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大多数人在说到轴承时，通常会想到滚珠轴承。在此类轴承中，固定表面和移动表面被一系列润滑滚珠隔离。这些滚珠沿着特殊轨道或滚道运动。也许最常见的应用，是一个轴在固定的轮毂内旋转，例如汽车或自行车前轮上的驱动轴。
在空气轴承中，滚珠由气垫代替。空气轴承最为人熟知的应用之一或许是气垫船。
巨大的风扇在气垫船下方吹动空气，通过弹性橡胶 “裙边” 阻止空气的逸出。气垫船下方所产生的高气压能够支撑船体重量，因而使其漂浮在气垫上。巨大的气垫不仅起到支撑船体重量的作用，而且还作为一个软弹簧使船体平稳地漂浮在粗糙的陆地表面或水面上。
可将同样的原理运用在转轴轴承。将高压空气注入转轴和固定轴承之间的空隙中。该空隙非常小(约为 0.01 毫米)，从而使得空隙中的空气压力保持不变。
当空气轴承静止时，轴承的内外圈是直接接触的 ，而当将压缩空气输入到轴承间隙界面时，会使内部压力不断增加，直到产生的压力开始将轴承内部接触面推开，让其处于漂浮状态 ，甚至间隙内气压达到承载力，整个空气轴承就会呈现出无摩擦运动状态 。
而且，这一狭小的空隙也显著降低了气垫的“弹性”，从而使轴非常精确地固定，即仅可产生低动态偏心。由于摩擦力很低，轴便可以自由地旋转，而且空气压力可确保转轴不与固定轴承表面相接触。
空气轴承最常用的气体介质是空气，根据不同需要也可以是氮气、氢气、氦气、二氧化碳等等。如今在一些先进的机械设备中，需要更高精度、更长使用寿命和更大承载能力的轴承，空气轴承就能满足这样的要求。
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