스러스트 에어 베어링 설계 및 설치 가이드
일반적인 구성: 스러스트 에어 부싱은 에어 부싱처럼 샤프트 위로 미끄러집니다. 유일한 차이점은 스러스트 에어 부싱이 선형으로 움직이지 않도록 하기 위해 스러스트 에어 부싱 양쪽의 샤프트에 고정된 페이스 칼라가 있다는 것입니다. OAV 마운팅 블록은 스러스트 에어 부싱을 고정하는 데 사용할 수 있습니다. 고객이 설계한 하우징을 사용하는 경우 에어 부싱에 대해 아래 표시된 것과 동일한 지침을 따르십시오. 에어베어링 제조사
샤프트가 구동 벨트로 회전하는 경우 토크를 상쇄하기 위해 샤프트당 2개의 스러스트 베어링을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 구동 벨트는 항상 스러스트 에어 부싱 사이에 위치해야 합니다. 이것이 불가능하면 벨트를 가능한 한 첫 번째 스러스트 에어 부싱에 가깝게 유지하십시오. 정적 방정식을 사용하여 각 스러스트 부싱의 부하 요구 사항을 결정할 수 있습니다.
아래 다이어그램은 F1이 구동 벨트의 장력, F2 및 F3이 부싱에 작용하는 힘, d1 및 d2가 벨트 및 스러스트 에어 부싱의 중심으로부터의 거리인 두 가지 일반적인 예를 보여줍니다.
.jpg)
설계 및 설치 가이드
- 롤러 에어베어링
- 스러스트 에어베어링
- 에어 부싱
- 플랫 에어베어링
그림 1. 두 스러스트 에어 부싱 사이에 있는 구동 벨트. 벨트의 장력이 아래 방정식과 같이 두 스러스트 에어 부싱 사이에 분산되기 때문에 권장됩니다.
F3 = F1* d1/(d1+d2)
F2 = F1* d2/(d1+d2)
가정: d1 = d2:
F2 = F3 = .5*F1
그림 2. 두 개의 스러스트 에어 부싱 외부의 구동 벨트. 이 구성은 작은 거리 d1 및 긴 거리 d2에서 가장 잘 작동합니다. 해당 하중 방정식은 다음과 같습니다.
F2=F1*(d1/d2+ 1)
F3 = F1* d1/d2
부싱과 페이스 칼라 사이의 간격을 무시할 수 있는 수준으로 고려하십시오. 페이스 칼라는 스러스트 부싱의 마찰이 없는 표면에 대해 배치됩니다. 공기 공급 장치가 켜지면 작은 틈이 생깁니다. 따라서 스러스트 부싱 시스템의 전체 길이는 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.
좌측 칼라의 길이 + 스러스트 에어 부싱의 길이 + 우측 칼라의 길이
Housing Installation
The three methods of housing installation are epoxy, O-rings, or a light-press fit. OAV mounting blocks allow for the epoxy
and O-ring methods of installation. In most cases it is recommended to design using O-rings, because O-rings have self-
aligning features that can be readjusted.
Designing With Epoxy:
If epoxy is used, make sure that the epoxy grooves on the bushings can be accessed with a syringe.
Designing With O-rings:
If O-rings are used, make sure to use the appropriate bore size and tolerance. OAV can also provide this information.
Designing With The Light-Press Fit Method:
If a light-press fit method is used, make sure to use the recommended bore size and tolerances. OAV can also provide this
information.
Other Considerations:
Air bushings rely on the straightness of the shaft. Design so that the deflection/displacement of the shaft is minimal.
Installing bushings with O-rings:
1) First do a quick visual inspection to ensure that there are no sharp edges in the bore of the mounting block. The o-rings
provide a very tight fit and if they get damaged, they will not work properly.
2) Lubricate the O-rings and surfaces with alcohol.
3) Press-fit the bushing inside the mounting block.
4) Insert the shaft and apply the air pressure. 30 PSI is enough to test the bushing without any load being applied.
5) Use proper alignment. If two shafts are used side-by-side, it is best to use gages to assure that the shafts are at an equal
distance from both ends. Parallelism is crucial for optimal performance of the air bushings.
Installing Bushings With Epoxy:
1) Clean the surfaces with alcohol.
2) Slide the air bushing into the mounting block, and the shaft into the bushing.
3) Align the shaft(s) with the best parallelism possible. If two shafts are used side-by-side, it is best to use gages to ensure
that the shafts are at equal distance at both ends. Parallelism is crucial for the performance of the air bushings.
4) Turn the air supply on at 30 PSI and do not apply any load to the bushing.
5) Use a syringe to apply the epoxy through the syringe holes on the mounting block until the epoxy fills the epoxy grooves
on the bushing. Make sure that the air port on the bushing lines up with the air port on the mounting block.
6) Keep the air supply on at 30 PSI until the epoxy cures.
7) Epoxy installation should only be performed after shaft alignment is confirmed
Installing Bushings With The Light-Press Fit Method:
1) Clean the surfaces with alcohol.
2) Light-press fit the air bushing into the mounting block, and the shaft into the bushing.
3) Align the shaft(s) with the best parallelism possible. If two shafts are used side-by-side, it is best to use gages to ensure
that the shafts are at equal distance at both ends. Parallelism is crucial for the performance of the air bushings.
4) Make sure that the air port on the bushing lines up with the clearance hole on the mounting block.
5) Install the air fitting directly into the air bushings as shown above.
Shaft and Face Collar Installation
1) Clean shaft surface with alcohol and a lint free cloth. Check for any surface imperfections. Shaft surface finish should
be 16 RMS or better.
2) Insert shaft in bushing with operating air on.
3) Clean face collar working surfaces with alcohol and a lint free cloth. Check for any surface imperfections.
4) Install first face collar in position on the shaft and tighten firmly.
5) Install second face collar on the shaft, press against the graphite thrust face with the operating air on, and tighten firmly. Gap will be set automatically by running air.
Mounting Alignment:
Mounting blocks should be installed in their permanent position after shaft install or secured loosely during shaft
installation. This will allow alignment adjustment between the block, O-ring compression, and running air. Mounting
blocks should be secured firmly after shaft installation and alignment is confirmed.
Temperature Controlled Thrust Air Bearings:
The temperature control bearings have three ports – the center port for bearing operating air, and ports on either side the
inlet and “exhaust” of temperature control fluid. Operating air and temperature control fluid do not interact withing the
bearing. Any fluid can be used, but air is most common. Operating air inlet and circulating fluid inlet should be
independent feeds to control pressure, flow, and temperature as needed.
Extreme Temperature Conditions
At temperatures below freezing, water will be drawn out of the air and can crystallize internally, impeding flow and
degrading performance of the bearing. This crystallization can occur in both operating air and temp control fluid when air is
used. Severity and likelihood of occurrence are dependent on severity of temperature, operating pressures, flows, ambient
humidity. This can be counter acted by using:
1) An in-line air heater
2) Compressed air dehumidifier
3) Pure compressed gas, such as helium or nitrogen (where practical), due to the homogenous state lacking water
contamination.
At high temperatures, maximum exposure temperature is dependent on application and precision needs, and control may be
aided with refrigeration of air and circulating fluid.