空气轴承比滚动轴承有几个优点，包括更高的行程精度和减少摩擦和产生热量。但是由于空气是可压缩的，空气轴承可以比类似的滚动轴承更低的刚度和表现出更大的挠度(尽管刚度特性空气轴承是非常线性的)。然而，空气的可压缩性质可以用来创建预加载空气轴承，这增加了它的刚度。
就像在滚动轴承中预加力预紧力是滚动元件和滚道之间产生的载荷，预紧力是轴承和导轨表面之间产生的载荷。在空气轴承上有四种常见的诱导预紧力的方法:通过给轴承增加质量，通过施加磁力，通过施加真空，或通过在导轨表面的相对两侧安装两个空气轴承。
无论采用何种预压方法，当载荷施加到空气轴承(无论是通过增加质量、反作用力、磁力还是真空)时，支撑轴承的空气膜压缩，空气间隙变小，空气膜中的压力增加，空气膜变得更硬。
图片来源:Roger Cortesi，麻省理工学院
每一种预压方法都有优点和缺点，但对于那些增加质量会显著损害加速度和建立时间真空预压提供了一个相对简单的解决方案，既不增加质量，也不需要特殊的组装和安装考虑。
虽然看起来空气压力和真空会相互作用，但与轴承压力相比，用于预加载空气轴承的真空水平相对较低，因此轴承仍然被施加的空气压力从导轨表面提起。
为了达到预紧力，真空作用于轴承表面的一部分-通常是中心部分。这意味着轴承压力被施加在周长周围，形成一个密封，以容纳真空区域，并防止真空从环境中吸取任何污染。真空区和轴承区之间的沟槽连接到环境压力，防止出轴承空气和真空之间的流动。预紧力等于真空面积的大小乘以承载压力和真空量之间的差值。
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施加真空的区域的压力与轴承飞行高度(安装表面以上的距离)无关，所以预紧力保持恒定，即使飞行高度改变。例如，如果飞行高度增加，轴承区域内的压力减小，使轴承承受更高的拉力(预紧力)。空气压力和真空之间的相互作用确保了在给定飞行高度的预紧力和压力之间的平衡。
真空预紧空气轴承不仅具有高刚度，通过调节轴承压力和真空之间的差值，空气膜的厚度-和反过来，飞行高度-可以调整，使真空预加载版本的理想应用涉及超细，精确的垂直定位，如镜头聚焦。
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