氣體潤(rùn)滑軸承的類(lèi)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(lèi)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(xiàn)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(wú)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M長(zhǎng) 　　氣體靜壓軸承無(wú)金屬直接接觸，理論壽M為無(wú)限長(zhǎng)?？紤]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M受一定影響，但也在3000h以上?！　?．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(lèi)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(jiàn)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。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Z多，其中以小孔節(jié)流和環(huán)面節(jié)流軸承Z為普遍。多孔質(zhì)氣體靜壓軸承近年來(lái)越來(lái)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(lái)新開(kāi)發(fā)的高速氣體潤(rùn)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(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。