軸承，相信大家都不會陌生(shēng)，我們常用的滾動軸承應該是最熟悉的，它是當代機械設備中的重要零部件。那什(shén)麽是空氣軸承呢(ne)？

什(shén)麽是空氣軸承？

空氣軸承(gas bearing)：用氣體(tǐ)作(zuò)潤滑劑的滑動軸承。最常用的氣體(tǐ)潤滑劑為(wèi)空氣，根據需要也(yě)可用氮、氩、氫、氦或二氧化(huà)碳等。

在氣體(tǐ)壓縮機、膨脹機和循環器(qì)中，常以工作(zuò)介質作(zuò)為(wèi)潤滑劑。

空氣軸承是指借助于軸承滑動副表面之間(jiān)形成的壓力空氣膜将負荷支承起來(lái)的軸承，工作(zuò)時(shí)滑動副表面之間(jiān)完全由氣膜分(fēn)開。

空氣軸承屬于滑動軸承中之流體(tǐ)滑動軸承，工作(zuò)時(shí)為(wèi)流體(tǐ)潤滑，其潤滑介質為(wèi)空氣。

空氣軸承分(fēn)類

根據壓力空氣膜形成機理(lǐ)，空氣軸承主要分(fēn)為(wèi)兩類：空氣動壓軸承和空氣靜壓軸承。

空氣動壓軸承的壓力空氣膜是通過滑動副的相互運動将空氣帶入滑動副表面之間(jiān)收斂性的區域而形成的，氣膜大緻為(wèi)楔形。由于空氣動壓軸承不需要外部氣源，因此也(yě)稱為(wèi)“自作(zuò)用軸承”。

空氣靜壓軸承的壓力空氣膜是由外部的壓縮空氣通過節流器(qì)導入滑動副表面之間(jiān)形成。空氣靜壓軸承需要潔淨的外部氣源。

圖1 空氣動壓軸承工作(zuò)原理(lǐ)

圖2 空氣靜壓軸承工作(zuò)原理(lǐ)

空氣軸承特點

① 摩阻極低(dī)

由于氣體(tǐ)粘度比液體(tǐ)低(dī)得多，在室溫下(xià)空氣粘度僅為(wèi)10号機械油的五千分(fēn)之一(yī),而軸承的摩阻與粘度成正比,所以氣體(tǐ)軸承的摩阻比液體(tǐ)潤滑軸承低(dī)。

② 适用速度範圍大

氣體(tǐ)軸承的摩阻低(dī)，溫升低(dī)，在轉速高達5萬轉/分(fēn)時(shí),其溫升不超過20～30℃，轉速甚至有高達130萬轉/分(fēn)的。氣體(tǐ)靜壓軸承還能(néng)用于極低(dī)的速度，甚至零速。

③ 适用溫度範圍廣

氣體(tǐ)能(néng)在極大的溫度範圍内保持氣态，其粘度受溫度影響很小(溫度升高時(shí)粘度還稍有增加，如(rú)溫度從20℃升至100℃,空氣粘度增加23%),因此,氣體(tǐ)軸承的适用溫度範圍可達-265℃到1650℃。

④ 承載能(néng)力低(dī)

動壓軸承的承載能(néng)力與粘度成正比，氣體(tǐ)動壓軸承的承載能(néng)力隻有相同尺寸液體(tǐ)動壓軸承的千分(fēn)之幾。由于氣體(tǐ)的可壓縮性，氣體(tǐ)動壓軸承的承載能(néng)力有極限值，一(yī)般單位投影面積上(shàng)的載荷隻能(néng)加到0.36兆帕。

⑤ 加工精度要求高

為(wèi)提高氣體(tǐ)軸承的承載能(néng)力和氣膜剛度,通常采用比液體(tǐ)潤滑軸承小的軸承間(jiān)隙(小于0.015毫米)，需要相應地提高零件精度。

空氣軸承的應用

空氣軸承是利用空氣彈性勢能(néng)來(lái)起支承作(zuò)用的一(yī)種新(xīn)型軸承。

唯一(yī)使用的潤滑劑是空氣；因此，對于必須要求無污染的工件、或者工作(zuò)環境來(lái)說(shuō)，空氣軸承技術是理(lǐ)想的。

在空氣軸承中，滾珠由氣墊代替。空氣軸承最為(wèi)人(rén)熟知的應用之一(yī)或許是氣墊船。

巨大的風(fēng)扇在氣墊船下(xià)方吹動空氣，通過彈性橡膠 “裙邊” 阻止空氣的逸出。氣墊船下(xià)方所産生(shēng)的高氣壓能(néng)夠支撐船體(tǐ)重量，因而使其漂浮在氣墊上(shàng)。

50年代以來(lái)，氣體(tǐ)軸承的應用越來(lái)越廣泛，并且受到廣泛和深入的研究。目前氣體(tǐ)軸承可用于紡織機械、電纜機械、儀表機床、陀螺儀、高速離心分(fēn)離機、牙鑽、低(dī)溫運轉的制冷機、氫膨脹機和高溫運轉的氣體(tǐ)循環器(qì)等。