氣體軸承發(fā)展

早在1854年，法國人G.A.伊恩就提出過用氣體作潤滑劑的設(shè)想。

1896年第一個空氣軸承問世。

1913年英國人W.J.哈里森發(fā)表氣體潤滑軸承流體動力學(xué)分析的論文。

50年代以來，氣體軸承的應(yīng)用逐步擴(kuò)大，并受到廣泛和深入的研究。

制造氣體軸承的材料有工具鋼、青銅、鎢鈷鉬合金、粉末冶金多孔材料、陶瓷和工程塑料等。

1.氣體潤滑軸承形成承載氣膜的機(jī)理與液體潤滑軸承相同，故分為氣體動壓軸承和氣體靜壓軸承。

氣體動壓軸承:是利用氣體在楔形空間產(chǎn)生的流體動壓力來支承載荷的。常在軸頸或軸瓦的表面做出淺螺紋槽，利用槽的泵唧作用提高承載能力。氣體動壓螺旋槽推力軸承:為氣體動壓螺旋槽推力軸承。

氣體靜壓軸承:氣體靜壓軸承的供氣壓力一般不超過0.6兆帕。氣體通過供氣孔進(jìn)入氣室，然后分?jǐn)?shù)路流經(jīng)節(jié)流器進(jìn)入軸承和軸頸的間隙，再從兩端流出軸承，在間隙內(nèi)形成支承載荷的靜壓氣膜。氣體靜壓軸承的內(nèi)孔表面一般不開氣腔，以增大氣膜剛度，提高穩(wěn)定性。

2.按承受載荷的方向不同，又可分為氣體徑向軸承、氣體推力軸承和氣體徑向推力組合軸承。

①摩阻極低:由于氣體粘度比液體低得多，在室溫下空氣粘度僅為10號機(jī)械油的五千分之一,而軸承的摩阻與粘度成正比,所以氣體軸承的摩阻比液體潤滑軸承低。

②適用速度范圍大:氣體軸承的摩阻低，溫升低，在轉(zhuǎn)速高達(dá)5萬轉(zhuǎn)/分時,其溫升不超過20~30℃，轉(zhuǎn)速甚至有高達(dá)130萬轉(zhuǎn)/分的。氣體靜壓軸承還能用于極低的速度，甚至零速。

③適用溫度范圍廣:氣體能在極大的溫度范圍內(nèi)保持氣態(tài)，其粘度受溫度影響很小(溫度升高時粘度還稍有增加，如溫度從20℃升至100℃,空氣粘度增加23%),因此,氣體軸承的適用溫度范圍可達(dá)-265℃到1650℃。

④承載能力低:動壓軸承的承載能力與粘度成正比，氣體動壓軸承的承載能力只有相同尺寸液體動壓軸承的千分之幾。由于氣體的可壓縮性，氣體動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0.36兆帕。

⑤加工精度要求高:為提高氣體軸承的承載能力和氣膜剛度,通常采用比液體潤滑軸承小的軸承間隙(小于0.015毫米)，需要相應(yīng)地提高零件精度。

氣體軸承可用于紡織機(jī)械、電纜機(jī)械、儀表機(jī)床、陀螺儀、高速離心分離機(jī)、牙鉆、低溫運轉(zhuǎn)的制冷機(jī)、氫膨脹機(jī)和高溫運轉(zhuǎn)的氣體循環(huán)器等。