光波超精密——钻石刀具高速气浮微孔钻

气浮轴承是指借助轴承滑动副表面间形成的压气膜来支撑载荷的轴承，工作时滑动副表面间被气浮膜完全隔开。因为在两个相对运动的部件之间有一层气膜，其中的一个处于“悬浮”状态，所以又称气浮轴承。

气浮轴承属于滑动轴承中的液浮轴承，工作时为液浮润滑状态，其润滑介质为气浮(通常为空气)或氮气、二氧化碳等其他气体。因为多数是压缩空气，所以也叫空气轴承)。

按气膜形成机理，气体轴承可分为气体静压i轴承和气体动压i轴承。

气静压i轴承的压气膜是由外部压缩气体通过节流器进入滑动副表面而形成的，如图1所示。采用气体静压i轴承时，必须配备清洁的外部气源。

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三坐标气浮轴承的原理

类似于气垫船bai/液压千斤顶的原理du，压缩空气从气浮块中间的小孔zhi吹出，在均压槽的辅助下（凹面气浮块也dao有可能没有均压槽）形成一个气垫层，压强不变而压力=压强*气垫面积，作用力=反作用力，于是产生了一个托举力。

由于气浮块与导轨表面不直接接触，所以设备的运行可以完全避免导轨表面微观凹凸产生的弹跳，所以大部分三坐标都采用了气浮支撑方式

气浮轴承应用较少，目前仅局限于小型涡轮、磁头等。

气浮轴承的主要优点是：1)摩擦极i小，运动非常平稳，不会出现爬行现象；2)运动精度高，3)运动速度高；4)气浮粘度极低，基本不会出现系统发热；5)适用于温度范围大(多孔质除外)；以及6)不污染环境。

气浮轴承的主要缺点：1)承载能力低；2)刚度低；3)阻尼差；4)气浮动压i轴承在低速时不能工作，启动和停止时会产生机械磨损；5)气浮静压i轴需要配备高要求的气源供给系统。

常规的bai电机主轴是用轴承来支撑du主轴的，转速越高，对轴承精度，润滑zhi等要求越高，dao使用寿命越短。空气电主轴设法把主轴在空气中悬浮起来，并可以稳定地高精度地旋转，主轴、空气轴承加工工艺精度达到能完全实现转速12万转/分以上。

这种悬浮是轴承腔内导入的压力空气来实现的，泄压的缝隙极i小，保证了转动轴的悬浮。

上面说的是电机，其它空气轴承也是这个原理。

由于气体粘度比液体低得多，在室温下空气粘度仅为10号机械油的五千分之一,而轴承的摩阻与粘度成正比,所以气体轴承的摩阻比液体润滑轴承低。

气体轴承的摩阻低，温升低，在转速高达5万转/分时,其温升不超过20~30℃，转速甚至有高达130万转/分的。气体静压i轴承还能用于极低的速度，甚至零速。

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轴瓦在支承表面的正常方向上作高频振动时，其间隙内的气体会不断地被挤压，从而形成一层压力高于环境压力的气膜，它可以承受外部载荷。这就是所谓的压膜轴承。压膜式轴承的高频振动是由压电瓷或磁致伸缩材料的传感器引起的。

压膜式轴承的优点是：结构简单，紧凑，调节方便。其不利之处是承载能力低，安装复杂。

该原理也适用于转轴轴承。向转轴与固定轴承之间的间隙注入高压空气。气隙很小(大约1%毫米)，因此气隙内的气压保持恒定。此外，这个狭小的空间也大大降低了气垫的“弹性”，使得轴线可以非常精i确地固定，即只能产生低动态偏心。因为摩擦很小，轴便可自由转动，且气压可保证轴不会与固定轴承表面接触。