滑动轴承合金
轴承行业国家标准
轴承行业国家标准：GB 10448-1989 滑动轴承单层和多层轴承用铸造铜合金滑动轴承单层和多层轴承用铸造铜合金Plain bear ings-Copper alloys-Cast copper alloys for solid and multilayer plain bearings本标准参照采用ISO 4382/1-1982《滑动轴承——铜合金——第1部分:单层和多层轴承用铸造铜合金》。
1 主题内容本标准规定了用于制造单层和多层轴承的铸造铜合金的化学成分、机械物理性能、试验方法及标记。
2 引用标准GB 228 金属拉伸试验法GB 10451 滑动轴承薄壁轴承用金属多层材料GB 10452 滑动轴承单层轴承减摩合金的硬度检验方法GB 10453 滑动轴承多层轴承减摩合金的硬度检验方法3 化学成分和机械物理性能3.1 化学成分铸造铜合金的化学成分见表1和表2，表中单个数值表示允许最大含量。
其他铸造铜合金材料由供需双方协商。
化学元素的分析可以按照有关标准进行，或由供需双方协商。
3.2 机械物理性能铸造铜合金标准试棒的机械物理性能见表1和表2表中的屈服强度Qo.2、弹性模量E、热膨胀系数all热导率A、密度P作为推荐值供设计者选用。
注:1)含Ni2)对连续铸造，经协商磷的含量可增至1.5%。
3)磷的含量可以经协商确定4 机械性能试验方法铸造铜合金的拉伸试验按照GB 228的规定进行。
铸造铜合金的硬度检验按照GB10452和GB10453的规定进行5 代号和标记5.1 代号GS —砂型铸造;GM —金属型铸造;GZ —离心铸造;GC —连续铸造;α—抗拉强度试验;αδ—抗拉强度和伸长率试验;HB —布氏硬度检验。
5.2 标记示例轴承合金为CuPb10Sn10、工艺为连续铸造(GC)、要求抗拉强度和伸长率试验(as)的标记示例: 轴承合金 GB 1 04 48-GC-CuPb10Sn10-a86 一般用途铸造铜合金的一般用途见附录A(参考件)。
滑动轴承材料
油轴承价格低廉，还能节约有色金属，但是性能脆，不宜承受冲击载荷，常用于低速或中速、轻载、不便润滑的场合。如另加润滑措施，也可代替铜轴衬在重载和高速下工作。 4、 尼龙轴承
滑动轴承
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?[huá dòng zhóu chéng]
滑动轴承（sliding bearing），在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。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。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
聚甲醛钢背复合材料为边界润滑材料，表面是聚甲醛，装配时表面涂上润滑油脂，有很长使用寿命，能延长润滑间隔时间，特别适用于高负荷、低速的旋转运动、摇摆运动、间歇运动、冲击疲劳载荷或微振动以及其它加油困难的场合。适宜温度-40℃--100℃范围内连续使用。间歇运动下使用温度高达130℃。
五、轴承合金的浇铸
它是采用青铜、铸铁粉末，加以适量的石墨粉压制成型后，经高温烧结而成的多孔性材料，然后再把它在120℃的润滑油内浸透，取出后冷至常温，油就会储存在轴承孔隙中。当轴颈在轴承中旋转时，产生轴吸作用和摩擦热，油膨胀而挤入摩擦表面进行润滑；轴停止运转后，油也因冷却而渗入轴承孔隙中。含
滑动轴承合金的分类、典型牌号、性能和用途
ZCuSn10Pl ZCuSn5Pb5Zn5
ZCuPb30
铝基轴承合金
ZAlSn6Cu1Ni1
分类、典型牌号、性能和用途
性能和用途
