滑動軸承材料
製造滑動軸承中與軸頸相配的軸瓦和軸承襯的材料。評價滑動軸承材料的主要項目有﹕抗壓強度和抗疲勞強度﹔耐磨性﹔磨合性﹔防止與軸頸黏附的摩擦相容性﹔補償滑動表面初始配合不良的順應(yīng)性﹔容許硬質(zhì)顆粒嵌藏以減輕軸頸刮傷的嵌入性﹔導(dǎo)熱性﹔耐蝕性﹔加工工藝性﹔價格等。但至今尚無一種軸承材料能夠完全滿足這些項目的要求﹐而且各項目又多彼此矛盾。例如﹐金屬材料越軟﹐則順應(yīng)性和嵌入性越好﹐但強度也越低﹐所以軟金屬材料只能作軸承襯用﹔硬度高的材料強度也高﹐但順應(yīng)性和嵌入性差﹐用這種材料製成的軸瓦要求軸與軸承的對中誤差小�；瑒虞S承材料應(yīng)根據(jù)載荷﹑速度﹑溫度﹑潤滑條件和壽命等因素進行選擇。常用的滑動軸承材料有巴氏合金﹑銅基和鋁基合金﹑耐磨鑄鐵﹑塑料﹑橡膠﹑木材和碳-石墨等。
巴氏合金 一種以錫﹑銻﹑銅為主要成分的低熔點合金﹐又稱白合金﹑軸承合金。1839年美國人I.巴比特以這種合金獲得美國專利。合金的基體是錫中溶有銅和銻的固溶體軟組織﹐其中分布有錫銅銻化合物構(gòu)成的硬顆粒。軟組織具有良好的摩擦相容性﹑順應(yīng)性和嵌入性﹐硬顆粒具備一定的支承載荷的能力。巴氏合金強度低﹐只能作軟鋼﹑鑄鐵或青銅軸承的軸承襯用。后來﹐又出現(xiàn)以鉛﹑銻﹑銅為主要成分的軸承合金。前一種稱為錫基巴氏合金﹐后者稱為鉛基巴氏合金。錫基巴氏合金價格較高﹐主要用於高速重載的重要軸承和大型軸承。鉛基巴氏合金的性能不如錫基合金﹐但價廉﹐應(yīng)用較廣﹐適用於中速﹑中載且載荷比較穩(wěn)定的軸承。加入微量元素(如鉻﹑鈹?shù)?製造高強度巴氏合金﹐是新的發(fā)展方向。
銅基合金 用作滑動軸承材料的銅基合金主要有﹕以銅﹑銻為主要成分的黃銅﹔以銅﹑錫為主要成分的青銅﹔以及銅鉛合金(又稱鉛青銅)。銅基合金強度高﹐導(dǎo)熱性和耐磨性好﹐允許工作溫度比巴氏合金高﹐但順應(yīng)性﹑嵌入性和摩擦相容性都不如巴氏合金﹐可用作軸瓦或軸承襯材料。常用的含錫﹑磷的錫青銅﹐適用於中速重載或受衝擊載荷的軸承﹔含錫﹑鋅﹑鉛的錫青銅﹐適用於中速中載的軸承﹔鉛青銅承載能力大﹑疲勞強度高﹐適用於速度較高﹑受衝擊載荷的軸承﹔鋁青銅強度很高﹑耐蝕性好﹐適用於低速重載軸承。黃銅性能一般不如青銅﹐但價廉﹐主要用於低速軸承﹐但含錳﹑硅的黃銅性能優(yōu)於錫青銅。
鋁基合金 有鋁銻鎂合金﹑鋁錫合金和鋁硅合金。它們的抗壓強度和抗疲勞強度較高﹐導(dǎo)熱性和耐蝕性好﹐價廉﹐但其摩擦相容性﹑嵌入性和順應(yīng)性較差﹐廣泛用於內(nèi)燃機和壓縮機軸承。
耐磨鑄鐵 價廉﹐但減摩性能差﹐只能用於低速輕載軸承。
塑料 常用的有酚醛樹脂﹑尼龍﹑聚四氟乙烯和聚甲醛等。塑料軸承自潤滑性能好﹑摩擦係數(shù)小﹑抗疲勞性能好﹑吸振能力強﹑耐蝕性和嵌入性好﹑能用水或乳化液潤滑﹐并可節(jié)約有色金屬。但塑料強度比金屬低﹑耐熱性差﹑導(dǎo)熱率低﹑遇油或水有膨脹現(xiàn)象﹐設(shè)計時須取較大的軸承間隙。在塑料中加入某些填料如石墨﹑二硫化鉬﹑玻璃纖維等可降低摩擦係數(shù)和提高耐磨性﹔加入銅粉可提高導(dǎo)熱率和強度。塑料軸承已在冶金﹑化工﹑紡織﹑食品﹑儀錶和造船等工業(yè)中使用。
橡膠 嵌入性和耐蝕性極好。橡膠軸承可用混有顆粒雜質(zhì)的水作潤滑劑﹐富有彈性﹐有消振作用﹐運轉(zhuǎn)平穩(wěn)﹐但導(dǎo)熱性差﹐工作溫度應(yīng)低於70℃﹐否則容易老化。天然橡膠不耐油﹐需要油潤滑的橡膠軸承應(yīng)採用耐油橡膠。
木材 有自潤滑性﹐成本低﹐耐蝕性好。木材製作的軸承可用於要求清潔衛(wèi)生的食品機械﹑糧食加工機械等。其工作溫度不得高於65℃。鐵梨木﹑楓木和橡木等硬質(zhì)木材都適於製作木軸承。
碳-石墨 自潤滑性和耐蝕性極好﹐并能耐400℃高溫﹐但強度差﹐需壓裝在鋼套中使用。這種軸承可在不易潤滑﹑不允許油臟污﹑溫度較高或有腐蝕性的環(huán)境中使用。 |
