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。

金属滑动轴承目前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。

通过以上说明不难看出,塑料轴承与金属滑动轴承存在以下区别:

1、塑料轴承整体均是润滑材料,使用寿命长;而金属类滑动轴承润滑层仅仅是表面0.003mm的PTFE,当这薄薄的一层摩擦完也就宣告使用寿命的终结;

2、塑料轴承使用中不会发生生锈现象且耐腐蚀,而金属类轴承易生锈不能用于化工液中;

3、塑料轴承质量比金属轻,这更适合现代化的轻量型设计趋势;

4、塑料轴承制造成本较金属类要低;塑料轴承采用的是注塑成型加工而成比较适合大批量生产;

5、塑料轴承在运行中没有任何噪音,具有一定的吸振功能;

由于塑料轴承较金属类滑动轴承存在众多的优势,塑料轴承的产量正在日益扩大,塑料轴承的使用场合也在不断的延伸,从健身器材到办公设备以及汽车行业等等均采用了塑料轴承,在公路上行驶的汽车没有不使用塑料轴承的。塑料轴承市场前景无限广阔!

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。

2、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。

3、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。

1、瓦面腐蚀:光谱分析发现有色金属元素浓度异常;谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒;润滑油水分超标、酸值超标。

2、轴颈表面腐蚀:光谱分析发现铁元素浓度异常,铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒,润滑油水分超标或酸值超标。

3、轴颈表面拉伤:铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒,金属表面存在回火色。
滑动轴承
滑动轴承

4、 瓦背微动磨损:光谱分析发现铁浓度异常,铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒, 润滑油水分及酸值异常。

5、轴承表面拉伤:铁谱中发现有切削磨粒,磨粒成分为有色金属。

6、瓦面剥落:铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。

7、轴承烧瓦:铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。

8、轴承磨损:由于轴的金属特性(硬度高,退让性差)等原因,易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等状况。

漆锈的预防:漆锈的特点是在一个密封式电机,一开始电机听起来不错,但在一段时间的仓库,电动机变得非常不正常的声音,除去轴承严重生锈。许多制造商将被视为前轴承的问题,主要的问题是,出的绝缘漆挥发酸在一定的温度,湿度金属的腐蚀与防护,腐蚀性物质的形成,渠道滑动轴承造成腐蚀损坏。

滑动轴承寿命是制造,组装,使用密切相关,必须使每一个环节,才能使国家运作的最好的轴承,从而延长轴承的使用寿命。

1、部分企业在生产涂装机轴承的过程中没有严格按清洗防锈规程和油封防锈包装的要求对加工过程中的涂装机轴承零件和装配后的涂装机轴承成品进行防锈处理。如套圈在周转过程中周转时间太长,外圈外圆接触有腐蚀性的液体或气体等。

2、部分企业在生产中使用的防锈润滑油、清洗煤油等产品的质量达不到工艺技术规定的要求。

3、由于涂装机轴承钢价格一降再降,从而造成涂装机轴承钢材质逐渐下滑。如钢材中非金属杂质含量偏高(钢材中硫含量的升高使材料自身抗锈蚀性能下降),金相组织偏差等。现生产企业所用的涂装机轴承钢来源较杂,钢材质量更是鱼龙混珠。

4、部分企业的环境条件较差,空气中有害物含量高,周转场地太小,难以进行有效的防锈处理。再加上天气炎热,生产工人违反防锈规程等现象也不乏存在。

5、一些企业的防锈纸、尼龙纸(袋)和塑料筒等涂装机滑动轴承包装材料不符合滚动涂装机轴承油封防锈包装的要求也是造成锈蚀的因素之一。

6、部分企业涂装机滑动轴承套圈的车削余量和磨削余量偏小,外圆上的氧化皮、脱碳层未能完全去除也是原因之一。

①按能承受载荷的方向可分为径向(向心)滑动轴承和推力(轴向)滑动轴承两类。

②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。

③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。

④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。

⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。

轴瓦分为剖分式和整体式结构。为了改善轴瓦表面的摩擦性质,常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料,通常称为轴承衬,所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。

轴瓦或轴承衬是滑动轴承的重要零件,轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。由于轴瓦或轴承衬与轴颈直接接触,一般轴颈部分比较耐磨,因此轴瓦的主要失效形式是磨损。

轴瓦的磨损与轴颈的材料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态直接相关,选择轴瓦材料应综合考虑这些因素,以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。

