【空氣(qi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)】空氣(qi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)原理是(shi)什么 空氣(qi)軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)的優(you)點有哪些

該圖片由注冊用戶"溫暖·生活家"提供，版權聲明反饋

空氣軸承原理是什么

空氣(qi)(qi)軸(zhou)承(cheng)（又(you)稱為(wei)氣(qi)(qi)浮軸(zhou)承(cheng)）指的(de)是(shi)用氣(qi)(qi)體（通常(chang)是(shi)空氣(qi)(qi)，但也有可能是(shi)其它氣(qi)(qi)體）作為(wei)潤滑(hua)劑的(de)滑(hua)動(dong)軸(zhou)承(cheng)。空氣(qi)(qi)比(bi)油粘滯性小，耐高(gao)(gao)溫，無(wu)污染，因而可用于高(gao)(gao)速機器、儀器及(ji)放(fang)射性裝(zhuang)置中，但其負荷能力(li)比(bi)油低。 空(kong)(kong)氣軸承(cheng)分為三大(da)類(lei)：空(kong)(kong)氣靜(jing)壓(ya)軸承(cheng)、空(kong)(kong)氣動壓(ya)軸承(cheng)和擠壓(ya)膜軸承(cheng)。在(zai)一般工業(ye)中(zhong)，空(kong)(kong)氣靜(jing)壓(ya)軸承(cheng)用(yong)得較廣泛。空(kong)(kong)氣軸承(cheng)是利用(yong)空(kong)(kong)氣彈(dan)性勢能來起支承(cheng)作用(yong)的一種新型軸承(cheng)。

空氣軸承的優點有哪些

1、更高精度

空氣軸承提(ti)供極高的徑向和軸向旋轉(zhuan)精度(du)(du)。由于沒有(you)機械接觸(chu)，磨損程度(du)(du)降到了最低，從而確(que)保精度(du)(du)始終(zhong)保持穩定(ding)。

由于制造結構(gou)的(de)(de)(de)不同，空氣(qi)主(zhu)軸旋轉(zhuan)時的(de)(de)(de)精(jing)確性是天(tian)生(sheng)具(ju)備的(de)(de)(de)。特殊(shu)的(de)(de)(de)制造技(ji)術提(ti)高(gao)了這一精(jing)確性，能夠提(ti)供極(ji)高(gao)的(de)(de)(de)旋轉(zhuan)和(he)軸向(xiang)精(jing)度。空氣(qi)主(zhu)軸的(de)(de)(de)設計是，能夠在(zai)軸向(xiang)和(he)徑向(xiang)同時獲得小于0.1微米TIR的旋轉(zhuan)精(jing)確(que)性。由于旋轉(zhuan)的轉(zhuan)子和靜態(tai)支撐部分(fen)之間沒(mei)有機械接觸，所(suo)以沒(mei)有磨損產生，從(cong)而確(que)保精(jing)度(du)始終保持穩定——制造商使用統(tong)計學加工控制的一個重要特性。

典型的同(tong)步徑向偏擺值：<10微米（PCB鉆孔主軸(zhou)，高速）

典型的(de)非同步徑向偏擺值：<0.025微(wei)米（磁盤(pan)測(ce)試(shi)主軸，低速）

D1787高端PCB主(zhu)軸(zhou)的動態偏擺與(yu)轉子速度之間的關系

D1640-05磁盤(pan)測試主軸(zhou)的非(fei)同步徑向(xiang)偏(pian)擺與轉子速度之間(jian)的關系(xi)

2、高速

空氣軸承內部的低剪切力(li)，能夠在提供(gong)極高轉(zhuan)速(su)的同時，將(jiang)動力(li)損失降(jiang)到(dao)最(zui)低，并使產生(sheng)的熱量(liang)非常小(xiao)。轉(zhuan)速(su)可以超(chao)過(guo)300,000轉(zhuan)/分鐘。

空氣軸(zhou)承阻(zu)力較低(di)，允許較高的(de)速度，并(bing)(bing)能(neng)同時保持較低(di)的(de)振動(dong)水平。摩擦對空氣軸(zhou)承旋(xuan)轉(zhuan)的(de)阻(zu)礙非常小，并(bing)(bing)且，因此使得動(dong)力損失和(he)熱量產生也非常小。這使得轉(zhuan)子能(neng)夠(gou)以極高的(de)表面速度運行。有(you)些主(zhu)軸(zhou)中，較高的(de)旋(xuan)轉(zhuan)速度會導致軸(zhou)承硬度的(de)增加——由(you)空氣動力學和回轉加勁(jing)的(de)特(te)點導(dao)致的(de)。

