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          滑動軸承的介紹2022-05-02 01:09:58

            原標題:滑動軸承介紹

            來源:中國軸承網

                滑動軸承(sliding bearing),在滑動摩擦下工作的軸承。滑動軸承工作穩定、可靠、無噪音。在液體潤滑條件下,滑動表面與潤滑油分開,無直接接觸,也能大大降低摩擦損失和表面磨損,油膜也具有一定的振動吸收能力。但啟動摩擦阻力較大。軸承支撐的部分稱為軸頸,與軸頸相匹配的部分稱為軸瓦。為了提高軸瓦表面的摩擦性能,內表面鑄造的摩擦層稱為軸承襯里。軸瓦和軸承襯里的材料統稱為滑動軸承材料?;瑒虞S承通常用于高速輕載條件。

            

            

            

                1.滑動軸承的主要特點

                常用的滑動軸承材料包括軸承合金(又稱巴氏合金或白合金)、耐磨鑄鐵、銅基和鋁基合金、粉末冶金材料、塑料、橡膠、硬木和碳-石墨,聚四氟乙烯(特氟龍,PTFE)、改性聚甲醛(POM)、等。

                滑動軸承吸收和傳遞相對運動部件之間的力,保持兩部分的位置和定位精度。此外,定向運動應轉換為旋轉運動(如往復活塞發動機)。

                2.滑動軸承的結構

                滑動軸承工作時發生滑動摩擦;滑動摩擦的大小主要取決于制造精度;滑動軸承摩擦的大小主要取決于軸承滑動表面的材料?;瑒虞S承一般具有自潤滑功能;滑動軸承按材料分為非金屬滑動軸承和金屬滑動軸承。

                非金屬滑動軸承主要采用塑料軸承,塑料軸承一般采用性能良好的工程塑料專業廠家一般具有工程塑料自潤滑改性技術,通過纖維、特殊潤滑劑、玻璃珠等工程塑料自潤滑改性,然后通過注塑改性塑料加工成自潤滑塑料軸承。

                金屬滑動軸承是21世紀初使用最多的三層復合軸承。這種軸承通常以碳鋼板為基板。通過燒結技術,在鋼板上燒結一層球形銅粉,然后在銅粉層上燒結一層左右0.03mm的PTFE潤滑劑;球形銅粉的主要作用是增強鋼板和PTFE當然,它們之間的結合強度在工作中也起著一定的承載和潤滑作用。

                3.滑動軸承的制造材料包括

                1) 軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等金屬材料

                軸承合金:軸承合金又稱白合金,主要是錫、鉛、銻或其他金屬合金,由于耐磨性好、塑性高、運行性能好、導熱性好、耐膠、吸附性好,適用于重載、高速、軸承合金強度小、價格昂貴,必須鑄造在青銅、鋼帶或鑄鐵軸瓦上,形成薄涂層。

                2) 多孔金屬材料(粉末冶金材料)

                多孔金屬材料:多孔金屬是一種具有多孔組織的粉末材料,如果浸泡在潤滑油中,使微孔充滿潤滑油,成為含油軸承,具有自潤滑性能。多孔金屬材料韌性小,只適用于穩定的無沖擊載荷和中小速度。

                3) 非金屬材料

                軸承塑料:常用的軸承塑料包括酚醛塑料、尼龍、聚四氟乙烯等。塑料軸承具有較大的抗壓強度和耐磨性,可用油和水潤滑,但自潤滑性能差。

            

            

            

                4.防止滑動軸承損壞

                損傷

                滑動軸承由于頸部與軸瓷磚的接觸會產生摩擦,導致表面熱、磨損甚至咬,因此在設計軸承時,應選擇良好的減摩滑動軸承材料制造軸瓷磚、適當的潤滑劑和適當的供應方法,改善軸承結構,獲得厚膜潤滑等。

                1.瓷磚表面腐蝕:光譜分析發現有色金屬元素濃度異常;譜中有許多亞微米磨損顆粒;潤滑油水分和酸值超標。

                2、軸頸表面腐蝕:光譜分析發現鐵濃度異常,鐵譜中有許多亞微米顆粒,潤滑油水分超標或酸值超標。

                3.軸頸表面拉傷:鐵譜中有鐵系切削磨?;蚝谏趸镱w粒,金屬表面有回火色。

                4、 瓦背微動磨損:光譜分析發現鐵濃度異常,鐵譜中有許多鐵成分亞微米磨損顆粒,潤滑油水分及酸值異常。

                5.軸承表面拉傷:鐵譜中發現切割磨粒,磨粒成分為有色金屬。

                6.瓷磚表面剝落:鐵譜中發現許多大型疲勞剝落合金磨損顆粒和層狀磨損顆粒。

                7.軸承燒瓦:鐵譜中有多少合金磨粒和黑色金屬氧化物。

                8.軸承磨損:由于軸的金屬特性(硬度高,退讓性差),容易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等。