摩擦系数小，塑性和导热性好，是优良的减 摩擦材料，常用作重要的轴承，如汽轮机、 发动机等、韧性及导热性、耐腐蚀性均较 锡基合金低，且摩擦系数较大；但价格较便 宜。常用来制造承受中、低载荷的中速轴 承，如汽车、拖拉机的曲轴、连杆轴承及电 动机轴承 能承受较大的载荷，广泛用于中等速度及承 受较大的固定载荷的轴承，如电动机、泵、 金属切削机床轴承。锡青铜可直接制成轴 瓦，但与配合的轴颈应具有较高的硬度 （300~400HBW) 与巴氏合金相比，具有高的疲劳强度和承载 能力，同时还有高的导热性（约为锡基巴氏 合金的6倍）和低的摩擦系数，并可在较高 温度（如250℃）下工作。适宜制造高速、 高压下工作的轴承，如航空发动机，高速柴 油机及其他高速机器的主轴承
滑动轴承合金的分类、典型牌号、性能和用途
分类
典型牌号
锡基轴承合 金
巴氏合金
铅基轴承合 金
ZSnSb12Pb10Cu4 ZSnSb8Cu4 ZSnSb11Cu6 ZSnSb4Cu4
ZPbSb16Sn16Cu2 ZPbSb15Sn10 ZPbSb15Sn5 ZPbSb10Sn6
锡青铜
铜基轴承 合金 铅青铜
滑 动 轴 承
1.1 滑动轴承的类型
1.1.３ 止推滑动轴承
轴上的轴向力应采用止推轴承来承受。止推面可以利用轴的端面，或在轴的中段 做出凸肩（图1）或装上止推圆盘。也可以沿轴承止推面按一块块扇形面积开出楔形， 如图2（ａ）所示的固定瓦动压止推轴承，其楔形的倾斜角固定不变，在楔形顶部留出 平台，用来承受停车后的轴向载荷。
轴承用来支承轴及轴上零件、保持轴的旋转精度和减少转轴与支承之间的摩擦 和磨损。轴承一般分为两大类：滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承有着起动灵敏、效 率高、易于互换等一系列优点，在一般机器中获得了广泛应用。但是在高速、高精 度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承就体现出它的优异性能。因而在汽 轮机、离心式压缩机、内燃机、大型电机中多采用滑动轴承。此外，在低速而带有 冲击的机器中，如水泥搅拌机、滚筒清砂机、破碎机等也采用滑动轴承。
１. 润滑油 ２. 润滑脂 ３. 固体润滑剂
1.2 滑动轴承材料及润滑
1.2.５ 润滑装置
为了获得良好的润滑效果，需要正确选择润滑方法和相应的润滑装置。利用油 泵供应压力油进行强制润滑是重要机械的主要润滑方式。此外，还有不少装置实现 简易润滑。
图（ａ）是针阀式油杯。油杯接头与轴承进油孔相连。图（ｂ）为油芯式油杯。 图（ｃ）是润滑脂用的油杯，定期旋转杯盖，使空腔体积减小而将润滑脂注入轴承 内，它只能间歇润滑。
常用的轴瓦和轴承衬材料有下列几种。
1.2 滑动轴承材料及润滑
1.2.１ 轴承合金
轴承合金（又称白合金、巴氏合金）有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。锡锑轴承 合金的摩擦系数小，抗胶合性能良好，对油的吸附性强，耐蚀性好，易跑合，是优良的轴承 材料，常用于高速、重载的轴承。但价格贵且机械强度较差，因此只能作为轴承衬材料而浇 铸在钢、铸铁［图（ａ）、（ｂ）］或青铜轴瓦［图（ｃ）］上。用青铜作为轴瓦基体是因 其导热性良好。这种轴承合金在110℃开始软化，为了安全，在设计运行时常将温度控制在 110℃以下。
轴承合金
条件和极低的摩擦因数。
轴承合金可分为锡基、铅基、铝基、铜基和铁基。使用最多 的是锡基与铅基轴承合金，又称巴氏合金。牌号编号方法为：Z+ 基本元素符号+主加元素符号+主加元素含量+辅加元素含量。“Z” 是“铸造”。 锡基轴承合金软基体上分布着硬质点的组织特征：软基体锑在 锡中的α 固溶体，硬质点有以锡、锑化合物SnSb为基的固溶体及锡 Cu6Sn5。性能：导热性、耐蚀性、工艺性良好，摩擦因数与膨胀系 数较小，抗咬合能力强，用于制作航空发动机、气轮机、内燃机等 大型机器中的高速轴承。 铅基轴承合金软基体上分布着硬质点的组织，软基体由 （α +β ）共晶体组成。α 为锑溶于铅的固溶体，β 为铅溶于锑的 固溶体，硬质点的组成与锡基合金相同。性能：力学性能、导热、 抗蚀、减磨等性能均比锡基合金差。用于制作汽车、轮船、柴油机、 减速器等中、低速运转的轴承。 ZcuPb30和ZcuSn10P1具有硬基体软质点的组织特征，比巴氏 合金高的承载能力、疲劳强度及耐磨性，用作高速、高载荷的发 动机轴承。
第四节、轴承合金
