氣體軸承的優(yōu)缺點(diǎn)
2022-05-21來(lái)源:軸承雜志社
優(yōu)點(diǎn)
1)摩擦損耗小。氣體黏度通常為油黏度的千分之幾,室溫下空氣黏度僅為10#機(jī)械油的五千分之一,由氣膜引起的摩擦力矩比油膜低3個(gè)數(shù)量級(jí)。軸承摩擦低,對(duì)主機(jī)的干擾力矩小,功率損耗小,運(yùn)動(dòng)非常平穩(wěn),無(wú)爬行,為非常理想的支承方式。
2)運(yùn)動(dòng)精度高。氣體軸承的制造精度要求非常高,氣膜又具有勻化作用,所以氣體軸承的精度比滾動(dòng)軸承高2個(gè)數(shù)量級(jí),且振動(dòng)、噪聲值也低。在高精密加工機(jī)床上會(huì)采用空氣軸承支承。
3)速度高,使用速度范圍寬。氣體軸承的摩擦阻力非常低,溫升低,在轉(zhuǎn)速高達(dá)5萬(wàn)r/min時(shí),其溫升不超過(guò)20~30℃,轉(zhuǎn)速甚至有高達(dá)130萬(wàn)r/min的。氣體靜壓軸承還能用于極低的速度,甚至零速。
4)耐高溫、低溫及原子輻射。油、脂潤(rùn)滑劑,高溫?fù)]發(fā)、低溫凝固,原子輻射下分解變質(zhì),而氣體潤(rùn)滑劑多數(shù)不存在這些問題(多孔質(zhì)除外)。氣體能在極大的溫度范圍內(nèi)保持氣態(tài),其黏度受溫度影響很小,氣體軸承的適用溫度范圍可達(dá)-265~1250 ℃。
5)無(wú)污染或少污染。氣體軸承一般用空氣或惰性氣體做潤(rùn)滑劑,所以,潤(rùn)滑劑排放對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。少數(shù)采用如CO2、CH4等作潤(rùn)滑劑的軸承,一般都在封閉狀態(tài)下工作,對(duì)環(huán)境影響也不大。
6)壽命長(zhǎng)。氣體軸承在正常工作時(shí),無(wú)金屬接觸,理論上無(wú)磨損,軸承壽命理論為無(wú)限長(zhǎng),考慮其他條件的限制,軸承壽命至少也在一萬(wàn)小時(shí)以上,而且能始終保持精度不變。純動(dòng)壓氣體軸承,由于存在起停瞬間的接觸摩擦,壽命受一定影響,陶瓷動(dòng)壓軸承起停次數(shù)可達(dá)5萬(wàn)次以上。
缺點(diǎn)
1)承載能力小、剛度低。氣體潤(rùn)滑膜軸承的承載能力比油膜軸承大約低1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。動(dòng)壓軸承的承載能力與黏度成正比,氣體動(dòng)壓軸承的承載能力只有相同尺寸液體動(dòng)壓軸承的千分之幾。由于氣體的可壓縮性,氣體動(dòng)壓軸承的承載能力有極限值,一般單位投影面積上的載荷只能加到0.36 MPa。氣體軸承適用于輕載精密支承。
2)阻尼特性差。
3)可靠性、穩(wěn)定性較差。氣體軸承容易失穩(wěn),出現(xiàn)氣錘振動(dòng)或渦動(dòng)現(xiàn)象,因此,為了提高穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)出了種類繁多的軸承形式。
4)氣體靜壓軸承需配備要求很高的氣源供給系統(tǒng)。