                預防方法

                油漆銹的預防:油漆銹的特點是在密封電機中。起初,電機聽起來不錯,但在一段時間的倉庫里,電機變得非常異常,除了嚴重的軸承銹。許多制造商將被視為前軸承的問題。主要問題是絕緣漆揮發酸在一定溫度下,濕度金屬的腐蝕和保護,腐蝕性物質的形成,以及通道滑動軸承造成的腐蝕損壞。

                滑動軸承的使用壽命與制造、組裝和使用密切相關。為了延長軸承的使用壽命,國家必須使每個環節都運行最好的軸承。

                1.部分企業在生產涂裝機軸承的過程中,未嚴格按照清洗防銹規程和油封防銹包裝的要求,對加工過程中的涂裝機軸承零件和裝配后的涂裝機軸承成品進行防銹處理。如果套圈在周轉過程中周轉時間過長,外圈外圈接觸腐蝕性液體或氣體。

                2.部分企業生產中使用的防銹潤滑油、清潔煤油等產品質量不符合工藝技術要求。

                3、由于涂層機軸承鋼價格一次又一次下降,導致涂層機軸承鋼材料逐漸下降。如鋼中非金屬雜質含量高(鋼中硫含量的增加降低了材料本身的耐腐蝕性)、金相組織偏差等。目前生產企業使用的涂層機軸承鋼來源較雜,鋼材質量較好。

                4.部分企業環境條件差,空氣中有害物質含量高,周轉場地太小,難以進行有效的防銹處理。此外,天氣炎熱,生產工人違反防銹規定。

                5.部分企業的滑動軸承包裝材料,如防銹紙、尼龍紙(袋)和塑料筒,不符合滾動涂裝機軸承油封防銹包裝的要求,也是造成腐蝕的因素之一。

                6.部分企業涂裝機滑動軸承套圈的車削余量和磨削余量較小,外圓上的氧化皮和脫碳層未能完全去除。

            

            

            

                5.滑動軸承的產品分類

                滑動軸承有很多種:

                ①可分為徑向(向心)滑動軸承和推力(軸向)滑動軸承。

                ②可分為油潤滑軸承、脂潤滑軸承、水潤滑軸承、氣體軸承、固體潤滑軸承、磁流體軸承和電磁軸承。

                ③薄膜潤滑軸承和厚膜潤滑軸承按潤滑膜厚度可分為兩類。

                ④可分為青銅軸承、鑄鐵軸承、塑料軸承、寶石軸承、粉末冶金軸承、自潤滑軸承、含油軸承等。

                ⑤可分為圓軸承、橢圓軸承、三油葉軸承、階梯軸承、傾瓦軸承、箔軸承等。

                軸瓦分為剖面和整體結構。為了提高軸瓦表面的摩擦性能,通常在其內徑表面鑄造一兩層減摩材料,通常稱為軸承襯,因此軸瓦有雙金屬軸瓦和三金屬軸瓦。

                軸瓦或軸承襯是滑動軸承的重要組成部分,軸瓦和軸承襯的材料統稱為軸承材料。由于軸瓦或軸承襯與軸頸直接接觸,軸頸部分一般耐磨,軸瓦的主要故障形式是磨損。

                軸瓦的磨損直接關系到軸頸材料、軸瓦本身材料、潤滑劑和潤滑狀態。為了提高滑動軸承的使用壽命和工作性能,應綜合考慮這些因素。

                6.滑動軸承的制造方法

                國內滑動軸承磨損一般采用焊接、軸套、麻點等方法,但當軸材料為45鋼(質量處理)時,如果只采用堆焊處理,會產生焊接應力,在重載或高速運行中,軸肩可能出現裂紋甚至斷裂,如果應力退火,操作困難,加工周期長,維護成本高;當軸材料為HT200鑄鐵焊的使用并不理想。一些維修技術較高的企業會使用刷鍍、激光焊、微弧焊甚至冷焊,這往往需要更高的要求和成本。

