选择空气轴承的原因具体有哪些?
由于空气轴承优于滚动轴承,所以它对于坐标测量设备非常重要、高精度加工工具、半导体晶片加工设备和其他洁净室、高速、高精度定位环境的应用是自然的选择。空气轴承的主要优点如下。设计工程师的一些具体关注点,比如摩擦、磨损、刚性、承载能力等,也将详细讨论。
由于空气轴承优于滚动轴承,所以它对于坐标测量设备非常重要、高精度加工工具、半导体晶片加工设备和其他洁净室、高速、高精度定位环境的应用是自然的选择。空气轴承的主要优点如下。设计工程师的一些具体关注点,比如摩擦、磨损、刚性、承载能力等,也将详细讨论。
零摩擦:由于零静摩擦,无限分辨率和非常高的再现性是可能的。
零磨损:非接触意味着几乎零磨损,设备性能将保持一致,不会产生磨损颗粒。
运动更平整:滚动轴承表面粗糙、由于不规则性的影响,无接触空气轴承将平均这些误差。
操作安静、平稳:当滚动轴承中的硬部件不断地被加载和卸载时、当改变运动方向时,做圆周运动的滚动体会产生噪声和振动。这在扫描仪解析时非常重要。
无油:空气轴承不需要油润滑,消除了所有与油有关的问题。在多灰尘环境中(干式加工)轴承是自清洁的,因为压缩空气会带走灰尘。反之,油润滑会变成磨浆。
高速:高速度和高加速度,并且在高加速度下不会发生滚动元件的滑动。
摩擦力的变化一直是精确定位的核心问题,尤其是希望精确启动或停止时。这是因为对于滚动轴承和滑动轴承(特别是滑动轴承)静摩擦系数高于动摩擦系数。换句话说,开始比保持运动需要更多的力量。因此,当电机开始旋转推动滑块时,由于静摩擦力较大,旋转会收紧并储存一些能量。当滑块开始移动时,摩擦力减小、松开旋转并将滑块推过设想的位置。这种现象称为粘滑,主要发生在滑动轴承系统中。但是,粘滑现象也会在装有滚动轴承和闭环反馈的设备中造成定位误差。
空气轴承的动静摩擦系数没有差别,因此完全消除了粘滑现象。空气轴承的摩擦力是运动对空气的剪切力的函数,因此无限运动分辨率在理论上是可行的。