一般气浮轴承问题

• 您的轴承使用什么材料？

  带有环氧树脂安装碳的阳极氧化铝。

• 是否可以制作我自己的多孔介质气浮轴承？

  可以制作自己的多孔介质气浮轴承。然而，制造您自己的多孔介质气浮轴承的问题是性能规格的可重复性相同尺寸之间。由于碳的内部构成和孔隙度一致性，碳孔隙度的天然优势可能很复杂。New Way 的专有利基是制造气浮轴承组件，在整个表面上均匀分布气浮。我们的轴承表面上没有高、低或死压区域，这些区域会导致谐波噪声、振动、不稳定甚至故障。New Way 通过生产紧密匹配的组件和通过轴承的流动特性，完善了气浮轴承的制造。如果客户从 New Way 购买一个组件，然后 5 年后再次从 New Way 购买完全相同的组件，这些组件的性能仍然完全相同。

• 气隙有多硬，气浮轴承提供什么阻尼？

  使用大型 VPL 气浮轴承，我们测试了刚度和阻尼。在 60 psi 输入压力和 800 lbs 真空力下，轴向模式达到 1000Hz，倾斜模式达到 1500Hz。轴向振型与 6% 阻尼相关，倾斜模式与 10% 阻尼相关。

• 碳基材的强度和长期耐用性如何？

  由于在操作过程中没有接触，因此长期耐用性应该永远持续下去。自 25 多年前我们成立以来，New Way 就一直在运营。碳材料的强度仅在气浮流失时才考虑在内。该材料的抗压强度为 13,200 psi (91MPa) 。尽管碳表面可能很软，但竞争优势使我们能够提供坚固的轴承表面，在发生碰撞时不会损坏导向表面。

• 与孔板气浮轴承相比，多孔介质有什么好处？

  对于孔板气浮轴承，您需要将轴承尺寸与正确的数量、尺寸和分布孔相匹配，以保持运行期间的稳定性。凹槽或孔口附近的划痕会显着改变轴承的平衡。超过 0.002 英寸的导轨划痕可能会导致孔板气浮轴承或影响浮空高度。
  
  多孔介质气浮轴承自然渗透有数百万个亚微米孔，这些孔将气浮均匀分布在轴承表面。即使轴承表面被划伤，柔软的基材也能继续保持刚度和稳定性。同样在气隙变得不稳定的极少数情况下，多余的气浮通常会流出，因此轴承会轻轻地与导向表面接触。

• 我需要特殊的清洁气浮供应吗？

  在我们的多孔介质中发现的亚微米通道可作为小颗粒的天然过滤器。请参阅用于气浮轴承的压缩气浮规格

• 这些气浮轴承洁净室是否符合标准？

  如上所述，多孔介质充当排放气浮的亚微米过滤器。我们在现场测试中发现，我们的轴承满足 1 级（ISO 3 级）清洁度要求，空气中的颗粒浓缩物限制小于 1,000 x 0.1μm 颗粒/立方米。

• 如果空气中有颗粒，气浮轴承不会堵塞吗？

  由于多孔介质中渗透着数百万个亚微米孔，空气总能找到进入表面的途径。

• 我可以在哪些表面上运行 New Way 气浮轴承？

  花岗岩和硬涂层铝是最受欢迎的选择。陶瓷和零热膨胀系数玻璃适用于超精密应用。气浮轴承可以在硬化钢带或嵌件等钢上运行，但表面不应有油，所用钢的类型不得生锈或腐蚀。
  
  此外，由于多孔碳气浮轴承没有硬面，它们可以用于较软的表面。聚合物，特别是复制的聚合物，代表了在生产精密导向表面时大幅节省成本的机会。表面光洁度应为 16 RMS 或更好。局部平面度-直线度（任何时候轴承下方的区域）应平整到气隙的 50% 以内。

• 气浮轴承会在地面上飞行，还是必须研磨表面？

  如果表面光洁度的平均粗糙度为 16Ra (u”) 或更高，New Way 气浮轴承可以在研磨或研磨表面上运行。磨削操作通常产生 8µ” – 63µ” Ra 的表面光洁度，其中研磨将产生 2µ” – 8µ” Ra 的表面光洁度。

