东华大学最新研究：真空预载技术让空气静压轴承刚度提升22.34%

东华大学最新研究：真空预载技术让空气静压轴承刚度提升22.34%

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东华大学机械工程学院近期发布了一项关于真空预载型多孔质空气静压轴承的最新研究成果。该研究通过将真空预加载技术与多孔质空气静压轴承相结合，成功使轴承在无需额外预加载导轨的情况下获得双向刚度，刚度提升高达22.34%。这一突破性进展为高刚度空气静压轴承的设计和性能优化提供了新的思路和方法。

空气静压轴承是一种采用气体（多为空气）作为润滑介质的滑动轴承。其工作原理是通过节流器在轴承间隙中形成一层具有一定承载和刚度的润滑气膜，依靠气膜的润滑支承作用将轴浮起在轴承中。与液体滑动轴承相比，空气静压轴承具有摩擦系数低、精度高、无污染等优点，广泛应用于精密机械、半导体制造设备等领域。

多孔质材料在空气静压轴承中的应用进一步提升了轴承的性能。多孔质材料表面均匀分布着大量微小孔隙，这些孔隙能够均匀分布气流，形成更加稳定的润滑气膜。研究表明，多孔质静压轴承具有更高的承载能力和静态刚度，同时具备良好的动态稳定性。

真空预加载技术是此次研究的关键创新点。通过在轴承中引入真空压力区域，与气压形成组合控制，可以精确调节轴承的浮空高度和刚度。这种设计的优势在于：

1. 只需一个平坦的导向表面，简化了结构设计
2. 能够实现更精确的运动控制
3. 提高了轴承的承载能力
4. 通过多孔介质的过滤作用，满足洁净室环境要求

这项技术的实际应用前景广阔，特别是在对精度和洁净度要求极高的领域，如：

• 计量学：提供高精度定位，实现无摩擦运动
• 精密机床：与洁净室环境兼容，提高加工精度
• 半导体制造：优化刚度控制，适应不同空间限制

东华大学的这项研究成果不仅展示了真空预载型多孔质空气静压轴承的优越性能，更为未来高刚度轴承的设计提供了新的参考方案。随着技术的进一步完善和应用，这种新型轴承有望在更多高精度、高洁净度要求的工业场景中发挥重要作用。