我們通常用軸和軸承滑動(dòng)來承受軸承的載荷稱為自潤(rùn)滑軸承。根據(jù)滑動(dòng)無油軸承兩個(gè)相對(duì)運(yùn)行表面油膜的形成原理??煞譃榱黧w動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承(也稱動(dòng)壓軸承)和流體靜壓軸承(也稱靜壓軸承)。一般來說,流體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承通過軸和軸承的相對(duì)操作將油帶入兩個(gè)表面,形成足夠的壓力膜,將兩個(gè)表面分開,以承受載荷。以下杭州自潤(rùn)滑軸承小邊將帶您了解!
在液體潤(rùn)滑條件下,潤(rùn)滑油分離滑動(dòng)表面,不直接接觸,也能大大減少摩擦損失和表面磨損,油膜也具有一定的吸振能力。但起動(dòng)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。內(nèi)表面鑄造的減摩材料層稱為軸承襯,以改善軸瓦表面的摩擦性能。軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為滑動(dòng)無油軸承材料。常用的滑動(dòng)無油軸承材料包括軸承合金(又稱巴氏殺菌合金或白色合金)、耐磨鑄鐵、銅和鋁合金、粉末冶金材料、塑料、橡膠、硬木和碳石墨、聚四氟乙烯(PTFE)、改性聚甲醛(POM)、等?;瑒?dòng)無油軸承的應(yīng)用一般在低速重載條件下,或潤(rùn)滑油難以維護(hù)和加注的運(yùn)行部位。
與滾動(dòng)軸承相比,滑動(dòng)無油軸承具有承載能力高、抗振性好、工作穩(wěn)定可靠、噪音低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)、軋鋼機(jī)、大型電機(jī)及儀器、雷達(dá)、天文望遠(yuǎn)鏡等領(lǐng)域。
常用的軸瓦材料分為金屬材料和非金屬材料。
(1),鑄鐵。普通灰鑄鐵或耐磨灰鑄鐵與鎳、鉻、鈦合金成分,或球墨鑄鐵,可作為輕載低速軸瓦的材料。這些材料中的片狀或球狀石墨成分可以在材料表面形成潤(rùn)滑層。耐磨鑄鐵表面磷化后,可形成多孔薄層,有助于提高其耐磨性。
(2)軸承合金。(通常是巴氏殺菌合金或白色合金)軸承合金分為兩類:一種是以錫為基本成分,加入適量的銻和銅,稱為錫基軸承合金,如ZChSnSb11-6;另一種是以鉛為基本成分,加入適量的錫和銻,稱為鉛基軸承合金,如ZCnPbSn16-16。
(3)銅合金。銅合金可分為:鑄鉛青銅;鑄錫鋅鉛青銅;鑄錫磷青銅;鑄鋁青銅;鑄黃銅。
(4)鋁合金。分為兩類:低錫鋁合金,含錫約6.5%;高錫鋁合金含錫20%。
(5)陶瓷金屬。這是一種軸瓦材料,由不同的金屬粉末壓制和燒結(jié)而成。該材料為多孔結(jié)構(gòu),約占體積的10%~35%。使用前浸泡在熱油中,使孔隙充滿潤(rùn)滑油。它具有自潤(rùn)滑性,也稱為含油軸承。
(6)石墨。石墨軸瓦可以是純石墨,強(qiáng)度低;塑料、樹脂、銀、銅或巴氏合金也可以添加,以提高強(qiáng)度和適應(yīng)性。
(7)其它非金屬材料。
1)橡膠。主要用作水作潤(rùn)滑劑,污垢較臟。
2)酚醛膠布。它是棉布、石棉布或其他人造纖維布用酚醛樹脂粘合起來的層狀結(jié)構(gòu)的材料。
3)尼龍。用于低負(fù)荷軸承。
在動(dòng)壓軸承中,滑動(dòng)表面之間的摩擦狀態(tài)隨工作條件和潤(rùn)滑性能的變化而變化。杭州自潤(rùn)滑軸承通常分為以下三種狀態(tài):
1.完全液體摩擦
完全液體摩擦狀態(tài)是指滑動(dòng)無油軸承中相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)表面被潤(rùn)滑油膜完全分離,油膜厚度足以消除兩個(gè)摩擦表面的直接接觸。此時(shí),液體分子之間只有摩擦,因此摩擦系數(shù)很小(f =0.001~0.008),摩擦和磨損明顯減少。
2、邊界摩擦
當(dāng)滑動(dòng)無油軸承的兩個(gè)相對(duì)滑動(dòng)表面有潤(rùn)滑油時(shí),由于潤(rùn)滑油和摩擦表面的吸附,摩擦表面會(huì)形成非常薄的邊界油膜,可以承受高壓而不損壞。邊界油膜的厚度小于1微米,不足以分離兩個(gè)摩擦表面。因此,當(dāng)兩個(gè)摩擦表面的微峰相遇時(shí),會(huì)劃傷油膜,形成局部金屬直接接觸。因此,這種狀態(tài)稱為邊界摩擦狀態(tài)。一般來說,邊界油膜可以覆蓋摩擦表面的大部分。雖然它不能完全消除兩個(gè)摩擦表面之間的直接接觸,但它可以減少磨損。這種狀態(tài)的摩擦系數(shù)f =0.008~0.01。
3、干摩擦
當(dāng)兩個(gè)摩擦表面之間沒有任何物質(zhì)時(shí),摩擦被稱為干摩擦狀態(tài),實(shí)際上,沒有理想的干摩擦。由于任何金屬表面總是有各種氧化膜,因此很難有純金屬接觸(除非在干凈的實(shí)驗(yàn)室)。由于干摩擦狀態(tài),會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦損失和嚴(yán)重的磨損,因此不允許在滑動(dòng)無油軸承中出現(xiàn)干摩擦狀態(tài),否則會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)溫升和軸瓦燃燒。
完全液體摩擦是滑動(dòng)無油軸承的理想狀態(tài)。對(duì)于重要且高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器,軸承應(yīng)在完全液體摩擦狀態(tài)下工作,通常稱為液體摩擦滑動(dòng)無油軸承。邊界摩擦通常與半液體摩擦和半干摩擦共存,通常稱為非液體摩擦。軸承可根據(jù)非液體摩擦狀態(tài)設(shè)計(jì),稱為非液體摩擦滑動(dòng)無油軸承。
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