内容正文:
轴承的类型与应用
《汽车机械基础》
3.轴瓦轴承衬
轴瓦及轴承衬的材料
01
轴瓦的结构
02
轴瓦及轴承衬的材料
能同时满足上述要求的材料很难找到,但应根据情况满足主要使用要求。较常见的是用两层不同金属做成的轴瓦,两种金属在性能上取长补短。在工艺上可以用浇铸或压合的方法,将薄层材料粘附在轴瓦基体上。粘附上去的薄层材料通常称为轴承衬。
根据轴承的工作情况,要求轴瓦材料具备以下性能:
①摩擦系数小;
②导热性好,热膨胀系数小;
③耐磨、耐蚀、抗胶合能力强;
④要有足够的机械强度和可塑性。
铸铁
轻载、低速的轴瓦材料
轴承合金 (巴氏合金)
锡基
铅基
锑锡、铜锡金属硬粒
锡基体或铅基体
综合性能好
机械强度较低
价格昂贵
轴承合金浇铸在钢或
铸铁的轴瓦基体上
铜合金
锡青铜 中速、中载或重载
铝青铜 低速重载
铅青铜 高速重载
1)金属材料,如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等;
常用的三大类轴承材料
粉末冶金
铁或铜粉末混入石墨压制烧结而成,多孔性存油
用于载荷平稳、低速和加油不便场合
塑料、橡胶、尼龙等
摩擦系数小、耐磨、耐腐蚀、承载低、热变形大
3)非金属材料
2)多孔质金属材料
材料 组成 性能特点 应用
轴承合金
(巴氏合金) Sn,Pb,Sb合金 耐磨,导热性,油吸附性好;
强度小,价格贵 重载,中高速
青铜 Cu+Sn,Pb, Al 较硬,强度高,耐磨;
磨合性差 重载,中速
粉末冶金 Fe+石墨
Cu+石墨 含油轴承;
韧性低 平稳载荷,无冲击,中低速
铸铁 HT、KT 轴颈硬度>轴瓦硬度 轻载,低速
常用材料性能比较
轴瓦的结构
进油孔
油沟
薄壁轴瓦
厚壁轴瓦
4.润滑特点
润滑剂
01
润滑装置
02
润滑剂
轴承润滑的目的在于降低功耗,减少磨损,同时还起到冷却、吸振、防锈等作用。轴承能否正常工作,和选用的润滑剂正确与否有很大关系。
润滑剂分为液体润滑剂(润滑油)、半固体润滑剂(润滑脂)、固体润滑剂等。
在润滑性能上,润滑油一般比润滑脂好,应用最广。但润滑脂具有不易流失等优点,也常用。固体润滑剂除在特殊场合下使用外,目前正在逐步扩大使用范围。
液体润滑剂
是滑动轴承中应用最广的润滑剂。目前使用的润滑油大部分为石油系润滑油(矿物油)。
粘度(动力粘度):表征液体流动的内摩擦性能,是润滑油最重要的物理性能,也是选择润滑油的主要依据,用表示(单位:Ns/m2,pa s)。流动液体内部的摩擦剪应力与的关系表达式:
牛顿液体流动定律
液体润滑剂
运动粘度:等于动力粘度与液体密度的比值。即
液体润滑剂
常用润滑油的主要性质
液体润滑剂
润滑油的粘度随温度的升高而降低。描述粘度随温度变化情况的线图称为粘温图。
润滑油的粘度还随压力的升高而增大,但压力不太大时(如小于10MPa),变化极微,可忽略不计。
选用原则:选用润滑油时,要考虑速度、载荷和工作情况。对于载荷大、温度高的轴承宜选用粘度大的油,载荷小、速度高的轴承宜选用粘度较小的轴承。
外载大 — 难形成油膜
速度高 — 摩擦大
温度高 — 油变稀
比压大 — 油易挤出
— 选粘度高的油
— 选粘度高的油
— 选粘度低的油
— 选粘度高的油
润滑脂
在特殊情况下,使用润滑脂也可以形成将滑动表面完全分开的一层油膜。由于其流动性极差,故无冷却效果,常用在非液体摩擦轴承中那些要求不高,难以经常供油或者特别低速重载及摇摆运动之处。
选择润滑脂的一般原则:
①单位压力高和滑动速度低时,选择锥入度小一些的品种,反之选择锥入度大一些的品种;
②所用润滑脂的滴点一般应高于轴承工作温度约20-30度,以免工作时润滑脂过多的流失;
③在有水淋或潮湿的环境下,应选用防水性强的钙基或铝基润滑脂,在温度较高时,应选用钙钠基或复合钙基润滑脂。
固体润滑剂及其它润滑剂
固体润滑剂:常用的固体润滑剂为石墨、二硫化钼、二硫化钨的固体粉末状材料。它们主要用作润滑油或润滑脂的添加剂,但也可用树脂或陶瓷材料将其粘结在滑动表面形成干润滑膜或将它们掺入轴瓦材料。
水:主要用于橡胶轴承及酚醛胶布轴承的润滑。
液态金属:如汞、液态钠、锂、钾等主要用于宇宙飞行器中的某些轴承。
气体: 空气只能用于特别高速轻载之处。用气体作润滑剂时,轴承的制造工艺要求也要相应提高。
润滑特点-润滑装置
润滑脂
棉线连
续滴油
手动间歇式滴油
国家标准中的三种润滑装置
润滑特点-润滑装置
3、滑动轴承的失效形式及材料
1)、主要失效形式:磨损和胶合(烧瓦)、疲劳破坏
2) 、对轴承材料的要求
1)良好的减摩性、耐擦性和抗胶合性;
2)良好的跑合性、顺应性、嵌藏性和塑性;3)足够的抗压强度和疲劳强度;
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