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常用的滑动轴承材料分为三大类:金属材料,如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金、减摩铸铁等;多孔质金属材料(粉末冶金材料)和非金属材料。
下面重点介绍下金属材料中的使用最广泛的轴承合金材料:
(1)轴承合金又称白合金或巴氏合金,主要是锡、铅、锑或其他金属的合金。轴承合金的强度较小,价格较贵,使用时必须作为轴承衬材料浇筑在青铜、钢或铸铁的轴瓦L,形成较薄的涂层。
(2)锡基轴承合金其优点是具有良好的塑性、导热性和耐蚀性,而且摩擦系数和膨胀系数小,适合于制作重要轴承,如汽轮机、发动机、电机和空气压缩机等大型机器的高速轴瓦。其缺点是疲劳强度低,工作温度较低(不高于150℃),这种轴承合金价较贵。使用较广泛的牌号是 ZSnSb11Cu6。
(3) 铅基轴承合金强度、硬度、导热性和耐蚀性均比锡基轴承合金低,而且摩擦系数较大,但价格比较便宜。适合于制造中、低载荷的轴瓦,如汽车、拖拉机曲轴轴承、铁路车辆轴承,磨机轴承等。
滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦,滚动摩擦力的大小主要取决于制造精度,而滑动轴承摩擦力的大小主要取决于轴承滑动面的材料。
滑动轴承是指在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦,滚动摩擦力的大小主要取决于制造精度,而滑动轴承摩擦力的大小主要取决于轴承滑动面的材料。下面小编就来简析下滑动轴承的制造材料有哪些。
滑动轴承制造材料解析
一、金属材料,如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等
轴承合金:轴承合金又称白合金,主要是锡、铅、锑或其它金属的合金,由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶和性好及与油的吸附性好,故适用于重载、高速情况下,轴承合金的强度较小,价格较贵,使用时必须浇铸在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上,形成较薄的涂层。
二、多孔质金属材料(粉末冶金材料)
多孔质金属材料:多孔质金属是一种粉末材料,它具有多孔组织,若将其浸在润滑油中,使微孔中充满润滑油,变成了含油轴承,具有自润滑性能。多孔质金属材料的韧性小,只适应于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。
三、非金属材料
轴承塑料:常用的轴承塑料有酚醛塑料、尼龙、聚四氟乙烯等,塑料轴承有较大的抗压强度和耐磨性,可用油和水润滑,也有自润滑性能,但导热性差。
滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦,导致表面发热、磨损甚而“咬死”,所以在设计轴承时,应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦,合适的润滑剂并采用合适的供应方法,改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。
滑动轴承的润滑一般有两种,一种是油润滑,另一种是自润滑。
油润滑:可以加机油,黄油,油脂。
自润滑:可以在不需要加油的情况下工作,它是以高强度荣昌铜合金作为基础材料,根据使用工况按一定比例在其工作面加工出孔穴并填入固体润滑剂, 高强度的铜合金提供了很高的承载能力而固体润滑剂则可以形成较低的摩擦副。在干摩擦条件下我们在轴承表面设计一层预润滑膜可以确保在最短的时间内将固体润滑剂转移到对偶件上并形成有效的固体润滑膜。
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滑动轴承的类型和特性
1.滑动轴承按照承受的载荷分为:
(1)向心滑动轴承(径向滑动轴承);主要承受径向载荷;
(2)推力滑动轴承,主要承受轴向载荷。
2.滑动轴承适用于低速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。在低速而有冲击的场合也常采用。
3.向心滑动轴承
(1)整体式、剖分式 剖分式一般由轴承盖、轴承座、轴瓦和联接螺栓等组成。
(2)轴瓦是轴承中的关键零件。 轴瓦材料应有摩擦系数小、导热性好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、抗胶合能力强、有足够的机械强度和可塑性等性能。
(3) 对轴瓦材料的要求:轴承合金(巴氏合金)、青铜、特殊性能的轴承材料等。
4.推力滑动轴承(了解)
(1)推力滑动轴承有固定式和可倾式。
(2)推力滑动轴承的止推面可以利用轴的端面,也可以在轴的中段做出凸肩或装推力圆盘。 (二)滚动轴承的类型和特性
1.滚动轴承的分类 按滚动体的形状分为:球轴承、滚子轴承。
2.滚动轴承的特性
(1)优点: 滚动轴承与滑动轴承相比,具有摩擦阻力小、启动灵敏、效率高、润滑简便和易于更换等优点。
(2)缺点: 抗冲击能力较差、高速时出现噪声、工作寿命不如液体润滑的滑动轴承。
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滑动轴承吸收和传递相对运动零件间的力,保持两零件的位置和定位精度。另外,还要将定向运动转换为旋转运动(如往复活塞式发动机)。[1]
组成结构
滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦;滑动摩擦力的大小主要取决于制造精度;而滑动轴承摩擦力的大小主要取决于轴承滑动面的材料。滑动轴承一般工作面均具有自润滑功能;滑动轴承按照材料分为非金属滑动轴承和金属滑动轴承。
非金属滑动轴承主要以塑料轴承为主,塑料轴承一般都是采用性能比较好的工程塑料制成;比较专业的厂家一般均具有工程塑料自润滑改性技术,通过纤维、特种润滑剂、玻璃珠等等对工程塑料进行自润滑增强改性使之达到一定的性能,然后再用改性塑料通过注塑加工成自润滑的塑料轴承。
金属滑动轴承在二十一世纪初使用最多的就是三层复合轴承,这种轴承一般都是以碳钢板为基板,通过烧结技术在钢板上先烧结一层球形铜粉,然后再在铜粉层上烧结一层约0.03mm的PTFE润滑剂;其中中间一层球形铜粉主要作用就是增强钢板与PTFE之间的结合强度,当然在工作时还起到一定的承载和润滑作用。