                對于上述維修技術,在歐洲、美國、日本和韓國的企業中并不常見。發達國家一般采用聚合物復合材料技術和納米技術。聚合物技術可現場操作,有效提高維護效率,降低維護成本和強度。

            

            

            

                7.滑動軸承的注意事項

                滑動軸承是表面接觸,因此接觸面之間應保持一定的油膜,因此在設計中應注意以下問題:

                1.使油膜順利進入摩擦表面。

                2.油應從非承載面區域進入軸承。

                3、不要使全環油槽開在軸承中部。

                4、如油瓦,接縫處開油溝。

                5、使油環供油完全可靠。

                6.不要堵塞加油孔。

                7.不要形成油不流動的區域。

                8.防止切斷油膜的銳邊和棱角。

                滑動軸承也可以用潤滑脂潤滑。選擇潤滑脂時,應考慮以下幾點:

                (1)軸承載荷大、轉速低時,應選擇錐入度小的潤滑脂,否則應選擇錐入度大的潤滑脂。選擇高速軸承

                使用錐入度小、機械穩定性好的潤滑脂。特別注意潤滑脂基礎油粘度低。

                (2)潤滑脂的滴點一般高于工作溫度20-30℃,在高溫連續運行時,注意不要超過潤滑脂的允許溫度范圍。

                (3)滑動軸承在水淋濕或潮濕環境中工作時,應選擇耐水性好的鈣基、鋁基或鋰基潤滑脂。

                (4)選用粘附性好的潤滑脂。

                2.滑動軸承潤滑脂的選擇:

                載荷<1MPa,軸頸圓周速度1m/s以下是最高工作溫度75℃,選用3號鈣基脂;

                載荷1-6.5MPa,軸頸圓周速度0.5-5m/s,工作溫度最高55℃,選用2號鈣基脂;

                載荷>6.5MPa,軸頸圓周速度0.5m/s以下是最高工作溫度75℃,選用3號鈣基脂;

                載荷<6.5MPa,軸頸圓周速度0.5-5m/s,工作溫度最高120℃,選用2號鋰基脂;

                載荷>6.5MPa,軸頸圓周速度0.5m/s以下是最高工作溫度110℃,選用2號鈣-鈉基脂;

                載荷1-6.5MPa,軸頸圓周速度1m/s以下,最高工作溫度50-100℃,選用2號鋰基脂;

                載荷>5MPa 軸頸圓周速度0.5m/s,工作溫度最高60℃,選用2號壓延機脂;

                在潮濕的環境中,溫度是75-120℃在條件下,應考慮鈣的使用-鈉基脂潤滑脂。工作溫度在潮濕環境中75℃以下是鋁基脂,無3號鈣基脂。工作溫度在110-120℃時,可用鋰基脂或鋇基脂。集中潤滑時,稠度要小些。

                3.潤滑脂用于滑動軸承的潤滑周期:

                偶然工作,不重要的部件:軸轉速<200r/min,潤滑周期為5天一次;軸轉速>200r/min,潤滑周期為3天一次。

                間斷工作:軸轉速<200r/min,潤滑周期2天一次;軸轉速>200r/min,每天潤滑一次。

                連續工作溫度小于40℃:軸轉速<200r/min,潤滑周期為每天一次;軸轉速>200r/min,每班一次潤滑周期。

                連續工作,工作溫度40-100℃:軸轉速<200r/min,潤滑周期每班一次;軸轉速>200r/min,潤滑周期每班兩次。

                不僅要使軸頸與滑動軸承接觸均勻細致,還要有一定的配合間隙。

                是指軸頸與滑動軸承接觸面的圓心角。接觸角不應太大或太小。接觸角過小會增加滑動軸承的壓力,嚴重時會使滑動軸承變形較大,加速磨損,縮短使用壽命;接觸角過大會影響油膜的形成,得不到良好的液體潤滑。

                試驗研究表明,滑動軸承接觸角的極限是120°。當滑動軸承磨損到接觸角時,液體潤滑會損壞。因此,在不影響滑動軸承壓力條件的前提下,接觸角越小越好。從摩擦力距的理論分析來看,當接觸角為時60°當摩擦扭矩最小時,建議轉速高于500r/min滑動軸承,接觸角為60°,轉速低于500r/min滑動軸承,接觸角可采用90°,也可以采用60°。

                軸頸與滑動軸承表面的實際接觸可以用單位面積上的實際接觸點來表示。接觸點越多、越薄、越均勻,滑動軸承刮得越好,否則滑動軸承刮得越差。一般來說,接觸點越細,刮得越困難。接觸點應根據滑動軸承的性能和工作條件確定。下表中列出的信息可供參考:

