气体轴承的优缺点
一、气体轴承优点1、摩擦损耗小 气体黏度通常为油黏度的千分之几,室温下空气黏度仅为10#机械油的五千分之一,由气膜引起的摩擦力矩比油膜低3个数量级。轴承摩擦低,对主机的干扰力矩小,功率损耗小,运动非常平稳,无爬行,为非常理想的支承方式。 2、运动精度高 气体轴承的制造精度要求非常高,气膜又具有匀化作用,所以气体轴承的精度比滚动轴承高2个数量级,且振动、噪声值也低。在高精密加工机床上会采用空气轴承支承。 3、速度高,使用速度范围宽 气体轴承的摩擦阻力非常低,温升低,在转速高达5万r/min时,其温升不超过20~30℃,转速甚至有高达130万r/min的。气体静压轴承还能用于极低的速度,甚至零速。 4、耐高温、低温及原子辐射 油、脂润滑剂,高温挥发、低温凝固,原子辐射下分解变质,而气体润滑剂多数不存在这些问题(多孔质除外)。气体能在极大的温度范围内保持气态,其黏度受温度影响很小,气体轴承的适用温度范围可达-265~1250 ℃。 5、无污染或少污染 气体轴承一般用空气或惰性气体做润滑剂,所以,润滑剂排放对环境无任何污染。少数采用如CO2、CH4等作润滑剂的轴承,一般都在封闭状态下工作,对环境影响也不大。 6、寿命长 气体轴承在正常工作时,无金属接触,理论上无磨损,轴承寿命理论为无限长,考虑其他条件的限制,轴承寿命至少也在一万小时以上,而且能始终保持精度不变。纯动压气体轴承,由于存在起停瞬间的接触摩擦,寿命受一定影响,陶瓷动压轴承起停次数可达5万次以上。 二、气体轴承缺点1、承载能力小、刚度低 气体润滑膜轴承的承载能力比油膜轴承大约低1~2个数量级。动压轴承的承载能力与黏度成正比,气体动压轴承的承载能力只有相同尺寸液体动压轴承的千分之几。由于气体的可压缩性,气体动压轴承的承载能力有极限值,一般单位投影面积上的载荷只能加到0.36 MPa。气体轴承适用于轻载精密支承。 2、阻尼特性差。 3、可靠性、稳定性较差 气体轴承容易失稳,出现气锤振动或涡动现象,因此,为了提高稳定性,设计出了种类繁多的轴承形式。 4、气体静压轴承需配备要求很高的气源供给系统 |