轴承合金是制造滑动轴承中的轴瓦及 内衬的材料。 1、工作状况：轴承支撑着轴，当轴旋转 时，轴瓦和轴发生强烈的摩擦，并承受轴
颈传给的周期性载荷。
2、性能特点：
1）足够的强度和硬度；
2）足够的塑性和韧性，高的疲劳强度，
承受周期性载荷，抵抗冲击和振动；
3）良好的磨合能力；
4）高的耐磨性；
5）良好的耐蚀性、导热性，轴承合金的
组织最好在软基体上分布着硬质点。
3、理想组织：
A、软基体上均匀分布着硬质点； B、硬基体上均匀分布软质点
软基体（或软质点）被磨损而凹陷，硬的质点
（或硬基体）耐磨相对凸起。凹陷部分可保持
滑动轴承工作原理
滑动轴承工作原理
滑动轴承是一种常见的机械零件，它的工作原理对于机械设备的正常运转起着
至关重要的作用。
滑动轴承主要由轴承壳体、轴承衬套和润滑层组成，通过润滑层形成的润滑膜来减少摩擦力，从而实现轴承的正常工作。
首先，我们来了解一下滑动轴承的结构。
滑动轴承的轴承壳体通常由金属材料
制成，用于固定轴承并支撑轴承的工作。
轴承衬套则位于轴承壳体内部，它通常由合金材料制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
润滑层则位于轴承衬套内部，常见的润滑层材料包括青铜、聚四氟乙烯等，它们能够形成一层润滑膜，减少轴承与轴的直接接触，从而减小摩擦力，降低能量损耗。
滑动轴承的工作原理主要是依靠润滑层形成的润滑膜来实现的。
当轴承在工作时，润滑膜能够有效减少摩擦力和磨损，保护轴承和轴的表面不被磨损。
润滑膜的形成需要依靠外部的润滑剂，常见的润滑剂有润滑油和润滑脂。
润滑剂会在轴承工作时形成一层均匀的润滑膜，使轴承能够平稳运转。
另外，滑动轴承的工作原理还与轴承的选择和安装有关。
合适的轴承选择能够
保证轴承在工作时具有较小的摩擦力和磨损，从而延长轴承的使用寿命。
同时，正确的安装也能够保证轴承的正常工作，避免因安装不当而导致的摩擦增大和磨损加剧的问题。
总的来说，滑动轴承的工作原理是依靠润滑层形成的润滑膜来减少摩擦力和磨损，保护轴承和轴的表面，使轴承能够平稳运转。
正确的轴承选择和安装也是保证轴承正常工作的重要因素。
希望本文能够帮助大家更好地了解滑动轴承的工作原理，从而在实际应用中更好地保养和维护滑动轴承，延长其使用寿命。
滑动轴承介绍
• 一般用塞尺测量，塞进长度不应小于轴 颈直径的1/4，若间隙过小可以刮削瓦口 以增大间隙。侧隙一般为顶隙的1/2，越 向下越小。
3.2.3.2顶间隙 一般采用压铅丝（铅丝受压极限）和抬轴 打表两中方法测量。
3.2.3.3轴向间隙 一般采用打表法。
3.2.4轴瓦压紧力的测量与调整
• 1.1.2浸洗 清洗液：各种清洗液体 用 途：去除工件表面厚重的油污、锈迹
• 1.1.3吹洗 清洗液：蒸汽、压缩空气或氮气 用 途：吹除工件表面污物并使之干燥
1.2清洗注意事项
• 1.2.1用热煤油、溶剂油清洗时，应严格控制油的加热温度， 确保安全。溶剂煤油加热温度应小于65℃，不得用火焰直接 对盛装煤油的容器直接加热。
• 1.2.2用蒸汽或热空气吹扫时，应及时吹除水分，并涂以润滑 油脂。若需要长期储存，可改用其他防锈或防腐类油脂。
• 1.2.3油垢过厚时，应先擦除，再用碱性清洗液清洗。材料性 质不同的零件，不宜放在一起清洗。
• 1.2.4设备加工面上的防锈漆，应用适当的稀释剂或脱漆剂等 溶剂清洗；气相防锈剂可用酒精清洗。
轴承类型
结构特点
装配方法
整体Байду номын сангаас承
结构简单，只能从轴颈端 部拆装，间隙不可调
手工冲击压入，机 具压入，温差法
剖分轴承
剖分结构，间隙可调，易 于维修
手工冲击压入
自位轴承
轴瓦可适当摆动以适应轴 弯曲所产生的偏差
手工冲击压入
2.2.2常用调整措施
调整 方式
着色
刮削 余量
用途
检查轴瓦与轴颈的接 触情况
提高轴瓦与轴颈的接 触精度，增大间隙
实施流体动压效果的介质是气体，具 有黏度低、发热量小的特点
轴承合金
性能优良的轴承材料。 • 轴承用铅青铜按成分分为两类，一类是含30~45% 铅的二元铅青铜，另一类是加入镍和锡的多元铅 青铜。 • 简单铅青铜的强度较低，可浇铸在钢管或薄壁钢 板上制成双金属轴承使用，使钢的强度和铅青铜 的耐磨性很好结合起来。铅青铜和钢套能结合的 很好，不易剥落和开裂。