• 我可以将多孔介质气浮轴承飞过导向表面的孔或凹槽吗？

  您可以将气浮轴承飞过导向表面的孔或深槽，只要孔不会太大以至于气浮轴承无法支撑负载。较大的孔会减少表面积，从而增加气压并导致触地。此外，请确保孔或凹槽没有凸起的边缘。这会导致压力差，从而影响气隙的稳定性。
  
  飞过接缝要困难得多；接缝两侧的高度差相对于气隙必须很小，理想情况下为 25% 或更少。如果您的气隙为 10 微米，则高度差需要为 2.5 微米或更小——可以通过工作实现，但如果可能，最好避免这种情况。

• 气隙高度和剪切力之间是否存在某种关系？

  剪切力损失（阻力）是气隙的反立方函数。t = 1/x 3其中 t = 剪切，x = 气隙。我们目前正在进行实证测试以证明这一说法。

• 我可以在高温下使用 New Way 气浮轴承吗？

  到目前为止，我们还没有高温下气浮轴承性能的测试数据。您需要进行反复试验，以确定气浮轴承在高温下的可行性。
  
  我们的轴承设计为在 20ºC (68ºF) 或接近 20ºC (68ºF) 的温度下运行。在更高（或更低！）温度下，由于外壳材料（铝）和气浮轴承材料（碳）之间的热膨胀和收缩系数不同，我们的气浮轴承将开始变形。这种尺寸变化会影响气浮轴承的平面度，造成杯突（加热）和凸出（冷却）并影响性能。
  
  如果您希望的工作温度介于 20ºC 和 50ºC (122ºF) 之间，我们建议测试气浮轴承以确定您的应用的可行性。但是，我们不建议在 50ºC 以上使用这些气浮轴承。

• 您有关于多孔介质耐化学性的任何信息吗？

  我们的多孔介质的配方是商业机密，因此没有提供有关其化学成分的信息。然而，防止化学品与多孔介质表面接触是一个好主意。
  
  如果允许树脂或材料聚集在气浮轴承表面上，它将通过阻塞碳中的孔隙来局部限制气流，然后需要用 99% 异丙醇清洁以保持气流和适当的性能。

• 我在我的装配中使用 New Way 气浮轴承。在运输过程中，我应该使用哪些特殊的预防措施来保护气浮轴承？

  由于气浮轴承以非常小的气隙（以微米为单位）运行，因此通常不可能在引导表面和气浮轴承之间安装任何材料。因此，当气浮轴承组件与安装好的气浮轴承并与导向表面接触时，需要采取额外的预防措施。
  
  New Way 多孔碳介质的特点之一是它不会划伤导向表面，并且在运输到位时损坏气浮轴承的风险非常低。对于孔板气浮轴承而言，情况并非如此，如果两个表面接触，则会损坏导向表面和气浮轴承。此功能允许将气浮轴承组件作为一个单元运输，以减少或消除在现场组装系统的需要。
  
  为了在运输过程中保护气浮轴承，您需要充分限制气浮轴承配合部件之间的相对运动，并保护整个组件免受外部损坏，包括振动引起的损坏。
  
  当您包装较轻的组件时，使用包装材料和板条箱本身的一些加固细节来限制运动就足够了。
  
  对于较重的组件，强烈建议您设计并结合以机械方式连接相对运动部件的运输支架。气浮轴承组件的最佳运输箱设计不仅限制这些组件的移动，而且将组件固定在运输包装中。
  
  如果您需要帮助，请联系 New Way Air Bearings。

• 无意中涂抹在轴承表面的化学品会对性能产生不利影响吗？

  由于轴承是多孔的，因此与它们接触的任何流体或化学物质都会被吸收。New Way 尚未对每种可能的化学物质进行详尽的测试，因此我们不知道潜在影响的全部范围。我们强烈建议不要让任何化学品与气浮轴承接触。

• 如果轴承在运行时的气压中断，我应该注意什么？

  您主要关心的应该是安全。如果轴承“触地”，机器操作员会受伤吗？如果是这样，则需要安装低气压警报器以及备用空气供应接收器。由于 New Way 气浮轴承使用的空气非常少，因此当主要供应出现故障时，一个小型接收器（通常大约 4 升就足够了）将提供足够的时间来关闭大多数机器。应进行测试以确保必要的应急空气量足够。

