滚珠丝杠|直线导轨|直线电机|进口轴承专业经销商

滑动轴承材料应具备的特征

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2019/8/3 9:48:02 点击量:

 滑动轴承的有效工作或失效与载荷,速度,润滑油和轴承几何参数的选择有密切关系,但是滑动轴承材料的合理选用对滑动轴承能力的发挥将起着决定作用。滑动轴承减磨材料的损伤会造成相关零件的损坏,因此滑动轴承材料要有良好的抗磨损,抗腐蚀,抗疲劳及污染等性能。

  滑动轴承材料概述
制造滑动轴承中与轴颈相配的轴瓦和轴承衬的材料。评价滑动轴承材料的主要项目有﹕抗压强度和抗疲劳强度﹔耐磨性﹔磨合性﹔防止与轴颈黏附的摩擦相容性﹔补偿滑动表面初始配合不良的顺应性﹔容许硬质颗粒嵌藏以减轻轴颈刮伤的嵌入性﹔导热性﹔耐蚀性﹔加工工艺性﹔价格等。但至今尚无一种轴承材料能够完全满足这些项目的要求﹐而且各项目又多彼此矛盾。例如﹐金属材料越软﹐则顺应性和嵌入性越好﹐但强度也越低﹐所以软金属材料只能作轴承衬用﹔硬度高的材料强度也高﹐但顺应性和嵌入性差﹐用这种材料製成的轴瓦要求轴与轴承的对中误差小。滑动轴承材料应根据载荷﹑速度﹑温度﹑润滑条件和寿命等因素进行选择。常用的滑动轴承材料有巴氏合金﹑铜基和铝基合金﹑耐磨铸铁﹑塑料橡胶﹑木材和碳-石墨等。
  巴氏合金一种以锡﹑锑﹑铜为主要成分的低熔点合金﹐又称白合金﹑轴承合金。合金的基体是锡中溶有铜和锑的固溶体软组织﹐其中分布有锡铜锑化合物构成的硬颗粒。软组织具有良好的摩擦相容性﹑顺应性和嵌入性﹐硬颗粒具备一定的支承载荷的能力。巴氏合金强度低﹐只能作软钢﹑铸铁或青铜轴承的轴承衬用。后来﹐又出现以铅﹑锑﹑铜为主要成分的轴承合金。前一种称为锡基巴氏合金﹐后者称为铅基巴氏合金。锡基巴氏合金价格较高﹐主要用于高速重载的重要轴承和大型轴承。铅基巴氏合金的性能不如锡基合金﹐但价廉﹐应用较广﹐适用于中速﹑中载、载荷比较稳定的轴承。加入微量元素(如铬﹑鈹等)製造高强度巴氏合金﹐是新的发展方向。
  铜基合金用作滑动轴承材料的铜基合金主要有﹕以铜﹑锑为主要成分的黄铜﹔以铜﹑锡为主要成分的青铜﹔以及铜铅合金。铜基合金强度高﹐导热性和耐磨性好﹐允许工作温度比巴氏合金高﹐但顺应性﹑嵌入性和摩擦相容性都不如巴氏合金﹐可用作轴瓦或轴承衬材料。常用的含锡﹑磷的锡青铜﹐适用于中速重载或受衝击载荷的轴承﹔含锡﹑锌﹑铅的锡青铜﹐适用于中速中载的轴承﹔铅青铜承载能力大﹑疲劳强度高﹐适用于速度较高﹑受衝击载荷的轴承﹔铝青铜强度很高﹑耐蚀性好﹐适用于低速重载轴承。黄铜性能一般不如青铜﹐但价廉﹐主要用于低速轴承﹐但含锰﹑硅的黄铜性能优于锡青铜。
  铝基合金有铝锑镁合金﹑铝锡合金和铝硅合金。它们的抗压强度和抗疲劳强度较高﹐导热性和耐蚀性好﹐价廉﹐但其摩擦相容性﹑嵌入性和顺应性较差﹐广泛用于内燃机和压缩机轴承,耐磨铸铁价廉﹐但减摩性能差﹐只能用于低速轻载轴承。
  塑料常用的有酚醛树脂﹑尼龙﹑聚四氟乙烯和聚甲醛等。塑料轴承自润滑性能好﹑摩擦係数小﹑抗疲劳性能好﹑吸振能力强﹑耐蚀性和嵌入性好﹑能用水或乳化液润滑﹐并可节约有色金属。但塑料强度比金属低﹑耐热性差﹑导热率低﹑遇油或水有膨胀现象﹐设计时须取较大的轴承间隙。在塑料中加入某些填料如石墨﹑二硫化鉬﹑玻璃纤维等可降低摩擦係数和提高耐磨性﹔加入铜粉可提高导热率和强度。塑料轴承已在冶金﹑化工﹑纺织﹑食品﹑仪錶和造船等工业中使用。
  橡胶嵌入性和耐蚀性极好。橡胶轴承可用混有颗粒杂质的水作润滑剂﹐富有弹性﹐有消振作用﹐运转平稳﹐但导热性差﹐工作温度应低于70℃﹐否则容易老化。天然橡胶不耐油﹐需要油润滑的橡胶轴承应采用耐油橡胶。
  木材有自润滑性﹐成本低﹐耐蚀性好。木材製作的轴承可用于要求清洁卫生的食品机械﹑粮食加工机械等。其工作温度不得高于65℃。铁梨木﹑枫木和橡木等硬质木材都适于制作木轴承。
  碳-石墨自润滑性和耐蚀性极好﹐并能耐400℃高温﹐但强度差﹐需压装在钢套中使用。这种轴承可在不易润滑﹑不允许油臟污﹑温度较高或有腐蚀性的环境中使用。
  滑动轴承材料的特性
1.1摩擦相容性
轴颈与轴承材料接触时发生黏附的现象。
1.2嵌入性
滑动轴承材料允许硬质颗粒嵌入而防止刮伤或磨损的能力。对金属材料而言硬度低和弹性模量低嵌入性好,非金属则不一定。
1.3.磨合性
在磨合过程中减少轴颈或轴瓦加工误差,同轴度误差,表面粗糙度使接触均匀,从而降低磨损力和磨损度的能力。
1.4.摩擦顺应性
材料靠表层的弹性塑性变形补偿滑动表面初始不良的性能。
1.5.耐磨性
材料抵抗磨损的能力。
1.6.抗疲劳性
在循环载荷下材料抵抗疲劳破坏的能力。磨合性和嵌入性好的材料通常抗疲劳性低。
1.7.耐蚀性
材料抵抗腐蚀的能力,润滑油氧化产生酸性物质。这种酸性物质和油中的极少添加剂都会腐蚀材料。
1.8.耐气性
材料抵抗气蚀的能力。由于油中气泡在固体表面附近破裂产生局部冲击高压或局部高温引起材料磨损。

  随着材料科学、工程力学、摩擦学和设计理论等学科的发展,滑动轴承的材料和结构设计也得到了更完善的改造。从经济效益、环境保护、生产加工等方面考虑,了解滑动轴承的材料特性,选择合适的滑动轴承材料生产出了高效、绿色节能的滑动轴承。

上篇:盾构机轴承研发应用现状及展望   下篇:机械设备齿轮传动润滑的常见故障及预防措施