摩擦和轴承设计原理
你有没有在溜冰场上毫不费力地滑过？或者穿着袜子滑过木地板？如果你还没有，你肯定需要。如果你有，你已经体验过低摩擦带来的令人振奋的失重感。虽然摩擦力是我们物质世界中不可或缺的力量，但它会引起问题，尤其是在机械方面。
空气压缩机通过使用轴承来减轻压缩过程中的摩擦来解决这个问题，但并非所有轴承都是一样的。今天我们就来看看压缩机常用的三种轴承的优缺点。在开始之前，让我们花点时间了解一下摩擦的物理学。
什么是摩擦力？
根据 Merriam-Webster 词典，摩擦力是“抵抗接触的两个物体之间相对运动的力”。摩擦有两种类型：静摩擦和动摩擦。静摩擦是启动两个静止物体之间运动所需的力。动摩擦是两个运动物体之间的阻力。
静摩擦大于动摩擦。想一想试图将一个沉重的箱子推过地板。启动运动所用的力要比保持箱子移动所用的力大。
在确定两个物体之间的摩擦力时，必须考虑几个因素。摩擦系数决定了物体之间的抓握程度（每个物体都有自己的系数），法向力将物体压在一起。当运动物体之一是旋转轮胎时，扭矩和牵引力就会发挥作用。
大量摩擦会产生热量并磨损物体。尝试将双手搓在一起，您会立即感到温暖。同样的原理也适用于压缩机中的零件。当它们不断相互摩擦并产生热量时，它们的磨损速度会比摩擦较小时更快。幸运的是，轴承等元件对空气压缩机的摩擦较小，使它们能够运行得更快而不会磨损。
轴承类型
压缩机中使用的轴承主要有三种类型，各有优缺点。
滚子轴承
滚子轴承通常是最便宜的轴承类型。它们具有径向载荷，这意味着载荷与轴承的旋转轴成直角。滚子轴承往往具有较长的使用寿命，并且是已知最早的轴承设计之一。
圆锥滚子轴承
圆锥滚子轴承是一种具有圆锥形状的滚子轴承。这些通常比滚子轴承更昂贵，但它们可以承受径向和轴向载荷。轴向载荷施加平行于旋转轴的力。由于圆锥滚子轴承可以很好地承受两种负载力，因此它们比滚子轴承磨损得更快。
滚珠轴承
滚珠轴承是最昂贵的轴承类型。它们可以承受径向和轴向载荷，并且非常可靠。球轴承的类型很多，有角接触、推力和深沟。
下次您外出滑冰或只是穿着袜子在屋子里滑行时，请考虑一下乐趣背后的物理原理。虽然低摩擦令人愉悦，但它也能让您的机器在其整个生命周期内更高效地运行。
您的压缩机使用哪种轴承？在下面的评论中让我们知道您的偏好。
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