Sulli小蘇：今天詳細(xì)介紹下氣體潤滑軸承。氣體潤滑軸承是用氣體作為潤滑劑的滑動軸承。用氣體作潤滑劑的滑動軸承，最常用的氣體潤滑劑為空氣，根據(jù)需要也可用氮、氬、氫、氦或二氧化碳等。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ 氣體潤滑軸承是用氣體作為潤滑劑的滑動軸承。它利用氣體的傳輸性（擴散性、粘性和熱傳導(dǎo)性）、吸附性和可壓縮性，使之在摩擦副之間，在流體動壓效應(yīng)、靜壓效應(yīng)和擠壓效應(yīng)的作用下，形成一層完整氣膜，具有支承載荷、減少摩擦的功能。 用氣體作潤滑劑的滑動軸承，最常用的氣體潤滑劑為空氣，根據(jù)需要也可用氮、氬、氫、氦或二氧化碳等，在氣體壓縮機、膨脹機和循環(huán)器中，常以工作介質(zhì)作為潤滑劑。氣體軸承可用于紡織機械、電纜機械、儀表機床、陀螺儀、高速離心分離機、牙鉆、低溫運轉(zhuǎn)的制冷機、氫膨脹機和高溫運轉(zhuǎn)的氣體循環(huán)器等。 制造氣體軸承的材料有工具鋼、青銅、鎢鈷鉬合金、粉末冶金多孔材料、陶瓷和工程塑料等。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ 氣體潤滑軸承的類別 氣體潤滑軸承一般分為氣體動壓軸承、氣體靜壓軸承和氣體擠壓軸承3種類型。實際軸承的潤滑狀態(tài)常常以動、靜壓，動、擠壓，靜、擠壓及動、靜、擠壓混合潤滑狀態(tài)形式存在。 （1）氣體動壓軸承 氣體動壓軸承也稱為自作用軸承，一般常就地取材，采用幾乎無處不有的空氣作為潤滑劑。它的氣膜壓力是靠粘性剪切機理產(chǎn)生的，與液體動壓軸承油膜產(chǎn)生的機理類似。當(dāng)其中一個表面相對于另一表面運動時，由于粘性作用，氣體在兩表面間形成氣楔，從而產(chǎn)生壓力?？諝鈩訅狠S承是一種簡單而巧妙的軸承，完全自成系統(tǒng)，不需要外壓力源或其它附設(shè)，適用于高速運轉(zhuǎn)場合。由于在陀螺和核工程中應(yīng)用而最早獲得進(jìn)展的就是這類軸承。 由于低速下動壓膜根本建立不起來，因此，在起動和停車時需格外注意，避免擦傷現(xiàn)象。另外，氣體動壓軸承還有自激渦動現(xiàn)象，盡量使渦動起始速度處于工作速度上限之外。 （2）氣體靜壓型 氣體靜壓軸承也稱為外部供壓軸承，是目前應(yīng)用最為廣泛的一種，它的氣膜壓力由外部氣源供給，一般常用空氣壓縮機提供。氣體經(jīng)過節(jié)流器進(jìn)入軸承間隙，然后連續(xù)地從軸承外緣排入大氣。與氣體動壓軸承相比，它具有較大的承載力和剛度，穩(wěn)定性也更容易控制一些，而且壓力的建立與工作表面之間的任何相對運動無關(guān)，可在各種速度下使用，特別是利于起動和停車。 軸承工作表面的精度要求也可適當(dāng)降低，但工作時必須保證足夠的節(jié)流器出口壓力。靜壓軸承有時會出現(xiàn)靜不穩(wěn)定現(xiàn)象，俗稱"氣錘"現(xiàn)象或"嘯叫"。由于供氣要連續(xù)消耗功率，當(dāng)流量過大時，選用這種軸承就很不經(jīng)濟。 一般氣體靜壓軸承的供氣壓力不超過0.6兆帕。氣體通過供氣孔進(jìn)入氣室，然后分?jǐn)?shù)路流經(jīng)節(jié)流器進(jìn)入軸承和軸頸的間隙，再從兩端流出軸承，在間隙內(nèi)形成支承載荷的靜壓氣膜。氣體靜壓軸承的內(nèi)孔表面一般不開氣腔，以增大氣膜剛度，提高穩(wěn)定性。