空氣靜壓軸承

當外部壓縮氣體通過節流器進入軸承間隙，就會在間隙中形成一層具有一定承載和剛度的潤滑氣膜，依靠該氣膜的潤滑支承作用將軸浮起在軸承中。對於氣體靜壓軸承，採用外壓供氣是其基本工作方式，節流器是其結構的關鍵，而主軸工作時因自重和載荷出現的偏心則建立起軸承相應的承載和剛度加工中心機制。

壓縮空氣以供氣壓力只：由供氣通道經節流小孔進入氣腔，通過氣膜流出，當通道橫截面積減小時，氣流速度加快，剪切速率會增加，由於氣體的粘性，氣體的內摩擦會消耗其動能，經過節流小孔后氣體壓力值減小，即氣腔中壓力Pr，小於供氣壓力凡。同理由於氣膜厚度很小，空氣在氣膜中流動時的剪切速率很大，所以氣體由氣腔流經氣膜時，壓力會有再次損失，即環境壓力Po低於氣腔壓力Pr。我們將節流小孔和氣膜這些小截面通道對氣流的阻礙作用稱為阻抗，將節流小孔的阻抗記為Rg，記氣膜的阻抗為Rh。那麼，空氣流動的過程與電流流經兩個串聯的電阻非常相似，其中，氣流對應於電流，阻抗對應於電阻，氣體壓力對應於電壓。未通壓縮空氣前，由於滑動件的自重與載荷的作用：支承件與滑動件相互貼合：氣膜厚度h為零。此時氣膜的阻抗Rh趨於無窮大，氣腔壓力只，趨近於供氣壓力Ps;當供氣壓力與氣腔面積之乘積值超過載荷F時，滑動件浮起，氣膜形成，氣腔壓力只，低於供氣壓力凡滑動件在氣膜壓力的支承下達到平衡。當外載荷F增大時，氣膜厚度減小，氣膜阻抗值R增大。氣膜上的壓力，會因此增加，支承力增加，以平衡增大的外載荷。反之，F減小，h增大，R*減小，只減小，從而支承力減小，這樣可以和減小的載荷平衡。

1、啟動和運轉期間摩擦副均被壓力油膜隔開，滑動阻力僅來自流體粘性，摩擦因數小、工作壽命長。

2、靜壓軸承有“均化”誤差的作用，能減小製造中不精確性產生的影響，故對製造精度的要求比動壓軸承低。

3、摩擦副表面上的壓力比較均勻，軸承的可靠性和壽命較高。

4、可精確地獲得預期的軸承性能。

5、軸承的溫度分佈較均勻，熱膨脹問題不如動壓軸承嚴重。

6、由於軸徑的浮起是依靠外來油的壓力來實現的，因此，在各種相對運動速度下，都具有較高的承載能力，速度變化對油膜剛度影響小。

靜壓軸承適應的工況範圍極廣，從載荷以克計的精密儀器到載荷達數千噸的重型設備都有採用靜壓軸承的。使用範圍為經常需要在低速運行而又要求承載能力高，旋轉要求精度高，高轉速的領域。如各種重型機床，以及高精度的機床。結構上的潤滑系統由油箱，潤滑泵，過濾器，溢流閥，安全閥，蓄能器，節流器，油腔，封油麵等 設計靜壓軸承時，只要選擇合理的設計參數，如封油麵尺寸、節流器形式、供油壓力、節流比等，就能使軸承的承載能力、油膜剛度、溫升等滿足輕載到重載、低速到高速、小型到大型的各種機械設備的要求。