness.

Why Thickness Matters

A thicker nominal film tolerates contamination better but reduces stiffness; a thinner film raises stiffness but demands higher oil cleanliness. In practice, design oil-film thickness is 3–10 μm for precision hydrostatic components, with oil-cavity flatness held within ≤0.5 μm so the film stays uniform.

Takeaway

The oil film is not a static cushion—it is an actively controlled pressure field. Proper pressure, clean oil, and precise cavity geometry are what turn a simple film into a precision bearing.