軸承知識(shí)
空氣軸承的結(jié)構(gòu)和原理

軸承,相信大家都不會(huì)陌生,它是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中的重要零部件。在早期的直線運(yùn)動(dòng)軸承形式,就是在一排撬板下放置一排木桿。現(xiàn)代直線運(yùn)動(dòng)軸承使用的是同一種工作原理,只不過有時(shí)用球代替滾子。最簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)軸承是軸套軸承,它只是一個(gè)夾在車輪和輪軸之間的襯套。這種設(shè)計(jì)隨后被滾動(dòng)軸承替代,就是用很多圓柱形的滾子替代原先的襯套,每個(gè)滾動(dòng)體就像一個(gè)單獨(dú)的車輪。在1854年,法國(guó)人G.A伊恩當(dāng)時(shí)提出用氣體做潤(rùn)滑劑的想法,終于在1896年,第一個(gè)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(yùn)用氣體做潤(rùn)滑劑的軸承最常用的氣體潤(rùn)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(jī)、膨脹機(jī)和循環(huán)器中,常以工作介質(zhì)作為潤(rùn)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(rùn)滑軸承形成承載氣膜的機(jī)理與液體潤(rùn)滑軸承相同,分為氣體動(dòng)壓軸承和氣體靜壓軸承。氣體動(dòng)壓軸承:是利用氣體在楔形空間產(chǎn)生的流體動(dòng)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(dòng)壓螺旋槽推力軸承:為氣體動(dòng)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(hào)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(rùn)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(shí),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(shí)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(dòng)壓軸承的承載能力與粘度成正比,氣體動(dòng)壓軸承的承載能力只有相同尺寸液體動(dòng)壓軸承的千分之幾。由于氣體的可壓縮性,氣體動(dòng)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(rùn)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(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(yùn)轉(zhuǎn)的制冷機(jī)、氫膨脹機(jī)和高溫運(yùn)轉(zhuǎn)的氣體循環(huán)器等。

來源:制造原理

(版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有)

發(fā)布時(shí)間:2025-05-20


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