一、氣體潤(rùn)滑軸承的類......



一、氣體潤(rùn)滑軸承的類型及特性
氣體潤(rùn)滑軸承是用氣體作為潤(rùn)滑劑的滑動(dòng)軸承。它利用氣體的傳輸性(擴(kuò)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(dòng)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。氣體潤(rùn)滑軸承一般分為氣體動(dòng)壓軸

承、氣體靜壓軸承和氣體擠壓軸承3種類型。實(shí)際軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)常常以動(dòng)、靜壓，動(dòng)、擠壓，靜、擠壓及動(dòng)、靜、擠壓混合潤(rùn)滑狀態(tài)形式存

在。
1.氣體潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)
(1)速度高
小型氦渦輪膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)650 000r／min，線速度為238m／s，按dn值計(jì)算已達(dá)到455x106mm·r／min。
(2)精密度高
氣膜具有誤差勻化作用，其精度比滾動(dòng)軸承高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而且振動(dòng)小，噪聲低。
(3)摩擦損耗小
氣體粘度僅為潤(rùn)滑油粘度的千分之一，所以氣膜內(nèi)摩擦引起的摩擦轉(zhuǎn)矩比油膜的低三個(gè)數(shù)量級(jí)。
(4)適用溫度范圍寬，能抗原子輻射
耐高溫可達(dá)300—500℃，溫度低到10K氣體軸承仍能工作。
(5)無污染
潤(rùn)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(dòng)小、噪聲低，對(duì)環(huán)境也不構(gòu)成污染。
(6)壽命長(zhǎng)
氣體靜壓軸承無金屬直接接觸，理論壽命為無限長(zhǎng)。考慮其他條件限制，一般應(yīng)在104h以上。動(dòng)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。
2.氣體潤(rùn)滑軸承的缺點(diǎn)
(1)承載能力低
氣體潤(rùn)滑軸承與同類油潤(rùn)滑軸承比，承載能力約低1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。按單位面積承載能力，油潤(rùn)滑軸承一般為(0.5～2)MPa，而氣體潤(rùn)滑軸

承則只有(0.02～0.04)MPa。
(2)可靠性差
一方面是氣體潤(rùn)滑軸承容易失穩(wěn)，出現(xiàn)常見的氣錘振動(dòng)及渦動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。另一方面是氣體潤(rùn)滑軸承卡滯、抱軸或咬死現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。
(3)需要的制造精度高，造價(jià)昂貴
因氣膜很薄，一般在幾微米到幾十微米之間，所以對(duì)零件制造精度要求較高，提高了造價(jià)。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(fèi)用。
(4)要求工作條件苛刻
氣體潤(rùn)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。
二、氣體潤(rùn)滑軸承的應(yīng)用
氣體潤(rùn)滑軸承在機(jī)床中的應(yīng)用實(shí)例
氣體潤(rùn)滑軸承在機(jī)床中主要用于主軸支承，包括工件軸、刀具軸、砂輪軸等。機(jī)床主軸軸承一般采用氣靜壓軸承和動(dòng)靜壓混合軸承兩種。
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小型高速主軸也可采用波箔軸承。氣體靜壓軸承在機(jī)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(jī)床主動(dòng)靜壓混合潤(rùn)滑軸承。浮環(huán)動(dòng)靜壓氣體軸承是近年來新開發(fā)的高速氣體潤(rùn)滑軸承，用于高速主軸支承很有前景。
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超高速空氣軸承內(nèi)圓磨頭目前的磨削速度已可實(shí)現(xiàn)小孔和微小孔的精密磨削。采用空氣軸承使機(jī)床的加工精度提高了2—3個(gè)數(shù)量級(jí)，可實(shí)

現(xiàn)精密鏡面加工。