淺談氣體潤滑軸承優缺點

      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點與缺點。

      氣體潤滑軸承的優點

      1、速度高 

      小型氦渦輪膨脹機轉速已達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,所以氣膜內摩擦引起的摩擦轉矩比油膜的低三個數量級。

      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,排放到大氣不產生污染。軸承的振動小、噪聲低,對環境也不構成污染。

      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。考慮其他條件限制,一般應在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,出現常見的氣錘振動及渦動不穩定現象。另一方面是氣體潤滑軸承卡滯、抱軸或咬死現象也時有發生。

      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、節流小孔和多孔質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境及嚴格遵守操作規程,以確保軸承正常工作,不發生意外。為此,一定程度地限制了它的廣泛應用和商品化。

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