承受轴向推力并限制轴作轴向移动的 滑动轴承。两摩擦表面完全被 流体膜隔开的推力轴承分为流体动压推力轴承和流体静压推力轴承,适用于高中速运行。两摩擦表面不能完全被流体膜隔开的推力轴承在边界润滑（见 润滑）下工作,只适用于低速运行。

类型

表中为液体动压推力轴承的几种主要类型。

① 平面多沟 推力轴承。结构最简单,两滑动表面相互平行,为改善润滑,在瓦面上开有径向油沟。这种轴承因摩擦热引起油密度变化,油膜产生一定压力以承受载荷。但这种轴承承受载荷的能力较低,因而只适用于中、小尺寸的轻载条件,供定位或密封用。

② 斜-平面推力轴承。由若干具有斜面和平面的瓦块组成。斜面与推力环构成油楔,运转时在整个瓦面上形成动压油膜。斜面面积达到瓦面面积的80%和进口处油膜厚度达到出口处的2.2～3倍时,轴承的承载能力最大。这种轴承结构简单,工作可靠,但斜面斜度很小,不易加工,而且要求安装精度高,多用作速度比较稳定的中、小尺寸的推力轴承。

③ 阶梯面推力轴承。由若干具有阶梯平面的瓦块组成。阶梯面可用压印法或酸蚀法制成,加工方便,多为小型轴承。

④ 可倾瓦块推力轴承。由若干独立的、能随工作状况变化、自动统一支点摆动的瓦块组成（见 可倾瓦块轴承）。这种轴承承受载荷的能力大,能在较宽的速度范围内正常工作,是大型轴承中最通用的形式,但也有用于推力较小条件下的小型轴承。支承瓦块的方式很多,大型轴承的支承结构都比较复杂,制造成本较高。

在边界润滑下工作的推力轴承依安装部位不同,有位于轴端的端轴承,位于轴中部的单环轴承和多环轴承。单环和多环轴承能承受正向或反向的轴向力,载荷大时用多环,以使各环受力均匀,制造精度要求较高。

轴被轴承支承的部分称为轴颈,与轴颈相配的零件称为轴瓦,做成整圆筒形的轴瓦称为轴套,装轴瓦的部分总称壳件,其上半部称为轴承盖,下半部称为轴承座。盖和座用螺柱联接,两者的接合面由止口或销钉定位,并可放置不同厚度的垫片以调节轴承间隙。多数轴承的接合面是水平的,也有倾斜的,以适应载荷方向接近垂直于接合面的要求。为便于润滑油进入摩擦面之间,轴承盖上开有注油孔,轴瓦上有分配润滑油的轴向油槽。轴承盖和座大多用铸铁制造,承受载荷大的采用铸钢或钢板焊接结构。

结构型式 径向滑动轴承有剖分式、整体式、凸缘式和自位式等几种型式。剖分式轴承的轴承盖可以启开,便于装入轴颈,轴瓦磨损后便于调整轴承间隙。整体式轴承构造简单,但轴颈必须从某一端装入,磨损后无法调整间隙。凸缘式轴承的安装面垂直于轴承中心线。自位式轴承能自动调整轴线,以适应轴的挠曲变形。

径向滑动轴承的内孔直径称为轴承直径,轴瓦的轴向尺寸称为轴承宽度,轴承宽度与轴承直径之比称为宽径比,一般取0.4～1.5,为减小轴向尺寸（如在内燃机中）也有取到0.25的。宽径比对轴承性能有很大影响。

轴瓦用减摩性良好的滑动轴承材料制造,包括金属材料（如铜合金、铝合金和巴氏合金等）和非金属材料（如塑料、石墨、橡胶和木材等）。有些减摩性较好的金属材料强度低（如巴氏合金）,只在材料强度较高的轴瓦表面上浇铸一层,称为轴承衬。支撑轴承衬的部分称为轴承衬背,常用软钢、铸铁或青铜制造。为进一步改善轴承衬表面性能,可在其表面镀上减摩性更好的薄层金属（如铟）。这样由多层不同金属材料制造的轴瓦称为多层金属轴瓦。内孔形状基本不受轴承座孔形状影响的轴瓦称为厚壁轴瓦；内孔形状主要取决于轴承座孔形状的轴瓦称为薄壁轴瓦。在内燃机、空气压缩机等大批量生产的机器中广泛采用薄壁轴瓦。

