在1854年,,法國(guó)人G.A伊恩當(dāng)時(shí)提出用氣體做潤(rùn)滑劑的想法,終于在1896年,,第一個(gè)空氣軸承問世了,。
空氣軸承(gas bearing):用氣體作潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)軸承,。較常用的氣體潤(rùn)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(jī),、膨脹機(jī)和循環(huán)器中,,常以工作介質(zhì)作為潤(rùn)滑劑。
空氣軸承是指借助于軸承滑動(dòng)副表面之間形成的壓力空氣膜將負(fù)荷支承起來的軸承,,工作時(shí)滑動(dòng)副表面之間完全由氣膜分開,。空氣軸承屬于滑動(dòng)軸承中之流體滑動(dòng)軸承,,工作時(shí)為流體潤(rùn)滑,,其潤(rùn)滑介質(zhì)為空氣。
根據(jù)壓力空氣膜形成機(jī)理,,空氣軸承主要分為兩類:空氣動(dòng)壓軸承和空氣靜壓軸承,。
空氣動(dòng)壓軸承的壓力空氣膜是通過滑動(dòng)副的相互運(yùn)動(dòng)將空氣帶入滑動(dòng)副表面之間收斂性的區(qū)域而形成的,氣膜大致為楔形,。由于空氣動(dòng)壓軸承不需要外部氣源,,因此也稱為“自作用軸承”。
空氣靜壓軸承的壓力空氣膜是由外部的壓縮空氣通過節(jié)流器導(dǎo)入滑動(dòng)副表面之間形成,??諝忪o壓軸承需要潔凈的外部氣源。
空氣軸承特點(diǎn)
?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(hào)機(jī)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(rùn)滑軸承低,。
?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(shí),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,。
?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(shí)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℃,。
?承載能力低
動(dòng)壓軸承的承載能力與粘度成正比,氣體動(dòng)壓軸承的承載能力只有相同尺寸液體動(dòng)壓軸承的千分之幾,。由于氣體的可壓縮性,,氣體動(dòng)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,。
?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(rùn)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。