• 多元铅青铜中加入的锡和镍都溶入以铜为基体的
以避免擦伤轴颈。
二、常用轴承合金
工业上常用的是锡基、铅基轴承合金, 又称巴氏合金。 锡基轴承合金的优点是工艺性好、膨胀系数小、导电
性和抗蚀性比铅基轴承合金高;
轴承合金的牌号以“承”字汉语拼音Ch开头，牌号
前冠以“Z”,表示是铸造合金。如含有Sb11％和 Cu6
％的锡基轴承合金牌号为“ChSnSb11-6”。
[(+)共晶基体+方块状SnSb+针状 Cu3Sn]
• 铅基轴承合金的强度、硬度、耐蚀性和导热性都不 如锡基轴承合金，但其成本低，有自润滑性；仅适 于低速、低负荷或静载下中负荷的轴承。源自常用于低速、低载条件下
工作的设备, 如汽车、拖 拉机曲轴的 轴承等。
内燃机轴瓦
铅基轴承合金分为两类:
•一类是成分简单的Pb-Sb合金（添加有铜）和Pb-Ca-
Na合金；
•另一类是成分复杂的，在Pb-Sb-Sn基础上添加铜、
镍、镉、砷等元素的合金。
•在Pb-Sb合金中，锑含量大于11.2%时，为初生β相和 共晶体（α+β）所组成。 β相的硬度约30（HB），起 硬质点的作用；共晶体的硬度约7~8（HB)，为软基
体。
• 合金ChPbSb17-1中含17%Sb及1~1.5%Cu，其组织
当轴旋转时软的基体或质点被磨损而凹陷减少了轴颈与轴瓦的接触面积有利于储存润滑油和轴与轴瓦间的磨合而硬的质点基体则支撑着轴颈起承载和耐磨作用
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软基体＋硬质点 硬基体＋软质点
在轴运转时，软相容易磨损而凹 陷，可存储润滑油，形成油膜， 软基体抵抗冲击和具有嵌入性； 硬相支撑轴颈，减小轴颈与轴瓦 的接触面积，减少磨损。
软基体硬质点轴瓦与轴的分界面示意图
第三章 钢的热处理
三 常用的轴承合金
1. 锡基轴承合金（巴氏合金）
锡基轴承合金 如：ZSnSb11Cu6
数字表示合金元素 平均质量百分数
铸 基本元素 主加元素 辅加元素
软基体 ＋ 硬质点
Sn基固溶体 化合物
用于重型动力机械 如：气轮机，高速内燃机，涡轮压缩 机等机构的滑动轴承
软基体
硬质点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ZSnSb11Cu6轴承合金的显微组织×100
第三章 钢的热处理
2. 铜基轴承合金 锡青铜
牌号
ZCuSn10P1
铸 基本元素 主加元素 辅加元素
软基体 Cu基固溶体
＋ 硬质点 Cu31Sn8 + Cu3P
性能及应用：这类合金具有高强度，适合较 大载荷中速轴承,如：电机、机床、泵的轴瓦
第三章 钢的热处理
3 铝基轴承合金
以铝为主加入Sn,Sb,Cu,Mg,石 墨等元素制备的合金
性能特点：密度低，导热性好，疲劳强度高， 价格低，可用于高速、高载荷下的轴承，有 时可代替巴氏合金。
高锡铝基轴承合金（应用广泛） 常用牌号：ZAlSn6Cu1Ni1
以铝为基加入6-40%的Sn的合金
硬基体是Al的固溶体； 软质点是粒状Sn颗粒
与低碳钢一起轧制 成双金属带
性能特点：高疲劳强度，耐磨，耐热，耐 蚀，抗咬合性能低于巴氏合金
主要用于高速、重载的发动机轴 承，在汽车、内燃机上应用
第三章 钢的热处理
第三章 钢的热处理
第六章 有色金属及其合金
第3节 滑动轴承合金
第三章 钢的热处理
滑动轴承
滑
承载能力大
动 轴
拆装方便
承
转动平稳
的 优 点
保护轴颈 噪音小
滑动轴承
滑动轴承的工作条件：
支撑钢轴高速旋转，承受轴颈传来的交变载 荷和冲击力，钢轴的轴颈与轴瓦或者轴瓦内 衬发生强烈的摩擦，引起轴颈与轴瓦的磨损。
第三章 钢的热处理
一、对滑动轴承合金的性能要求
滑动轴承由轴瓦和内衬组成
• 工作温度下具有足够的抗压强度、疲劳强度和冲击韧性 • 良好的减摩性、磨合性、抗咬合性、蓄油性 • 热胀系数小，导热性好，抗腐蚀
制造轴瓦和内 衬的耐磨合金， 称为轴承合金。
第三章 钢的热处理
二、对滑动轴承合金的组织要求
软硬不同的多相合金
常用轴承合金性能的比较