气体润滑轴承的优缺点分析
气体润滑轴承实际是一种交互轴承,它主要利用气体润滑剂进行润滑,通常是空气。在实际应用中,气体润滑轴承气膜的机制和液体润滑轴承是一样的。所以,在应用气体润滑轴承时,有许多主要的优势,也有一些不足。
一、气体润滑轴承的优点
1、速度高
小型氦涡轮膨胀机转速已达650 000r/min,线速度为238m/s,按dn值计算已达到455x106mm·r/min。
2、精密度高
气膜是一种非均匀的测量方法,它的测量精度是滚动轴承的两个量级,并且具有较低的振动和噪声。
3、摩擦损耗小
由于气体的粘度只有润滑油的千分之一,因此在气膜中产生的摩擦力矩要比油膜小3个量级。
4、无污染
其润滑气体通常是气态或惰性气体,排入大气中对环境无害。该轴承具有低振动和低噪音的特点,且不会造成环境污染。
二、气体润滑轴承的缺点
1、承载能力低
相对于其他类型的油润滑轴承,气体润滑轴承的承载能力降低了1-2个量级。相对于气体润滑的轴承,其单位容积容积通常在(0.0-2) MPa范围内,与之相比,在(0.02-0.04) MPa范围内。
2、可靠性差
主要是由于气体润滑轴承容易失稳,出现常见的气锤振动及涡动不稳定现象。另外还有气油轴承的卡滞,抱轴,咬死等情况。
3、需要的制造精度高,造价昂贵
由于气膜厚度通常为几微米至几十微米,因此其加工精度和成本都非常高。此外,在加工螺旋槽、小孔及多孔材质时,也存在着一些特别的技术需求,这些都加大了加工的难度与成本。
4、要求工作条件苛刻
气体润滑轴承要求有高清晰度的工作环境和严格的操作规范,才能保证轴承的正常运行,避免事故的发生。这在一定程度上制约了其推广和产业化。