軸承，我們都知道，作為轉動體的主要零部件，其使用作用不可而喻。軸承的類型有很多，根據轉動方式的不同可以分為滾動軸承和滑動軸承，但不知道大家是否了解空氣軸承，空氣軸承也屬于滑動軸承類型的一種，今天來跟大家分享下有關空氣軸承的相關知識。

什么是空氣軸承？
空氣軸承也可以稱之為氣浮軸承，指的是以空氣（也可以是其他氣體）作潤滑劑的滑動軸承。Z常用的氣體潤滑劑為空氣，根據需要也可用氮、氬、氫、氦或二氧化碳等。在氣體壓縮機、膨脹機和循環器中，常以工作介質作為潤滑劑。
空氣軸承的結構組成是什么？
空氣軸承的結構：由軸承內圈和外圈，外圈上有空氣的進出口孔，內圈上有噴嘴。
空氣軸承的工作原理
空氣軸承是指借助于軸承滑動副表面之間形成的壓力空氣膜將負荷支承起來的軸承，工作時滑動副表面之間完全由氣膜分開。空氣軸承屬于滑動軸承中之流體滑動軸承，工作時為流體潤滑，其潤滑介質為空氣。根據壓力空氣膜形成機理，空氣軸承主要分為兩類：空氣動壓軸承和空氣靜壓軸承。空氣動壓軸承的壓力空氣膜是通過滑動副的相互運動將空氣帶入滑動副表面之間收斂性的區域而形成的，氣膜大致為楔形（見圖1）。由于空氣動壓軸承不需要外部氣源，因此也稱為“自作用軸承”。

圖1 空氣動壓軸承工作原理

圖2 空氣靜壓軸承工作原理

空氣靜壓軸承的壓力空氣膜是由外部的壓縮空氣通過節流器導入滑動副表面之間形成（見圖2）。空氣靜壓軸承需要潔凈的外部氣源。在空氣軸承中，滾珠由氣墊代替。空氣軸承Z為人熟知的應用之一或許是氣墊船（見圖3）。巨大的風扇在氣墊船下方吹動空氣，通過彈性橡膠 “裙邊” 阻止空氣的逸出。氣墊船下方所產生的高氣壓能夠支撐船體重量，因而使其漂浮在氣墊上。巨大的氣墊不僅起到支撐船體重量的作用，而且還作為一個軟彈簧使船體平穩地漂浮在粗糙的陸地表面或水面上。

圖3 氣墊船
可將同樣的原理運用于轉軸軸承。將高壓空氣注入轉軸和固定軸承之間的空隙中。該空隙非常小（約為 1% 毫米），從而使得空隙中的空氣壓力保持不變。而且，這一狹小的空隙也顯著降低了氣墊的“彈性”，從而使軸非常精確地固定，即僅可產生低動態偏心。 由于摩擦力很低，軸便可以自由地旋轉，而且空氣壓力可確保轉軸不與固定軸承表面相接觸。
空氣軸承使用特點
01 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號機械油的五千分之一,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滑軸承低。
02 適用速度范圍大
氣體軸承的摩阻低，溫升低，在轉速高達5萬轉/分時，其溫升不超過20～30℃，轉速甚至有高達130萬轉/分的。氣體靜壓軸承還能用于極低的速度，甚至零速。
03 適用溫度范圍廣
氣體能在極大的溫度范圍內保持氣態，其粘度受溫度影響很小(溫度升高時粘度還稍有增加，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-265℃到1650℃。
04 承載能力低
動壓軸承的承載能力與粘度成正比，氣體動壓軸承的承載能力只有相同尺寸液體動壓軸承的千分之幾。由于氣體的可壓縮性，氣體動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。
05 加工精度要求高
為提高氣體軸承的承載能力和氣膜剛度,通常采用比液體潤滑軸承小的軸承間隙(小于0.015毫米)，需要相應地提高零件精度。
空氣軸承缺點
制造過程中要求高幾何精度潔凈且干燥的加壓空氣供應。在從空作環境中去除脂、油、和油霧后，使用空氣主軸的條件將保持更加清潔。空氣軸承對環境不產生反作用，因此，是無塵環境（如：磁盤驅動器制造）的理想應用產品。事實上，特殊設計的西風空氣主軸還能在高度真空的條件下使用，如：已經在半導體硅晶片制造方面的應用。
空氣軸承的應用
空氣軸承是利用空氣彈性勢能來起支承作用的一種新型軸承。使用的潤滑劑是空氣；因此，對于必須要求無污染的工件、或者工作環境來說，空氣軸承技術是理想的。50年代以來，氣體軸承的應用越來越廣泛，并且受到廣泛和深入的研究。目前氣體軸承可用于紡織機械、電纜機械、儀表機床、陀螺儀、高速離心分離機、牙鉆、低溫運轉的制冷機、氫膨脹機和高溫運轉的氣體循環器等。

（來源：軸承工業雜志）