各個市場領域中目前最高(gao)速(su)西(xi)風空氣主軸的圖示

3、增加刀具壽命

使用(yong)空氣軸(zhou)承意(yi)味著能(neng)夠大大延長刀(dao)具的壽命。

較低的(de)振動(dong)和較高的(de)旋轉(zhuan)精度，意味著鉆(zhan)(zhan)頭、刀具(ju)、砂輪、和鉆(zhan)(zhan)探工(gong)具(ju)都(dou)會有更長的(de)壽命——降低了保養和運行成本。特別地，在PCB鉆(zhan)孔(kong)行業中，目前使用(yong)的鉆(zhan)針直徑更小至50微米(mi)，只(zhi)有空氣主軸才(cai)能以(yi)所需的速(su)度運行，以(yi)確(que)保刀(dao)具的壽命(ming)達到要求

砂輪(lun)壽(shou)命的典(dian)型(xing)增長：1.5倍(bei)～4倍，取決(jue)于應用領(ling)域和(he)砂輪類型

直(zhi)徑0.01的PCB鉆孔工具壽(shou)命與(yu)旋轉(zhuan)速(su)度之間的關(guan)系

4、提高表面光度

空氣主軸精(jing)確的(de)、可重(zhong)復(fu)的(de)運動，使得表明(ming)光度達(da)到了非常出色的(de)程(cheng)度。

空氣主軸的應用（如：半(ban)導體加工）提供了(le)流暢的、精確(que)的、可(ke)重(zhong)復的運動(dong)——使得表面(mian)光度(du)更佳。與滾珠軸承主(zhu)軸不同，空氣軸承提供了穩(wen)定的(de)(de)軸承硬度(du)，能(neng)夠確保所加工的(de)(de)硬質材料表面(mian)以下部分的(de)(de)破損程度(du)最小。由于硬度(du)是由貫(guan)穿軸承的(de)(de)、始終如一(yi)的(de)(de)空氣流提供的(de)(de)，轉子所經受的(de)(de)、來自外負載的(de)(de)作用力，在其旋轉時穩(wen)定的(de)(de)分布在所有點上。這一(yi)特性(xing)與研磨(mo)時產生良好(hao)的(de)(de)表面(mian)光度(du)息(xi)息(xi)相關。

典(dian)型的表面光度(du)：

表(biao)面研(yan)磨——<0.05微米（2微(wei)英寸）CLA

菱形轉(zhuan)動、或者飛刀(dao)切(qie)削丙烯(xi)酸樹脂(zhi)和軟性材料——<0.012微米（0.5微英寸）CLA，達到穩定的(de)光學品質

空氣軸(zhou)承硬度值：

——軸向：達到250牛頓/微米（1,400,000磅/英(ying)寸(cun)）

——徑向：達到580牛(niu)頓/微米（3,300,000磅(bang)/英寸）

空氣主軸精確的(de)、可重復的(de)運動，使得表明(ming)光度達到了非(fei)常出色的(de)程度。

C滾動元件軸承(cheng)和空氣軸承(cheng)的硬度比較

5、延長軸承壽命

由于(yu)沒(mei)有(you)機械接(jie)觸、并(bing)且供給清潔的(de)空氣(qi)（沒(mei)有(you)油(you)和水），因此軸承的(de)壽命(ming)大大延長(chang)了。

軸(zhou)承(cheng)(cheng)內(nei)部(bu)(bu)沒有任何金(jin)屬與金(jin)屬之間的接觸，如果供給的空氣清潔、且沒有油和水(shui)，將確保實際上無限的壽命(ming)，此外，由(you)于運行的性質(zhi)，空氣軸(zhou)承(cheng)(cheng)會從(cong)軸(zhou)承(cheng)(cheng)尾(wei)部(bu)(bu)不斷(duan)排除(chu)空氣，這就形成(cheng)了(le)阻礙外部(bu)(bu)有害污(wu)染(ran)物（如：原料碎片、或者切割(ge)液(ye)）進入的天然屏障。這增(zeng)加了(le)機器(qi)的利(li)用率(lv)，減少了(le)停機時(shi)間，從(cong)而提高了(le)整體的效率(lv)。