常用的润滑剂有油、水、空气等流体和石墨、二硫化钼等固体,依轴承的应用场合和要求而定。以液体作润滑剂的径向轴承按润滑膜的厚薄分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承。在厚膜润滑轴承中按形成厚膜的机理又分为液体动压径向轴承和液体静压径向轴承。

对于以上修复技术,在欧美日韩企业已不太常见,发达国家一般采用的是高分子复合材料技术和纳米技术,高分子技术可以现场操作,有效提升了维修效率,且降低了维修费用和维修强度。

1、要使油膜能顺利地进入摩擦表面。

2、油应从非承载面区进入轴承。

3、不要使全环油槽开在轴承中部。

4、如油瓦,接缝处开油沟。

5、要使油环给油充分可靠。

6、加油孔不要被堵。

7、不要形成油不流动区。

8、防止出现切断油膜的锐边和棱角。

滑动轴承也可用润滑脂来润滑,在选择润滑脂时应考虑下列几点:

(1)轴承载荷大,转速低时,应选择锥入度小的润滑脂,反之要选择锥入度大的。高速轴承选用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂。特别注意的是润滑脂的基础油的粘度要低一些。

(2)选择的润滑脂的滴点一般高于工作温度20-30℃,在高温连续运转的情况下,注意不要超过润滑脂的允许使用温度范围。

(3)滑动轴承在水淋或潮湿环境里工作时,应选择抗水性能好的钙基、铝基或锂基润滑脂。

(4)选用具有较好粘附性的润滑脂。

2、滑动轴承用润滑脂的选择:

载荷<1MPa,轴颈圆周速度1m/s以下,最高工作温度75℃,选用3号钙基脂;

载荷1-6.5MPa,轴颈圆周速度0.5-5m/s,最高工作温度55℃,选用2号钙基脂;

载荷>6.5MPa,轴颈圆周速度0.5m/s以下,最高工作温度75℃,选用3号钙基脂;

载荷<6.5MPa,轴颈圆周速度0.5-5m/s,最高工作温度120℃, 选用2号锂基脂;

载荷>6.5MPa,轴颈圆周速度0.5m/s以下,最高工作温度110℃,选用2号钙-钠基脂;

载荷1-6.5MPa,轴颈圆周速度1m/s以下,最高工作温度50-100℃,选用2号锂基脂;

载荷>5MPa 轴颈圆周速度0.5m/s,最高工作温度60℃,选用2号压延机脂;

在潮湿环境下,温度在75-120℃的条件下,应考虑用钙-钠基脂润滑脂。在潮湿环境下,工作温度在75℃以下,没有3号钙基脂,也可用铝基脂。工作温度在110-120℃时,可用锂基脂或钡基脂。集中润滑时,稠度要小些。

3、滑动轴承用润滑脂的润滑周期:

偶然工作,不重要零件:轴转速<200r/min,润滑周期5天一次;轴转速>200r/min,润滑周期3天一次。

间断工作:轴转速<200r/min,润滑周期2天一次;轴转速>200r/min,润滑周期1天一次。

连续工作,工作温度小于40℃:轴转速<200r/min,润滑周期1天一次;轴转速>200r/min,润滑周期每班一次。

连续工作,工作温度40-100℃:轴转速<200r/min,润滑周期每班一次;轴转速>200r/min,润滑周期每班二次。

既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触,又要有一定的配合间隙。

是指轴颈与滑动轴承的接触面所对的圆心角。接触角不可太大也不可太小。接触角太小会使滑动轴承压强增加,严重时会使滑动轴承产生较大的变形,加速磨损,缩短使用寿命;接触角太大,会影响油膜的形成,得不到良好的液体润滑。

试验研究表明,滑动轴承接触角的极限是120°。当滑动轴承磨损到这一接触角时,液体润滑就要破坏。因此再不影响滑动轴承受压条件的前提下,接触角愈小愈好。从摩擦力距的理论分析,当接触角为60°时,摩擦力矩最小,因此建议,对转速高于500r/min的滑动轴承,接触角采用60°,转速低于500r/min的滑动轴承,接触角可以采用90°,也可以采用60°。

