空氣軸承的結(jié)構(gòu)和原理
2025-05-20軸承,相信大家都不會陌生,,它是當(dāng)代機械設(shè)備中的重要零部件,。在早期的直線運動軸承形式,就是在一排撬板下放置一排木桿?,F(xiàn)代直線運動軸承使用的是同一種工作原理,,只不過有時用球代替滾子。最簡單的旋轉(zhuǎn)軸承是軸套軸承,,它只是一個夾在車輪和輪軸之間的襯套,。這種設(shè)計隨后被滾動軸承替代,,就是用很多圓柱形的滾子替代原先的襯套,每個滾動體就像一個單獨的車輪,。在1854年,,法國人G.A伊恩當(dāng)時提出用氣體做潤滑劑的想法,終于在1896年,,第一個空氣軸承問世了,。
那就給大家介紹一下空氣軸承。
空氣軸承,,顧名思義,,運用氣體做潤滑劑的軸承最常用的氣體潤滑劑為空氣,根據(jù)需要也可用氮,、氬,、氫、氦或二氧化碳等,。在氣體壓縮機,、膨脹機和循環(huán)器中,,常以工作介質(zhì)作為潤滑劑,。空氣軸承材料的選用上,,主要有工具鋼,、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理與液體潤滑軸承相同,,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,。氣體通過供氣孔進入氣室,,然后分數(shù)路流經(jīng)節(jié)流器進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5萬轉(zhuǎn)/分時,其溫升不超過20~30℃,轉(zhuǎn)速甚至有高達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-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,。
50年代以來,,氣體軸承的應(yīng)用越來越廣泛,并且受到廣泛和深入的研究,。目前氣體軸承可用于紡織機械,、電纜機械、儀表機床,、陀螺儀,、高速離心分離機、牙鉆,、低溫運轉(zhuǎn)的制冷機,、氫膨脹機和高溫運轉(zhuǎn)的氣體循環(huán)器等。
來源:制造原理
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