• 如果轴承与轨道接触，机械/轴承是否会损坏？

  New Way气浮轴承以如此高的精度完成，并且应用中使用的方式或轴规定为16Ra（μin），两个表面通常非常光滑，没有任何损坏。此外，New Way 气浮轴承中使用的碳/石墨本身就是一种天然的承重材料，在接触时不会损坏轴或导轨。只要接触时间很短（大约几分钟），轴承本身也不会受到损坏。

• 使用 New Way 气浮轴承最有趣的应用是什么？

  我们的多孔介质技术是一种使能技术。我们的大多数应用程序都是我们的特定客户专有的。我们的网站上有一个部分，客户可以在其中分享他们的应用以及我们的气浮轴承解决方案如何在满足他们的要求方面发挥不可或缺的作用。请参阅以下经过客户验证的解决方案

气浮轴承——扁平圆形和扁平矩形

• 多孔介质气浮轴承需要哪些维护？

  New Way 的多孔介质技术TM 无需定期维护。与孔板气浮轴承不同，New Way 气浮轴承不易脏污或堵塞。如果确实需要清洁气浮轴承，只需用酒精擦拭轴承表面并晾干即可。

• 我可以用什么来清洁 New Way 气浮轴承？？

  需要时清洁轴承和导向表面，施加气压，仅使用异丙醇。不要用丙酮、酮或 MEK 清洁气浮轴承或导向表面。

• 如何计算扁平气浮轴承的刚度规格？

  产品表上显示的刚度计算是使用施加到气浮轴承座上的已知力并测量位移来测量的。

真空预载气浮轴承

• 什么是真空预载气浮轴承 (VPL)，它是如何工作的？

  真空预载 (VPL) 气浮轴承使用外部提供的负压或真空来产生对抗气浮轴承正压的力。换言之，真空用于将气浮轴承拉得更靠近相对（或引导）表面，而不需要相对的气浮轴承或增加负载或质量来产生刚度。就像向气浮轴承提供外部压力以在轴承面上产生压力一样，向气浮轴承提供真空以产生反作用力。VPL 的一个优点是，通过调节真空和压力，可以改变浮空高度以匹配所需的应用性能。取决于应用，也可以在轻负载下实现气膜的增量刚度。气膜厚度的可调节性可用于在千分之二英寸的范围内进行聚焦、平方和亚微英寸垂直定位。另一个好处是轴承有一个明确的“稳定时间”——这意味着轴承的高度在传送时不会波动，并且自然是稳定的。这在要求苛刻的超精密应用中非常有利。
  
  要使用反向轴承预紧力达到相同水平的精度，您需要两个平行的平面导向表面，而不是 VPL 只需要一个平面导向表面。

• 我应该在 VPL 上使用什么尺寸的真空管？

  通常，真空管的直径越大，您在动态条件下可以期待的性能就越高。较小或限制性的管线会产生不需要的流动阻尼，从而限制性能。当 VPL 承受接近设计极限的动态力时，不受限制的高真空流量可以略微提高 VPL 保持附着在其导向表面上的能力。由于每种设计的动态力都是独一无二的，因此您需要针对您的特定应用对此进行测试，以量化收益。

• 如何测试 VPL 浮空高度？

  首先，您需要一个可以打开和关闭的气源，以及一根真空管。
  
  其次，您需要一个具有足够范围和适当分辨率的设备（或测量仪器）来测量浮空高度。范围应至少为 75 微米，分辨率应根据应用的需要而定。New Way 建议使用电容探头来精确测量轴承的高度。要记住的一件事是，如果您使用的是电感探头，您的数据可能与 New Way 的不同，因为电感探头将在铝表面上取峰和谷的“平均值”。一种解决方案是使用具有精细表面光洁度的量块作为参考表面。
  
  有了这些仪器，您就可以测试轴承了。
  
  1.记录轴承序列号（供您记录），以及测试仪器编号和类型。 2.用 99% 的异丙醇清洁轴承面。 3.将轴承面朝下放在测试表面上并施加真空压力。 4.将测量指示器放置在测试点位置与轴承表面接触。在 New Way，我们首先测试 4 个角，然后是中心。 5.测量探头与轴承“归零”接触，指示器。 6.将气浮打开到指定的气压并记录高度的变化。 7.关闭气浮，读数应归零。 8.重复步骤 6 和 7 几次并记录数据的平均值。测量值的差异应该非常小——如果使用适当的有效数字，则不需要平均。

