Могут ли воздушные подшипники изнашиваться без трения?

Что такое воздушный подшипник?

Когда большинство людей говорят о подшипниках, они обычно имеют в виду шарикоподшипники.В подшипниках этого типа неподвижная и подвижная поверхности изолированы рядом смазочных шариков.Эти шарики движутся по специальным дорожкам или дорожкам качения.Возможно, наиболее распространенным применением является вращение оси внутри фиксированной ступицы, например приводного вала на передних колесах автомобиля или велосипеда.

В воздушных подшипниках шарик заменен воздушной подушкой.Пожалуй, одним из самых известных применений воздушных подшипников является судно на воздушной подушке.

Огромный вентилятор нагнетает воздух под судно на воздушной подушке и предотвращает выход воздуха через эластичную резиновую юбку.Зона высокого давления, создаваемая под судном на воздушной подушке, может выдерживать вес корпуса, заставляя его плавать на воздушной подушке.Огромная воздушная подушка не только поддерживает вес корабля, но и действует как мягкая пружина, позволяя кораблю плавно плавать на неровной поверхности земли или воды.

Тот же принцип можно применить и к подшипникам вала.Подайте воздух под высоким давлением в зазор между валом и неподвижным подшипником.Зазор очень мал (около 0,01 миллиметра), что позволяет давлению воздуха в зазоре оставаться постоянным.Более того, этот узкий зазор значительно снижает «эластичность» воздушной подушки, позволяя очень точно фиксировать вал, что может обеспечить лишь небольшой динамический эксцентриситет.Благодаря низкой силе трения вал может свободно вращаться, а давление воздуха гарантирует, что вал не соприкасается с неподвижной поверхностью подшипника.

Наиболее часто используемой газовой средой для воздушных подшипников является воздух, который также может представлять собой азот, водород, гелий, углекислый газ и т. д. в зависимости от различных потребностей.В настоящее время в некотором современном механическом оборудовании требуются подшипники с более высокой точностью, более длительным сроком службы и большей несущей способностью, и воздушные подшипники могут удовлетворить такие требования.