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ （3）擠壓膜型 與氣體動壓軸承類似，擠壓膜軸承也與外部氣源無關(guān)，靠兩個工作表面在法線方向上相對振動而在表面間產(chǎn)生壓力。至今擠壓膜軸承還很少得到實際應(yīng)用。這在很大程度上是由于產(chǎn)生動壓膜壓力的運動不是依靠軸承本身的功能，而只由另外的機構(gòu)，如機電的，磁致伸縮的或壓電晶體的振動發(fā)生器等產(chǎn)生的，這就給軸承的實際應(yīng)用帶來很大的不便，自然也就很少有人問津了。 （4）混合軸承 是動、靜壓軸承的混合，即有外部氣源提供外壓，又有兩工作表面間的動壓效應(yīng)，從而提高了承載能力和剛度。但這時要求軸承的間隙要適當(dāng)小些，在動壓軸承的間隙范圍以內(nèi)。 事實上，同一軸承-般能以三種模式工作，那就是：純靜壓式、純動壓式和混合式。如果靜壓軸承內(nèi)表面不開氣腔，那么當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度時，就會產(chǎn)生動壓效應(yīng)，形成自然的混合軸承，僅當(dāng)主軸不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速極低的場合才能算是純靜壓軸承。 按承受載荷的方向不同，又可分為氣體徑向軸承、氣體推力軸承和氣體徑向推力組合軸承； 按支承形式可分為兩種類型：剛性支承型和彈性支承型； 對于氣體靜壓軸示，按共節(jié)流形式可分為四類：小孔節(jié)流型、狹縫節(jié)流型、表面節(jié)流型、多孔質(zhì)材料節(jié)流型。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ 氣體潤滑軸承的應(yīng)用 氣體潤滑軸承在機床中的應(yīng)用實例：氣體潤滑軸承在機床中主要用于主軸支承，包括工件軸、刀具軸、砂輪軸等。機床主軸軸承一般采用氣靜壓軸承和動靜壓混合軸承兩種。小型高速主軸也可采用波箔軸承。 氣體靜壓軸承在機床中應(yīng)用最多，其中以小孔節(jié)流和環(huán)面節(jié)流軸承最為普遍。多孔質(zhì)氣體靜壓軸承近年來越來越多地被用于機床主動靜壓混合潤滑軸承。浮環(huán)動靜壓氣體軸承是近年來新開發(fā)的高速氣體潤滑軸承，用于高速主軸支承很有前景。超高速空氣軸承內(nèi)圓磨頭目前的磨削速度已可實現(xiàn)小孔和微小孔的精密磨削。 （1）應(yīng)用于高精度測量儀器。隨著超精密加的發(fā)展，同時測量儀器也不斷發(fā)展從而滿足精密件的測量要求。測量儀器的工作精度很大部分取決于運動部件的運動精度。氣體軸承在慣性導(dǎo)航儀中的應(yīng)用，正式開啟了氣體潤滑軸承在精密測量儀器中的應(yīng)用。三坐標(biāo)主軸及導(dǎo)軌，圓度儀摩擦力矩儀主軸及導(dǎo)軌，從60年代末就采用氣體潤滑軸承支撐，其精度提高1-2個數(shù)量級。 （2）應(yīng)用于超精密加工中。高的加工精度依賴于工作精度高機床。一臺機床加工精度取決于高旋轉(zhuǎn)精度及高轉(zhuǎn)速的主軸，還有直線度極高無爬行的導(dǎo)軌以及微進(jìn)給機構(gòu)。采用了石墨空氣軸承起氣體潤滑軸承在超精機械中得到廣泛應(yīng)用。 （3）其他行業(yè)中的應(yīng)用。在電子計算機行業(yè)中制造大規(guī)模集成電路的工作臺中采用了空氣軸承；在醫(yī)療器械中應(yīng)用于高速牙鉆中，同時在紡織機械及食品機械甚至核工業(yè)都有應(yīng)用，足見氣體潤滑軸承應(yīng)用之廣泛。