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气体润滑轴承
浏览: 发布日期:2018-12-23

  一、气体润滑(lubrication)轴承的类型及特性
    气体润滑轴承是用气体作为润滑剂的滑动轴承。它利用气体的传输性(扩散性、粘性(viscosity)和热传导性)、吸附性和可压缩性,使之在摩擦副之间,在流体动压效应、静压效应和挤压效应的作用下,形成一层完整气膜,具有支承载荷、减少摩擦的功能。气体润滑轴承一般分为气体动压轴承、气体静压轴承和气体挤压轴承3种类型。实际轴承的润滑状态常常以动、静压,动、挤压,静、挤压及动、静、挤压混合润滑状态形式存在。
    1.气体润滑的优点
     
  (1)速度高 
    小型氦涡轮膨胀机转速已达650 000r/min,线速度为238m/s,按dn值计算已达到455x106mm·r/min。
     
  (2)精密(precise)度高 
    气膜具有误差匀化作用(role),其精度(精确度)比滚动轴承高两个数量级,而且振动(vibration)小,噪声低。
     
  (3)摩擦损耗小 
    气体(gases)粘度仅为润滑(lubrication)油粘度的千分之一,所以气膜内摩擦引起的摩擦转矩比油膜的低三个数量级。
     
  (4)适用温度范围(fàn wéi)宽,能抗原子辐射 
    耐高温可达300—500℃,温度(temperature)低到10K气体轴承仍能工作(job)。
     
  (5)无污染 
     润滑气体一般为空气或稀有气体(noble gases),排放到大气(dàqì)不产生污染(pollute)。轴承(bearing)的振动小、噪声低,对环境也不构成污染。
     
  (6)寿命长  
     气体静压轴承无金属直接接触,理论寿命为无限长。临清森信轴承制造有限公司轴承常用的润滑方式有油润滑和脂润滑。此外也有用固体润滑剂润滑的。选用哪种润滑方式,取决于轴承的转速。一般用轴承的dn值表示轴承的速度大小。考虑(consider)其他条件限制,一般应在104h以上。动压气体轴承启停瞬间存在金属间摩擦,寿命受一定影响,但也在3000h以上。
     2.气体(gases)润滑轴承的缺点
     
  (1)承载能力低  
    气体(gases)润滑轴承与同类油润滑轴承比,承载能力约低1~2个数量级。按单位面积承载能力,油润滑轴承一般为(0.5~2)MPa,而气体润滑轴承则只有(0.02~0.04)MPa。
    
  (2)可靠性差  
    一方面是气体润滑轴承容易失稳,出现常见的气锤振动及涡动不稳定(解释:稳固安定;没有变动)现象。另一方面是气体润滑轴承卡滞、抱轴或咬死现象也时有发生。
    
  (3)需要的制造(zhì zào)精度高,造价昂贵  
    因气膜很薄,一般在几微米到几十微米之间,所以对零件制造精度(精确度)要求较高,提高了造价。另外,有加工螺旋槽、节流小孔和多孔质材料(Material)等特殊工艺要求,增加了制造难度和费用。
    
  (4)要求工作(job)条件苛刻
    气体润滑(lubrication)轴承(bearing)需要高清洁度的工作环境及严格遵守操作(operate)规程,以确保轴承正常工作,不发生意外。为此,一定程度地限制了它的广泛应用和商品化。
    
  二、气体润滑轴承的应用
    气体(gases)润滑轴承在机床中的应用实例 
    气体润滑(lubrication)轴承在机床中主要用于主轴支承,包括工件轴、刀具轴、砂轮轴等。临清森信轴承制造有限公司当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差的时候,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心轴承或带座外球面球轴承。机床主轴轴承一般采用气静压轴承和动静压混合轴承两种。小型高速主轴也可采用波箔轴承。气体静压轴承在机床中应用最多,其中以小孔节流和环面节流轴承最为普遍。多孔质气体静压轴承近年来越来越多地被用于机床主动静压混合润滑轴承。浮环动静压气体轴承是近年来新开发(develop)的高速气体润滑轴承,用于高速主轴支承很有前景。
    超高速空气轴承内圆磨头目前的磨削速度已可实现小孔和微小孔的精密磨削。烟店轴承润滑对于轴承具有很重要的意义,轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还能起到散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀的作用。采用空气轴承使机床的加工(Processing)精度提高了2—3个数量级,可实现精密镜面加工。