轴颈与滑动轴承表面的实际接触情况,可用单位面积上的实际接触点数来表示。接触点愈多、愈细、愈均匀,表示滑动轴承刮研的愈好,反之,则表示滑动轴承刮研的不好。一般说来接触点愈细密愈多,刮研难度也愈大。生产中应根据滑动轴承的性能和工作条件来确定接触点,下表所列资料可供参考:

滑动轴承转速(r/min) 接触点

(每25×25毫米面积上的接触点数)

100以下 3~5

100~500 10~15

500~1000 15~20

1000~2000 20~25

2000以上 25以上

Ⅰ级和Ⅱ级精度的机械可采用上表数据,Ⅲ级精度的机械可按上表数据减半。

胶合轴承过热、载荷过大,操作不当或温度控制系统失灵1、在运动中如发现轴承过热,应立即停车检查,最好使转子在低速下继续运转,或继续供油一段时间,直到轴瓦冷下来为止。不然,轴瓦上的巴氏合金由于胶合而粘在轴颈上,修起来麻烦。

2、防止润滑油不足或油中混入杂质,以及转子安装不对中。

3、胶合损坏较轻的轴瓦可以用刮研修理方法消除,继续使用。

疲劳破裂由于不平衡引起的振动、轴的挠曲与边缘载荷、过载等,引起轴承巴氏合金疲劳破裂。轴承检修安装质量不高1、提高安装质量,减少轴承振动。

2、防止偏载和过载。

3、采用适宜的巴氏合金以及新的轴承结构。

4、严格控制轴承温升。

拉毛由于润滑油把大颗粒的污垢带入轴承间隙内,并嵌藏在轴承轴衬上,使轴承与轴颈(或止推盘)接触时,形成硬痂,在运转时会严重地刮伤轴的表面,拉毛轴承注意油路洁净,尤其是检修中,应注意将金属屑或污物清洗干净。

磨损及刮伤由于润滑油中混有杂质、异物及污垢。检修方法不妥,安装不对中。使用维护不当,质量控制不严1、清洗轴颈、油路、油过滤器,并更换洁净的符合质量要求的润滑油。

2、配上修刮后的轴瓦或新轴瓦。

3、如发现安装不对中,应及时找正。

4、注意检修质量。

穴蚀由于轴承结构不合理(轴承上开的油污不合理),轴的振动,油膜中形成蒸汽泡,蒸汽泡破裂,轴瓦局部表面产生真空,引起小块剥落产生穴蚀破坏1、增大供油压力。

2、改善轴瓦油沟、油槽形状,修饰沟槽的边缘或形状,以改进油膜流线的形状。

3、减少轴承间隙,减少轴心晃动。

4、换较适宜的轴瓦材料。

电蚀由于绝缘不好或接地不良,或产生静电,在轴颈与轴瓦之间形成一定的电压,穿透轴颈与轴瓦之间的油膜而产生电火花,把轴瓦打成麻坑1、检查机器的绝缘情况,特别要注意一些保护装置(如热电阻、热电偶等)的导线是否绝缘完好。

