滑动轴承中与轴颈相配的轴瓦和轴承衬的材料

2009-9-4 14:17:24　

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，用这种材料制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。
    1839年美国人i.巴比特以这种合金获得美国专利。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，主要用於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，适用於中速、中载且载荷比较稳定的轴承。加入微量元素(如铬、鈹等)制造高强度巴氏合金，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(又称铅青铜)。
    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，适用於中速重载或受衝击载荷的轴承；
    含锡、锌、铅的锡青铜，适用於中速中载的轴承；
    铅青铜承载能力大、疲劳强度高，适用於速度较高、受衝击载荷的轴承；
    铝青铜强度很高、耐蚀性好，适用於低速重载轴承。
    黄铜性能一般不如青铜，但价廉，主要用於低速轴承，但含锰、硅的黄铜性能优於锡青铜。

    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，广泛用於内燃机和压缩机轴承。

    耐磨铸铁 价廉，但减摩性能差，只能用於低速轻载轴承。

    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，工作温度应低於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採用耐油橡胶。

    木材 有自润滑性，成本低，耐蚀性好。
    木材制作的轴承可用於要求清洁卫生的食品机械、粮食加工机械等。
    其工作温度不得高於65℃。铁梨木、枫木和橡木等硬质木材都适於制作木轴承。

    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。