气浮导轨

寂静回声

问


答
气浮导轨基于气体动静压效应，实现无摩擦和无振动的平滑移动。它具有运动精度高、清洁无污染等特点。因其误差均化作用，可用比较低的制造精度来获得较高的导向精度。通常与伺服驱动，传感器组成闭环系统，实现高精度位移定位。气浮导轨在测量仪器、精密机械中得到了广泛的应用。
[size=0.18]气浮导轨相对于普通滚动导轨有着如下的优点[size=0.12][2] ：
[size=0.18](1)导轨面间是气体润滑，其摩擦系数极小(约为0.0005左右)，故驱动功率可大大降低；
[size=0.18](2)因系非接触性摩擦，故导轨磨损极小，寿命长，能长期保持制造精度，减少了维修工作量；
[size=0.18](3)气膜具有误差均化作用，可提高导轨运动精度；
[size=0.18](4)气膜厚度几乎不受速度的影响，即使在极低速时也不会产生爬行，运动平稳；
[size=0.18](5)几乎不产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施。

[size=0.18]19世纪中期，法国学者提出了用气体作为润滑剂的可能性。1828年，R R Wil-lis发表了关于小孔节流平板中气体压力的文章，他提出的研究模型被认为是气体润滑导轨的雏形。1886年，O Reynolds推导出润滑膜内压力分布所应服从的雷诺方程，使人们对流体润滑原理的认识上升到了理论高度。1913年，W J Harrison在保留连续性方程中的密度项、引用等温假设的条件下导出了可压缩Reynold方程，给出了无限长气体润滑块和轴颈导轨的解，为气体润滑技术奠定了理论基础。
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[size=0.18]气浮导轨按工作原理分为两种基本类型：空气动压导轨和空气静压导轨。动压型如左下图所示，两个面相对移动且间隙呈楔形，沿移动方向间隙逐渐变小。由于相对移动，气体因其黏性作用，被拖带压入楔形间隙中，从而产生压力，构成动压悬浮。静压型如右下图所示，是将外部的压缩气体，通过节流孔导入间隙中，借助其静压使之悬浮起来，节流孔的作用是当间隙变化时，调整间隙内的压力，从而使导轨具有刚度。气浮导轨是由导轨和溜板组成的滑动副，导轨和溜板之间为气膜润滑。
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