气体静压轴承提供极高的径向和轴向旋转精度。由于没有机械接触,磨损程度降到了最低,从而确保精度始终保持稳定。由于没有机械接触、并且供给清洁的空气(没有油和水),因此轴承的寿命大大延长了。气体静压轴承基本性能有以下10个基本性能,如遇不完整,欢迎来电来咨询和讨论。
1、无摩擦、高刚度
气体静压轴承的绝对静摩擦为零,在低速(小于2m/s)情况下,动态摩擦力可以忽略不,在不改变轴承间隙的情况下,气体静压轴承的动态摩擦力与应用的负载无关。气体静压轴承的刚度一般在100N/um
2、运动范围
直线运动气体静压轴承的运动范围是导轨到达的位置,其值为10m.角运动气体静压轴承的运动并不受限于旋转。
3、应用负荷
因为气体静压轴承在如此大的区域分配负荷,所以通常可以支撑较大负荷。对于相同轴瓦尺寸,一个液体静压轴承(操作压力为3.5Mpa)支撑的负荷是气体静压轴承的5倍。高压流体静压轴承(20Mpa)甚至可以支撑更大的负荷,但是会产生相当大的热量。空气轴承的负荷容量,是通过乘以气体进入轴承间隙时的入口压力的有效(投影的)面积来实现的。
4、精度
体静压轴承总的运动精度依赖于组成部件的精度。一个气体静压轴承平均掉局部的不规则性,以让所有轴承都可能最平滑地运行。气体轴承组件的最大峰谷表面粗糙度不能大于轴承间隙的1/4,气体静压轴承没有磨合期,精度取决于限流器的清洁程度以及压力源有无脉冲
5、重复性
取决于流体供应系统的稳定性,包括泵和调节进入轴承的空气流的设备(如限流器)。如果气锤不稳定性、压力波动以及温度变化可以避免,气体静压轴承亚微米(可能到纳米)的可重复性。
6、预紧力
为了保证气浮轴承双向刚性,需要对其施加预紧力,如果一个单一的轴承支撑一个负荷,然后由于负荷加速或者作用力增加轴承间隙,轴承刚性会变差。反向轴承预紧在机床行业最常见。真空预载轴承,采用真空预紧,问题是很难达到小于-10atm的压力,所以真空垫的面积必须必受压面积大一个数量级。
7、抗振动和冲击性能力
气体静压轴承有好的抗冲击性和抗振性,因为运动部件之间没有机械接触。如果压力损失,空气薄膜会迅速消失,因此气体静压轴承应该有一个备份“气体库”和一个用于泵一旦衰竭就关闭机器的控制联锁,用这种方式“着陆”,可以避免灾难性故障。此外,如果轴承设计的不会理,它本身就可以随着空气薄膜交替地压缩和扩张而共振,产生气锤现象。
8、速度和加速度限制
气体静压轴承只有黏性摩擦,这个黏性摩擦于被轴承运动剪切的空气薄膜层有关。当使用高速轴(表面速度大于10m/s)时,轴承间隙应该足够大以确保摩擦功率小于泵功率的2倍。
9、热力学性能
气体的黏度非常低,气体静压轴承对由黏性发热引起的轴承间隙的小变化不敏感。
空气会因扩张而冷却,对精密机器来说,将流体和因此产生的制冷效果降到最低是非常重要的。
10、辅助设备
气体静压轴承需要一个泵或者与之连接的空气供应系统。为了防止外部污染物堵塞流量调节装置,系统必须保持极其干净。随着空气的膨胀和冷却,空气被过滤到1um的空间,用干燥剂干燥可将轴承中的冷凝作用降到最低。
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