气浮轴承也叫气体轴承。用空气作为润滑剂的滑动轴承。正常工作时,轴和轴承表面完全由气膜所隔开,凭借气膜中压力的变化来支承轴和外力负荷。由于空气比油粘滞性小,耐高温,无污染,因而气浮轴承可用于高速机器、仪器及放射性装置中,但其负荷能力根据气浮面有大有小。
基本原理
如果加压使空气通过特别的通道或轴承的多孔表面送入轴承,就可以使轴颈与轴承隔开。这就是利用空气来润滑的气浮轴承的工作原理。由此可见,气浮轴承属于流体润滑轴承。
特点
气浮轴承用气体作润滑剂,润滑气体常用空气,也用氢、氦、氮、一氧化碳及水蒸气等。由于气体粘度低,粘度随温度变化小,化学稳定性好,因此,气体轴承具有摩擦小、精度高、速度高、温升低、寿命长、耐高低温及原子辐射,对主机和环境无污染等优点。但这种轴承承载能力小、刚度低、稳定性差、对工作条件要求严格。
主要类型
气浮轴承主要类型有:动压气浮轴承、静压气浮轴承、压膜轴承和其它类型气浮轴承。
动压气浮轴承与液体动压轴承的支承原理相同,只是气体可以压缩,为可压缩流体润滑轴承。
静压气浮轴承的作用原理同样与液体静压轴承相同。常用的节流器有小孔、狭缝和多孔质轴衬。高承载时也使用可变节流器。供气压力、节流器参数和轴承间隙三者,若匹配得当,可得到承载高、剐度大、流量小和工作稳定的轴承。 [2]
当轴或轴承沿支承面的法向作高频振动时,其间隙内的气体不断受到挤压,形成一压力高于环境压力的气膜,由该气膜承受外载荷。这种轴承称为压膜轴承。压膜轴承的高频振动是由压电陶瓷或磁致伸缩材料制成的换能器产生。压膜轴承的优点是:结构简单、紧凑、容易调整。缺点是:承载能力低、安装较复杂。
应用
气浮轴承在工业、农业、科学实验、国防方面都有广泛的应用。如高速离心机、大功率鼓风机、汽轮机、电子计算机、精密机床、测量仪表、气浮陀螺等。