所謂氣體潤滑軸承指的就是利用氣體潤滑劑進行潤滑的互動軸承,我們常見的氣體潤滑劑為空氣。在是使用中,氣體潤滑軸承形成承載氣膜的機理與液體潤滑軸承相同。因此,氣體潤滑軸承使用時具有有以下幾大優(yōu)點與缺點。
氣體潤滑軸承的優(yōu)點
1、速度高
小型氦渦輪膨脹機轉(zhuǎn)速已達650 000r/min,線速度為238m/s,按dn值計算已達到455x106mm·r/min。
2、精密度高
氣膜具有誤差勻化作用,其精度比滾動軸承高兩個數(shù)量級,而且振動小,噪聲低。
3、摩擦損耗小
氣體粘度僅為潤滑油粘度的千分之一,所以氣膜內(nèi)摩擦引起的摩擦轉(zhuǎn)矩比油膜的低三個數(shù)量級。
4、適用溫度范圍寬,能抗原子輻射
耐高溫可達300—500℃,溫度低到10K氣體軸承仍能工作。
5、無污染
潤滑氣體一般為空氣或惰性氣體,排放到大氣不產(chǎn)生污染。軸承的振動小、噪聲低,對環(huán)境也不構(gòu)成污染。
6、壽命長
氣體靜壓軸承無金屬直接接觸,理論壽命為無限長??紤]其他條件限制,一般應(yīng)在104h以上。動壓氣體軸承啟停瞬間存在金屬間摩擦,壽命受一定影響,但也在3000h以上。
氣體潤滑軸承的缺點
1、承載能力低
氣體潤滑軸承與同類油潤滑軸承比,承載能力約低1~2個數(shù)量級。按單位面積承載能力,油潤滑軸承一般為(0.5~2)MPa,而氣體潤滑軸承則只有(0.02~0.04)MPa。
2、可靠性差
一方面是氣體潤滑軸承容易失穩(wěn),出現(xiàn)常見的氣錘振動及渦動不穩(wěn)定現(xiàn)象。另一方面是氣體潤滑軸承卡滯、抱軸或咬死現(xiàn)象也時有發(fā)生。
3、需要的制造精度高,造價昂貴
因氣膜很薄,一般在幾微米到幾十微米之間,所以對零件制造精度要求較高,提高了造價。另外,有加工螺旋槽、節(jié)流小孔和多孔質(zhì)材料等特殊工藝要求,增加了制造難度和費用。
4、要求工作條件苛刻
氣體潤滑軸承需要高清潔度的工作環(huán)境及嚴格遵守操作規(guī)程,以確保軸承正常工作,不發(fā)生意外。為此,一定程度地限制了它的廣泛應(yīng)用和商品化。