在现代工业中,空气轴承正以其独特的优势成为高端设备的核心零部件。它以气体为润滑剂,具有低摩擦、高转速、宽温度范围等特点,广泛应用于对清洁度要求极高的设备中,为工业发展注入新活力。
空气轴承简介
空气轴承是一种利用气体(通常是空气)作为润滑剂的滑动轴承。由轴承内圈和外圈,外圈上有空气的进出口孔,内圈上有喷嘴。
分为三大类:空气静压轴承、空气动压轴承和挤压膜轴承。在一般工业中,空气静压轴承用得较广泛。用空气作为润滑剂的滑动轴承。空气比油粘滞性小,耐高温,无污染,因而可用于高速机器、仪器及放射性装置中,但其负荷能力比油低。
其工作原理是通过在轴承滑动副表面之间形成压力空气膜来支承负荷,完全避免了机械接触,从而实现低摩擦运行。空气轴承分为两大类:空气动压轴承和空气静压轴承。空气动压轴承依靠滑动副的运动形成楔形气膜,无需外部气源,适用于高速旋转设备;而空气静压轴承则通过外部压缩空气形成气膜,对气源洁净度要求较高,适用于低速甚至零速工况。

空气轴承的特点
空气轴承具有以下显著特点:
低摩擦:气体粘度极低,仅为10号机械油的五千分之一,因此空气轴承的摩阻极低,大大提高了设备的运行效率。
高转速适应性:空气轴承在高速运转时温升低,即使在5万转/分的高转速下,温升也不超过20℃~30℃,部分空气静压轴承的转速甚至可高达130万转/分。
宽温度范围:空气轴承的适用温度范围极广,从-265℃到1650℃,在极端温度下仍能保持稳定运行。
低承载能力:由于气体的可压缩性,空气轴承的承载能力相对较低,一般单位投影面积上的载荷极限为0.36兆帕,适用于轻载设备。
高精度加工要求:为提高承载能力和气膜刚度,空气轴承的加工精度要求极高,轴承间隙通常小于0.015毫米。

空气轴承的应用
空气轴承以其无污染、高精度的特点,在多个领域展现出独特优势。例如,在气垫船中,通过风扇在船底形成高气压气垫,实现船体的悬浮和高速航行。此外,空气轴承还广泛应用于纺织机械、电缆机械、仪表机床、陀螺仪、高速离心分离机、牙钻、低温制冷机、氢膨胀机和高温气体循环器等设备中,为这些设备的高效、稳定运行提供了有力保障。
空气轴承凭借其独特的气体润滑原理和卓越的性能,正在成为工业领域中不可或缺的关键零部件。在未来的发展中,随着技术的不断创新和应用领域的进一步拓展,空气轴承将在更多高端设备和复杂工况中发挥更大的作用,为工业生产的高效、清洁、精密化发展贡献更多力量。