滾珠(zhu)軸承和空氣(qi)軸承壽命的比較(jiao)

6、溫度上升緩慢

低摩擦，穩(wen)定的空氣流、和(he)有(you)效的動力(li)傳送，使溫度上升幅度降到最(zui)低。

由于多種(zhong)因(yin)素（如(ru)：低摩(mo)擦，穩定的空(kong)氣流、和(he)有(you)效(xiao)的動力(li)傳送），主軸(zhou)轉子的熱效(xiao)應(ying)非常小。此(ci)外，特(te)殊材料和(he)結構方法(fa)的選擇，以(yi)及(ji)內部的液體(ti)冷卻(que)管道，幾(ji)乎完全消除了溫(wen)度的上升，因(yin)此(ci)，無需預熱階段。

水(shui)冷卻PCB鉆孔主軸在200,000轉/分鐘的速(su)度時的熱成像

7、減少保養

只需要(yao)極(ji)少的(de)保養。對空氣供給和冷卻(que)系統的(de)定期檢查，就是確保完全可(ke)靠性所需完成的(de)全部工(gong)作。

通常，對空(kong)(kong)氣(qi)供(gong)給(gei)進行(xing)定(ding)期檢(jian)查就(jiu)足以(yi)確(que)保完(wan)全的軸承可靠性(xing)。如果主軸是在設(she)計(ji)規范(fan)限定(ding)的條件下運行(xing)的，主軸擁有很長的運轉壽命(ming)。一(yi)般(ban)保養(yang)通常包括(kuo)：確(que)保空(kong)(kong)氣(qi)和水供(gong)給(gei)保持清潔，并達到正確(que)的標準(zhun)。

注意：將夾頭或者(zhe)其他支撐(cheng)裝置安裝到主(zhu)軸(zhou)上，必須遵循特(te)定的保養規定。

典型的(de)空氣過濾要(yao)求：0.1微米

8、增大負載能力

空氣軸(zhou)承能(neng)夠(gou)支(zhi)撐很大的負載，所以使(shi)得它們能(neng)夠(gou)被應用于很多行業的機械工具中。

空氣(qi)軸承設計(ji)能夠具(ju)備較(jiao)高的負載能力(li)、較(jiao)高的硬度(du)能力(li)、或者(zhe)兩者(zhe)同時兼備。在很多(duo)空氣(qi)軸承的應(ying)用中，主軸速度(du)相對較(jiao)低，因此能夠組成(cheng)徑(jing)(jing)向(xiang)和軸向(xiang)半徑(jing)(jing)較(jiao)大的軸承。

9、降低震動

空氣主(zhu)軸運行(xing)時，只產(chan)生最(zui)小幅度(du)的振(zhen)動和(he)可聞噪音(yin)。

由(you)于達到了高度的(de)平衡標準、而且(qie)沒有機械接觸，西(xi)風空(kong)氣主軸(zhou)產生(sheng)的(de)振(zhen)動幅度和(he)可(ke)聞噪音都(dou)是最小的(de)。

典型的平衡標準：G0.4或(huo)者更高(gao)。

典型的振動幅度：<0.2毫米/秒（低速主軸）。<1.0毫米/秒（高速主軸）。

典(dian)型的(de)噪音(yin)水平：70～80調整分貝(bei)

D1733PCB主(zhu)軸徑向振動(dong)與轉子速度之間的關系(xi)

10、清潔

唯一使用的(de)潤滑(hua)劑(ji)是空氣；因(yin)此，對于必須要求(qiu)無污染的(de)工件、或者工作環境來說，空氣軸承(cheng)技術是理想(xiang)的(de)。

在(zai)從空(kong)(kong)作環境中去(qu)除(chu)脂、油(you)、和油(you)霧后，使(shi)用(yong)空(kong)(kong)氣(qi)主軸的條件將保持更加清(qing)潔。空(kong)(kong)氣(qi)軸承對環境不產生反作用(yong)，因此，是(shi)無塵環境（如：磁盤驅動(dong)器制造）的理想應用(yong)產品。事實上，特殊設計的西風空(kong)(kong)氣(qi)主軸還能在(zai)高(gao)度(du)真空(kong)(kong)的條件下使(shi)用(yong)，如：已(yi)經在(zai)半導體硅晶片(pian)制造方面的應用(yong)。

主軸可以運行的(de)、典型的(de)無塵室標準(zhun)：100級，絕對無塵(chen)環境。