                滑動軸承轉速(r/min) 接觸點

                (每25×25毫米面積上的接觸點)

                100以下 3~5

                100~500 10~15

                500~1000 15~20

                1000~2000 20~25

                2000以上 25以上

                Ⅰ級和Ⅱ上表數據可用于機械的級精度,Ⅲ按上表數據可減半精度機械。

                8.滑動軸承的維護方法

                損傷類型的原因及處理方法

                膠合軸承過熱,載荷過大,操作不當或溫度控制系統故障

                1.如果在運動過程中發現軸承過熱,應立即停止檢查。最好使轉子在低速下繼續運行或供油一段時間,直到軸瓦冷卻。否則,軸瓦上的巴氏殺菌合金粘在軸頸上,修復起來很麻煩。

                2.防止潤滑油不足或油中雜質混合,轉子安裝不當。

                3.可以通過刮削和修方法消除膠合損壞較輕的軸瓦,并繼續使用。

                軸承巴氏合金疲勞破裂是由不平衡引起的振動、軸偏轉、邊緣載荷、過載等引起的。軸承的維護和安裝質量不高

                1.提高安裝質量,減少軸承振動。

             2、防止偏載和過載。

             3、采用適宜的巴氏合金以及新的軸承結構。

             4、嚴格控制軸承溫升。

             拉毛由于潤滑油把大顆粒的污垢帶入軸承間隙內,并嵌藏在軸承軸襯上,使軸承與軸頸(或止推盤)接觸時,形成硬痂,在運轉時會嚴重地刮傷軸的表面,拉毛軸承注意油路潔凈,尤其是檢修中,應注意將金屬屑或污物清洗干凈。

             磨損及刮傷由于潤滑油中混有雜質、異物及污垢。檢修方法不妥,安裝不對中。使用維護不當,質量控制不嚴。

             1、清洗軸頸、油路、油過濾器,并更換潔凈的符合質量要求的潤滑油。

             2、配上修刮后的軸瓦或新軸瓦。

             3、如發現安裝不對中,應及時找正。

             4、注意檢修質量。

             穴蝕由于軸承結構不合理(軸承上開的油污不合理),軸的振動,油膜中形成蒸汽泡,蒸汽泡破裂,軸瓦局部表面產生真空,引起小塊剝落產生穴蝕破壞1、增大供油壓力。

             2、改善軸瓦油溝、油槽形狀,修飾溝槽的邊緣或形狀,以改進油膜流線的形狀。

             3、減少軸承間隙,減少軸心晃動。

             4、換較適宜的軸瓦材料。

             電蝕由于絕緣不好或接地不良,或產生靜電,在軸頸與軸瓦之間形成一定的電壓,穿透軸頸與軸瓦之間的油膜而產生電火花,把軸瓦打成麻坑1、檢查機器的絕緣情況,特別要注意一些保護裝置(如熱電阻、熱電偶等)的導線是否絕緣完好。

