空氣靜壓軸承

氣體靜壓軸承是滑動軸承形式當中的一種，其結構和工作原理與液體滑動軸承類似，不同的是採用氣體(多為空氣)作為潤滑介質。

基本介紹

• 中文名：空氣靜壓軸承
• 套用領域：機械工程
• 特點：以空氣作為潤滑介質

原理介紹

氣體靜壓軸承是滑動軸承形式當中的一種，其結構和工作原理與液體滑動軸承類似，不同的是採用氣體(多為空氣)作為潤滑介質。當外部壓縮氣體通過節流器進入軸承間隙，就會在間隙中形成一層具有一定承載和剛度的潤滑氣膜，依靠該氣膜的潤滑支承作用將軸浮起在軸承中。對於氣體靜壓軸承，採用外壓供氣是其基本工作方式，節流器是其結構的關鍵，而主軸工作時因自重和載荷出現的偏心則建立起軸承相應的承載和剛度加工中心機制。

工作過程

壓縮空氣以供氣壓力只:由供氣通道經節流小孔進入氣腔，通過氣膜流出，當通道橫截面積減小時，氣流速度加快，剪下速率會增加，由於氣體的粘性，氣體的內摩擦會消耗其動能，經過節流小孔後氣體壓力值減小，即氣腔中壓力Pr，小於供氣壓力凡。同理由於氣膜厚度很小，空氣在氣膜中流動時的剪下速率很大，所以氣體由氣腔流經氣膜時，壓力會有再次損失，即環境壓力Po低於氣腔壓力Pr。我們將節流小孔和氣膜這些小截面通道對氣流的阻礙作用稱為阻抗，將節流小孔的阻抗記為Rg，記氣膜的阻抗為Rh。那么，空氣流動的過程與電流流經兩個串聯的電阻非常相似，其中，氣流對應於電流，阻抗對應於電阻，氣體壓力對應於電壓。未通壓縮空氣前，由於滑動件的自重與載荷的作用:支承件與滑動件相互貼合：氣膜厚度h為零。此時氣膜的阻抗Rh趨於無窮大，氣腔壓力只，趨近於供氣壓力Ps;當供氣壓力與氣腔面積之乘積值超過載荷F時，滑動件浮起，氣膜形成，氣腔壓力只，低於供氣壓力凡滑動件在氣膜壓力的支承下達到平衡。當外載荷F增大時，氣膜厚度減小，氣膜阻抗值R蹭大。氣膜上的壓幟，會因此增加，支承力增加，以平衡增大的外載荷。反之，F減小，h增大，R*減小，只減小，從而支承力減小，這樣可以和減小的外載荷平衡。