Los rodamientos lubricados con gas son rodamientos lisos que utilizan gas como lubricante.Utiliza la transmisibilidad (difusividad, viscosidad y conductividad térmica), la absorbibilidad y la compresibilidad del gas para formar una película de gas completa entre los pares de fricción bajo la acción del efecto de presión dinámica del fluido, el efecto de presión estática y el efecto de extrusión, que tiene la función de soportar la carga y reducir la fricción.Los rodamientos lubricados con gas se dividen generalmente en tres tipos: rodamientos de presión dinámica de gas, rodamientos de presión estática de gas y rodamientos de extrusión de gas.El estado de lubricación real del rodamiento a menudo existe en forma de dinámica, presión estática, dinámica, extrusión, estática, extrusión y estado de lubricación mixta dinámica, estática y extrusión.
1.Ventajas de la lubricación con gas
(1) alta velocidad
La velocidad de rotación del pequeño expansor de turbina de helio ha alcanzado 650 000r/min, y la velocidad lineal es de 238m/s, que ha alcanzado 455x106mm/min según el valor dn.
(2) alta precisión
La película de gas tiene homogeneización de errores, su precisión es dos órdenes de magnitud mayor que el rodamiento, y la vibración es pequeña, el ruido es bajo.
(3) pequeña pérdida de fricción
La viscosidad del gas es sólo una milésima parte de la viscosidad del aceite lubricante, por lo que el par de fricción causado por la fricción en la película de gas es tres órdenes de magnitud inferior a la de la película de aceite.
(4) aplicable a un amplio rango de temperatura, puede resistir la radiación atómica
Resistencia a altas temperaturas de hasta 300 -- 500 oC, temperatura tan baja como 10K rodamientos de gas todavía puede trabajar.
(5) sin contaminación
El gas de lubricación es generalmente aire o gas inerte, las emisiones a la atmósfera no producen contaminación.La vibración del rodamiento es pequeña, el ruido es bajo, no constituye la contaminación para el medio ambiente.
(6) larga vida útil
El rodamiento hidrostático de gas no tiene contacto directo con el metal, y su vida teórica es infinita.Considere otra restricción condicional, debe estar por encima de 104h comúnmente.Cuando el rodamiento de gas de presión dinámico comienza y se detiene, hay fricción entre metales. La vida útil se ve afectada en cierta medida, pero también es de más de 3000h.
2.Defectos de los rodamientos lubricados con gas
(1) baja capacidad de carga
La capacidad de rodamientos de los rodamientos lubricados con gas es aproximadamente de 1 a 2 órdenes de magnitud inferior a la de los rodamientos similares lubricados con aceite.De acuerdo con la capacidad de los rodamientos por unidad de área, los rodamientos lubricados con aceite son generalmente (0,5 x 2)MPa, mientras que los rodamientos lubricados con gas son solamente (0,02 a 0,04)MPa.
(2) mala fiabilidad
Por un lado, el rodamiento lubricado por gas es fácil de ser inestable, y aparecen los fenómenos comunes de vibración e inestabilidad de la humedad del martillo de aire.Por otro lado, también se producen los rodamientos de lubricación de gas atascados, el eje o el fenómeno de mordedura.
(3) la precisión de fabricación requerida es alta y el costo es caro
Debido a que la película de gas es muy delgada, generalmente en unos pocos micras a docenas de micras, por lo que los requisitos de precisión de fabricación de piezas más altos, aumentaron el costo.Además, existen requisitos tecnológicos especiales para el mecanizado de ranuras espirales, agujeros de limitación y materiales porosos, que aumentan la dificultad de fabricación y el costo.
(4) condiciones de trabajo exigentes
Los rodamientos lubricados con gas requieren un alto grado de limpieza y un estricto cumplimiento de los procedimientos de funcionamiento para garantizar que los rodamientos funcionen correctamente y no causen accidentes.Por lo tanto, en cierta medida, ha limitado su amplia aplicación y comercialización.
Aplicación de rodamientos lubricados con gas
Ejemplo de aplicación de rodamientolubricado de gas en máquina herramienta
Los rodamientos lubricados con gas se utilizan principalmente para el soporte del husillo en máquinas herramienta, incluyendo eje de la pieza de trabajo, eje de la herramienta, eje de la rueda de arena.Los rodamientos de husillo de la máquina herramienta son generalmente rodamientos de presión estática neumáticos y rodamientos híbridos.El husillo pequeño de alta velocidad también se puede utilizar rodamientos de lámina de onda.El rodamiento aerostático se utiliza más ampliamente en máquinas herramienta, entre las que son los más comunes los rodamientos de orificio de orificio y torus orifice.En los últimos años, los rodamientos aerostáticos porosos se han utilizado cada vez más para rodamientos de lubricación híbrida hidrostática activa de máquina herramienta.El rodamiento de gas de presión estática y estática de anillo flotante es un rodamiento lubricado de gas de alta velocidad recientemente desarrollado en los últimos años.
En la actualidad, la velocidad de molienda de la cabeza de rectificación circular interna de rodamiento de aire de ultra alta velocidad puede realizar la molienda de precisión de pequeños agujeros y micro agujeros.La precisión de la máquina herramienta se mejora en 2-3 órdenes de magnitud mediante el uso de rodamientos de aire.