• 我可以通过钻入外壳来修改 New Way VPL 吗？

  我们不建议深入研究 New Way VPL。New Way 不对任何经过修改的轴承提供保修。

• 我可以将 New Way 滚珠安装螺钉与 VPL 一起使用吗？

  不，标准滚珠安装螺钉不能与我们的标准 VPL 轴承系列连接。为了使滚珠安装螺钉接口与 VPL 轴承相连接，需要定制解决方案。在轴承和滚珠之间没有任何限制，您必须在轴承组件上保持正压力，以保持滚珠与轴承接触。

• 您是否为您的 VPL 提供刚性支架？

  目前 New Way 不提供用于 VPL 的刚性安装作为产品目录的一部分。但是，如果需要，可以通过特殊订单提供。

气浮衬套

• 这些气浮套管的精度如何？

  套管行进路径的精度几乎完全由导向器的精度决定。

• 我可以使用气浮衬套进行旋转和直线运动吗？

  是的，New Way 气浮衬套通常用于支撑旋转轴。也可以让气浮衬套旋转，但请记住需要向衬套提供加压空气。

• 如果气浮衬套与导向装置接触会损坏吗？

  不会。我们的碳/石墨复合材料具有抗划痕和承重能力，因此可以安全地靠在导轨上。

• 气浮套管上的四个 O 形圈有什么用途？

  它们用于通过下述硬安装方法安装气浮套管。

• 如何安装气浮套管？

  有两种常见的安装气浮套管的方法，它们位于标准 New Way 安装块中或定制外壳中的孔中。

• O 型圈压配合（灵活安装）。

  标准 New Way 气浮衬套配有四个 O 形圈、两个内圈和两个外圈。两个内部 O 形圈形成密封，以允许加压空气供应空气轴承。供气孔可以位于安装块上两个内 O 形圈之间的任何位置。这种安装方法允许气浮衬套在外壳中稍微“浮动”，以使气浮衬套与轴轴向对齐，并适应气浮衬套和轴系最大 0.002 英寸（0.050 毫米）的不对中。安装两个外部 O 形圈，以实现具有额外刚度的灵活安装。将衬套压入安装块或外壳时，请使用异丙醇作为润滑剂。

• 粘合到位（硬安装）。

  此方法需要使用四个 O 形圈。内部的两个 O 形圈形成供气的密封。外部的两个 O 型圈与内部的两个 O 型圈形成两个环形腔。这些空腔填充有环氧树脂，可将气浮衬套固定在与轴精确对齐的位置。在这种方法中，气浮套管通过四个 O 形圈定位在外壳中。同样，在将衬套压入安装块或外壳之前，请使用异丙醇作为润滑剂。对齐轴，并通过位于内部 O 形圈之间的供应孔向气浮衬套供应压缩空气。然后通过外壳中的孔注入环氧树脂，从而填充外 O 形圈和内 O 形圈之间的空腔。在环氧树脂固化时，气浮套管的供气必须保持开启。如果使用定制外壳。

• 我应该使用什么环氧树脂将气浮套管硬安装在安装块中？

  我们建议使用无需特殊附加催化剂即可完全固化的两部分环氧树脂，对金属具有良好的粘合强度，并且可以很容易地找到适合此应用的粘度。在安装块中粘合气浮套管时，收缩通常不是问题。应根据气浮套管所在的环境考虑其他特性，例如除气。大多数环氧树脂会放热固化，但需要粘合气浮套管的量，这不应该是一个问题。
  
  具体推荐的特征是：
  一种室温固化环氧树脂，具有合理的设置时间或适用期，适用于要粘合的气浮套管的数量——建议 30 到 120 分钟。
  适用于应用的合理固化时间 - 建议 24 小时。
  适合注入轴承座或安装座中提供的孔的粘度 - 建议在 5,000 到 100,000 cP（厘泊）之间。
  
  New Way 建议在此应用中使用Moglice制造的 DWH-310FL 静态接头材料。

• 我可以在高转速下使用 New Way 气浮衬套吗？

  简单的答案是肯定的，但我们在此声明前声明 New Way 气浮衬套并未专门针对空气轴承主轴等高转速进行测试。通过一些谨慎的尝试和错误，您可以安全地测试 New Way Air Bushing 在您所需的速度范围内的操作。
  