             2、檢查機器接地情況。

             3、如果電蝕后損壞不太嚴重,可以刮研軸瓦。

             4、檢查軸頸,如果軸頸上產生電蝕麻坑、應打磨軸頸去除麻坑。

             九、滑動軸承的國家標準

             1、GB/T14910-1994、滑動軸承厚壁多層軸承襯背技術要求

             2、GB/T16748-1997、滑動軸承金屬軸承材料的壓縮試驗

             3、GB/T18323-2001、滑動軸承燒結軸套的尺寸和公差

             4、GB/T18324-2001、滑動軸承銅合金軸套

             5、GB/T18325.1-2001、滑動軸承流體動壓潤滑條件下試驗機內和實際應用的滑動軸承疲勞強度

             6、GB/T18326-2001、滑動軸承薄壁滑動軸承用金屬多層材料

             7、GB/T18327.1-2001、滑動軸承基本符號

             8、GB/T18329.1-2001、滑動軸承多層金屬滑動軸承結合強度的超聲波無損檢驗

             9、GB/T18327.2-2001、滑動軸承應用符號

             10、GB/T18844-2002、滑動軸承損壞和外觀變化的術語、特征及原因

             11、GB/T21466.3-2008、穩態條件下流體動壓徑向滑動軸承圓形滑動軸承第3部分:許用的運行參數

             12、GB/T21466.1-2008、穩態條件下流體動壓徑向滑動軸承圓柱滑動軸承第1部分:計算過程

             13、GB/T21466.2-2008、穩態條件下流體動壓徑向滑動軸承圓形滑動軸承第2部分:計算過程中所用函數

             14、GB/T7308-2008、滑動軸承有法蘭或無法蘭薄壁軸瓦公差、結構要素和檢驗方法

             15、GB/T10447-2008、滑動軸承半圓止推墊圈要素和公差

             16、GB/T10446-2008、滑動軸承整圓止推墊圈尺寸和公差

             17、GB/T2889.1-2008滑動軸承術語、定義和分類第1部分:設計、軸承材料及其性能

             18、GB/T23893-2009、滑動軸承用熱塑性聚合物分類和標記

             19、GB/T23895-2009、滑動軸承薄壁軸瓦質量保證縮小軸承間隙范圍的選擇裝配

             20、GB/T18325.3-2009、滑動軸承軸承疲勞第3部分:金屬多層軸承材料平帶試驗

             21、GB/T18325.2-2009、滑動軸承軸承疲勞第2部分:金屬軸承材料圓柱形試樣試驗

             22、GB/T23896-2009、滑動軸承薄壁軸瓦質量保證設計階段的失效模式和效應分析(FMEA)

             23、GB/T18325.4-2009、滑動軸承軸承疲勞第4部分:金屬多層軸承材料軸瓦試驗

             24、GB/T23894-2009、滑動軸承銅合金鑲嵌固體潤滑軸承

             25、GB/T23892.2-2009、滑動軸承穩態條件下流體動壓可傾瓦塊止推軸承第2部分:可傾瓦塊止推軸承的計算函數

             26、GB/T23892.1-2009、滑動軸承穩態條件下流體動壓可傾瓦塊止推軸承第1部分:可傾瓦塊止推軸承的計算

             27、GB/T23892.3-2009、滑動軸承穩態條件下流體動壓可傾瓦塊止推軸承第3部分:可傾瓦塊止推軸承計算的許用值

             28、GB/T23891.1-2009、滑動軸承穩態條件下流體動壓瓦塊止推軸承第1部分:瓦塊止推軸承的計算

             29、GB/T23891.2-2009、滑動軸承穩態條件下流體動壓瓦塊止推軸承第2部分:瓦塊止推軸承的計算函數

             30、GB/T23891.3-2009、滑動軸承穩態條件下流體動壓瓦塊止推軸承第3部分:瓦塊止推軸承計算的許用值

             31、GB/T2889.4-2011、滑動軸承術語、定義和分類第4部分:基本符號

             32、GB/T27939-2011、滑動軸承幾何和材料質量特性的質量控制技術和檢驗

             33、GB/T12613.6-2011、滑動軸承卷制軸套第6部分:內徑檢驗

             34、GB/T27938-2011、滑動軸承止推墊圈失效損壞術語、外觀特征及原因

             35、GB/T12613.1-2011、滑動軸承卷制軸套第1部分:、尺寸

             36、GB/T12613.2-2011、滑動軸承卷制軸套第2部分:、外徑和內徑的檢測數據

             37、GB/T12613.3-2011、滑動軸承卷制軸套第3部分:潤滑油孔、油槽和油穴

             38、GB/T12613.4-2011、滑動軸承卷制軸套第4部分:材料

             39、GB/T12613.5-2011、滑動軸承卷制軸套第5部分:外徑檢驗

             40、GB/T12613.7-2011、滑動軸承卷制軸套第7部分:薄壁軸套壁厚測量

             41、GB/T2688-2012、滑動軸承粉末冶金軸承技術條件

             42、GB/T28278.1-2012、滑動軸承穩態條件下不帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第1部分:不帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承的計算

             43、GB/T28279.1-2012、滑動軸承穩態條件下帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第1部分:帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承的計算

             44、GB/T28279.2-2012、滑動軸承穩態條件下帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第2部分:帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承計算的特性值

             45、GB/T28278.2-2012、滑動軸承穩態條件下不帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第2部分:不帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承計算的特性值

             46、GB/T28280-2012、滑動軸承質量特性機器能力及過程能力的計算

             47、GB/T28281-2012、滑動軸承質量特性統計過程控制(SPC)

             48、GB/T10445-1989、滑動軸承整體軸套的軸徑

             49、GB/T12948-1991、滑動軸承雙金屬結合強度破壞性試驗方法

             50、GB/T12949-1991、滑動軸承覆有減摩塑料層的雙金屬軸套

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