空气轴承又称为气浮轴承,指的是用气体(通常是空气,但也有可能是其它气体)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。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。 空气轴承是利用空气弹性势能来起支承作用的一种新型轴承。
空气轴承分为三大类: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。
空气静压轴承,是以压缩空气通过节流器进入轴承形成压力气膜来起支承作用的。其承载原理与液体静压轴承基本类同。基于润滑剂性能方面的差异(液体是不可压缩流体,粘度一般比空气的大2~3个数量级),两者的设计理论、结构、应用场合自然各不相同。
空气静压轴承的特点
空气静压轴承与液体膜轴承相似,空气静压轴承气膜形成与轴转速无关,而空气动压轴承则气膜形成完全靠轴转速。它与其它类型轴承比具有如下的特点:
(1)空气的粘度很低,因此摩擦损耗小,发热与变形也极小,这对精密机床是特殊重要的,因为机床的热变形对加工精度的影响极为有害。在空气静压轴承中,空气通过轴承的压力降引起的冷却效应,以及空气粘度极低,无论工作间隙如何小,封气面如何大.也能保持很小的温升。这对于高速磨床主轴轴承,高速透平机来说,特别有价值。
空气静压轴承在超精密和超高速主轴中的应用大有前途。除空气的粘度几乎可忽略不计外,它的清洁,化学上的惰性和稳定性,以及在地球上取之不尽的优点,使它成为十分诱人的润滑剂。
(2)与滚动轴承相比,空气静压轴承振动小,如用于砂轮主轴,砂轮形状保持性好,砂轮的修正次数和磨损可减少1/3~1/4:加工工件的表面粗糙度也低。
(3)其缺点主要是承载能力低,刚性差。