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ 氣體潤滑軸承的優(yōu)缺點 優(yōu)點 ①摩阻極低：由于氣體粘度比液體低得多，在室溫下空氣粘度僅為10號機械油的五千分之一,而軸承的摩阻與粘度成正比,所以氣體軸承的摩阻比液體潤滑軸承低。 ②適用速度范圍大：氣體軸承的摩阻低，溫升低，在轉(zhuǎn)速高達(dá)5萬轉(zhuǎn)/分時,其溫升不超過20～30℃，轉(zhuǎn)速甚至有高達(dá)130萬轉(zhuǎn)/分的。氣體靜壓軸承還能用于極低的速度，甚至零速。小型氦渦輪膨脹機轉(zhuǎn)速已達(dá)650 000r/min，線速度為238m/s，按dn值計算已達(dá)到455x106mm·r/min。 ③適用溫度范圍廣：氣體能在極大的溫度范圍內(nèi)保持氣態(tài)，其粘度受溫度影響很小(溫度升高時粘度還稍有增加，如溫度從20℃升至100℃,空氣粘度增加23%),因此,氣體軸承的適用溫度范圍可達(dá)-265℃到1650℃。 ④承載能力低：動壓軸承的承載能力與粘度成正比，氣體動壓軸承的承載能力只有相同尺寸液體動壓軸承的千分之幾。由于氣體的可壓縮性，氣體動壓軸承的承載能力有極限值，一般單位投影面積上的載荷只能加到0.36兆帕。 ⑤加工精度要求高:為提高氣體軸承的承載能力和氣膜剛度,通常采用比液體潤滑軸承小的軸承間隙(小于0.015毫米)，需要相應(yīng)地提高零件精度。氣膜具有誤差勻化作用，其精度比滾動軸承高兩個數(shù)量級，而且振動小，噪聲低。 ⑥無污染：潤滑氣體一般為空氣或惰性氣體，排放到大氣不產(chǎn)生污染。軸承的振動小、噪聲低，對環(huán)境也不構(gòu)成污染。 ⑦壽命長：氣體靜壓軸承無金屬直接接觸，理論壽命為無限長?？紤]其他條件限制，一般應(yīng)在104h以上。動壓氣體軸承啟停瞬間存在金屬間摩擦，壽命受一定影響，但也在3000h以上。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ 缺點 ①承載能力低：氣體潤滑軸承與同類油潤滑軸承比，承載能力約低1～2個數(shù)量級。按單位面積承載能力，油潤滑軸承一般為(0．5～2)MPa，而氣體潤滑軸承則只有(0．02～0．04)MPa。 ②可靠性差：一方面是氣體潤滑軸承容易失穩(wěn)，出現(xiàn)常見的氣錘振動及渦動不穩(wěn)定現(xiàn)象。另一方面是氣體潤滑軸承卡滯、抱軸或咬死現(xiàn)象也時有發(fā)生。 ③需要的制造精度高，造價昂貴：因氣膜很薄，一般在幾微米到幾十微米之間，所以對零件制造精度要求較高，提高了造價。另外，有加工螺旋槽、節(jié)流小孔和多孔質(zhì)材料等特殊工藝要求，增加了制造難度和費用。 ④要求工作條件苛刻：氣體潤滑軸承需要高清潔度的工作環(huán)境及嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，以確保軸承正常工作，不發(fā)生意外。為此，一定程度地限制了它的廣泛應(yīng)用和商品化。 【軸承知識】什么是氣體潤滑軸承？優(yōu)缺點是什么？ 本文章內(nèi)容由收集整理于網(wǎng)絡(luò)，目的在于傳遞更多信息，如有侵犯到您權(quán)益，請聯(lián)系刪除 需要了解更多進(jìn)口軸承信息歡迎在評論區(qū)留言交流 想要了解軸承/滑塊的哪一方面內(nèi)容都可以在評論區(qū)給小編留言

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