
【机】 air bearing
air; airspace; atmosphere
【化】 air
【医】 aer-; aero-; air; physo-
bearing
【化】 bearing
空气轴承(Air Bearing)是一种基于气体动压或静压原理的非接触式支承装置。其核心工作原理是通过在摩擦表面之间形成稳定的气膜,利用气体的黏性阻力或压缩效应承载外部载荷,从而实现近乎零摩擦的相对运动。该技术广泛应用于高精度设备(如半导体光刻机)、高速旋转机械及真空环境下的仪器。
气膜形成机制
静压型空气轴承依赖外部气源持续供压(如压缩空气),而动压型则通过运动副表面的楔形间隙产生自激气膜。两者均需满足雷诺方程描述的流体动力学条件: $$ frac{partial}{partial x}left(frac{h}{mu}frac{partial p}{partial x}right) + frac{partial}{partial y}left(frac{h}{mu}frac{partial p}{partial y}right) = 6Ufrac{partial h}{partial x} $$ 式中,( h )为气膜厚度,( mu )为气体黏度,( p )为压强,( U )为相对速度。
材料与结构设计
多孔石墨、陶瓷镀层等材料可优化气体分布均匀性。典型结构包含微米级节流孔阵列,确保气膜刚度达10 N/m量级。
空气轴承(又称气浮轴承)是一种利用气体(通常为空气)作为润滑介质的滑动轴承。其核心原理是通过压缩空气在轴与轴承之间形成气膜,实现非接触式支撑,从而显著降低摩擦。以下是详细解析:
在汉语中偶作成语,比喻人际关系疏离如气膜般无实质接触,但此用法较为罕见。
注:该技术局限性在于承载能力较低(通常<1MPa),且需配套精密气源系统。
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