  首先要解决的问题是为气浮衬套轴选择一个联轴器，该联轴器不会由于皮带或电机的旋转轴误差和/或振动而从您的驱动器中引入任何误差运动。在“螺旋”或“波纹管联轴器”上进行“谷歌”搜索将为联轴器提供许多选项。
  
  气浮套管包括 O 形环，允许气浮套管压入 New Way 安装块中——这将提供一些合规性以缓解此问题。（记得用异丙醇润滑 O 型圈，然后再将衬套压入枕块！）
  
  一旦选择了联轴器，并且气浮衬套像空气轴承主轴一样运行，您可能会发现在大约 50 米/秒（170 英尺/秒或 25 毫米外径轴为 40,000 转/分）时会产生一些热量，这是由于气浮衬套和轴之间的空气膜的粘性剪切。您实际上可能需要将轴磨至低于 New Way 推荐的直径，以适应由于热膨胀导致的轴直径增长。
  
  热量增加部分被输入气浮套管的空气冷却所抵消，因此很难预测何时需要解决尺寸变化。我们的建议是将转速逐步提高 7 米/秒（22 英尺/秒或 5000 转/分，使用 25 毫米轴），直到您开始看到变化。由于气浮衬套实际上是无摩擦的，因此一个很好的指标是电机电流消耗的变化何时变为非线性。
  
  随着热量的增加，轴将生长并取代气浮衬套内的空气膜，并可能与多孔介质接触。只要轴光洁度符合 New Way 推荐标准（Ra 0.4mm, 16µin）且接触时间短，气浮衬套不应损坏；大约几分钟。在尝试将其从气浮衬套中取出之前，让轴冷却。
  
  推荐的衬套转速：（50 m/s – 170 ft/s）
  
  衬套 ID 速度 (Rpm's)
  
  0.25 英寸 140,000
  
  13 毫米 76,500
  
  20 毫米 50,000
  
  25 毫米 40,000
  
  40 毫米 25,000
  
  50 毫米 20,000
  
  75 毫米 13,250
  
  如果您需要进一步的帮助，请致电 610.494.6700 联系 New Way Air Bearings。

• 如何计算气浮套管的刚度规格？

  径向（法向）刚度是在衬套在指定尺寸的轴上飞行并施加指定气压的情况下测量的。一个已知的质量悬挂在衬套外壳上（不带轴台），测量位移数次并取平均值。
  
  俯仰力矩刚度是在衬套在指定尺寸的轴上飞行并施加指定气压的情况下测量的。衬套安装在轴承座中，在距衬套中心等距的点施加相等和相反的力矩载荷。测量位移并使用已知施加的力计算刚度。

• 轴尺寸公差如何影响气浮衬套性能？

  气膜的刚度与气隙成反比（间隙越小越硬）。如果机械刚度不重要，则可以使用大于推荐的间隙，但应进行测试以确保其正常工作。

精密区气浮棒

• 平板精密卡盘可以50µm升程操作，还是应该使用20µm-25µm升程？

  事实上，Flat Panel Precision Zone 可以在 50µm 下运行。空气消耗量更高，刚度低于设计的 25µm 浮空高度，但未超出可行性范围。应对预期过程进行测试以确定适用性。

精密区气浮棒

• 平板精密卡盘可以50µm升程操作，还是应该使用20µm-25µm升程？

  事实上，Flat Panel Precision Zone 可以在 50µm 下运行。空气消耗量更高，刚度低于设计的 25µm 浮空高度，但未超出可行性范围。应对预期过程进行测试以确定适用性。

气浮滑块组件

• 是否有针对 New Way® 气浮滑梯的具体说明？

  从导轨上卸下气动滑块时，必须在施加 60 psi 气压的情况下卸下滑块。但是，强烈建议不要从导轨上拆下气动滑块。有关具体说明，请致电 610.494.6700 联系 New Way。
  
  在施加 60 psi 气压的情况下将气浮滑动装置重新组装到导轨上。气动滑轨必须放置在导轨上，使位于滑轨侧角的两个对齐标记与位于导轨末端的两个对齐标记对齐。
  
  请勿将气动滑动单元安装在原始安装有滑动单元的导轨以外的任何导轨上。气源可以连接到 12 个配有黄铜六角塞（仅限盒式滑轨）的端口中的任何一个。