2、检查机器接地情况。

3、如果电蚀后损坏不太严重,可以刮研轴瓦。

4、检查轴颈,如果轴颈上产生电蚀麻坑、应打磨轴颈去除麻坑。

2、GB/T16748-1997 滑动轴承金属轴承材料的压缩试验。

3、GB/T18323-2001 滑动轴承烧结轴套的尺寸和公差。

4、GB/T18324-2001 滑动轴承铜合金轴套。

5、GB/T18325.1-2001 滑动轴承流体动压润滑条件下试验机内和实际应用的滑动轴承疲劳强度。

6、GB/T18326-2001 滑动轴承薄壁滑动轴承用金属多层材料。

7、GB/T18327.1-2001 滑动轴承基本符号。

8、GB/T18329.1-2001 滑动轴承多层金属滑动轴承结合强度的超声波无损检验。

9、GB/T18327.2-2001 滑动轴承应用符号。

10、GB/T18844-2002 滑动轴承损坏和外观变化的术语、特征及原因。

11、GB/T21466.3-2008 稳态条件下流体动压径向滑动轴承圆形滑动轴承第3部分:许用的运行参数。

12、GB/T21466.1-2008 稳态条件下流体动压径向滑动轴承圆柱滑动轴承第1部分:计算过程。

13、GB/T21466.2-2008 稳态条件下流体动压径向滑动轴承圆形滑动轴承第2部分:计算过程中所用函数。

14、GB/T7308-2008 滑动轴承有法兰或无法兰薄壁轴瓦公差、结构要素和检验方法。

15、GB/T10447-2008 滑动轴承半圆止推垫圈要素和公差。

16、GB/T10446-2008 滑动轴承整圆止推垫圈尺寸和公差。

17、GB/T2889.1-2008滑动轴承术语、定义和分类第1部分:设计、轴承材料及其性能。

18、GB/T23893-2009 滑动轴承用热塑性聚合物分类和标记。

19、GB/T23895-2009 滑动轴承薄壁轴瓦质量保证缩小轴承间隙范围的选择装配。

20、GB/T18325.3-2009 滑动轴承轴承疲劳第3部分:金属多层轴承材料平带试验。

21、GB/T18325.2-2009 滑动轴承轴承疲劳第2部分:金属轴承材料圆柱形试样试验。

22、GB/T23896-2009 滑动轴承薄壁轴瓦质量保证设计阶段的失效模式和效应分析(FMEA)。

23、GB/T18325.4-2009 滑动轴承轴承疲劳第4部分:金属多层轴承材料轴瓦试验。

24、GB/T23894-2009 滑动轴承铜合金镶嵌固体润滑轴承。

25、GB/T23892.2-2009 滑动轴承稳态条件下流体动压可倾瓦块止推轴承第2部分:可倾瓦块止推轴承的计算函数。

26、GB/T23892.1-2009 滑动轴承稳态条件下流体动压可倾瓦块止推轴承第1部分:可倾瓦块止推轴承的计算。

27、GB/T23892.3-2009 滑动轴承稳态条件下流体动压可倾瓦块止推轴承第3部分:可倾瓦块止推轴承计算的许用值。

28、GB/T23891.1-2009 滑动轴承稳态条件下流体动压瓦块止推轴承第1部分:瓦块止推轴承的计算。

29、GB/T23891.2-2009 滑动轴承稳态条件下流体动压瓦块止推轴承第2部分:瓦块止推轴承的计算函数。

30、GB/T23891.3-2009 滑动轴承稳态条件下流体动压瓦块止推轴承第3部分:瓦块止推轴承计算的许用值。

31、GB/T2889.4-2011 滑动轴承术语、定义和分类第4部分:基本符号。

32、GB/T27939-2011 滑动轴承几何和材料质量特性的质量控制技术和检验。

33、GB/T12613.6-2011 滑动轴承卷制轴套第6部分:内径检验。

34、GB/T27938-2011 滑动轴承止推垫圈失效损坏术语、外观特征及原因。

35、GB/T12613.1-2011 滑动轴承卷制轴套第1部分: 尺寸。

36、GB/T12613.2-2011 滑动轴承卷制轴套第2部分: 外径和内径的检测数据。

37、GB/T12613.3-2011 滑动轴承卷制轴套第3部分:润滑油孔、油槽和油穴。

38、GB/T12613.4-2011 滑动轴承卷制轴套第4部分:材料。

39、GB/T12613.5-2011 滑动轴承卷制轴套第5部分:外径检验。

40、GB/T12613.7-2011 滑动轴承卷制轴套第7部分:薄壁轴套壁厚测量。

41、GB/T2688-2012 滑动轴承粉末冶金轴承技术条件。

42、GB/T28278.1-2012 滑动轴承稳态条件下不带回油槽流体静压径向滑动轴承第1部分:不带回油槽油润滑径向滑动轴承的计算。

43、GB/T28279.1-2012 滑动轴承稳态条件下带回油槽流体静压径向滑动轴承第1部分:带回油槽油润滑径向滑动轴承的计算。

44、GB/T28279.2-2012 滑动轴承稳态条件下带回油槽流体静压径向滑动轴承第2部分:带回油槽油润滑径向滑动轴承计算的特性值。

45、GB/T28278.2-2012 滑动轴承稳态条件下不带回油槽流体静压径向滑动轴承第2部分:不带回油槽油润滑径向滑动轴承计算的特性值。

46、GB/T28280-2012 滑动轴承质量特性机器能力及过程能力的计算。

47、GB/T28281-2012 滑动轴承质量特性统计过程控制(SPC)。

48、GB/T10445-1989 滑动轴承整体轴套的轴径。

49、GB/T12948-1991 滑动轴承双金属结合强度破坏性试验方法。

50、GB/T12949-1991 滑动轴承覆有减摩塑料层的双金属轴套。