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机械设计课件——第十二章 滑动轴承

机械设计课件——第十二章  滑动轴承

L-轴承长度mm; n-轴颈转速r/min ;
[p],[pV] -许用应力Mpa , Mpa·m/S
3.验算速度V→ 跨距大的轴→装配误差或轴挠曲变形 →速度大,局部摩擦功大
v dn v
1000 60
12.4.2 非液体摩擦推力滑动轴承的计算
1.轴承压强验算: 2.验算pvm值:
也就是压力沿圆周方向的 变化率。
12.6.3径向滑动轴承承载系数和最小油膜厚度计算
影响最小油膜厚度的因素很多,可以用一个表示这些因素综 合影响的无量纲数——承载量系数来反映
L——轴承长度,mm L / d ——轴承长径比
C / r——相对间隙
e OO ' ——偏心距,mm
e / C——相对偏心距(偏心率)
h——沿圆周方向任一位置的间隙(油膜厚度),mm h=C+ecosφ
h0 ——对应最大压力处的油膜厚度,mm
h0=C+ecosφ0
hmin ——最小油膜厚度,mm hmin=C-e=C(1- )
流体是连续的,各截面的流量必须相等
∵ Q0 Q

1 2
vh0

1 2
vh
1
12
dp dx
h3
液体动压润滑的基本方程 (一维雷诺方程):
dp 6 V h h0
dx
h3
此式称为一维流体动压基本方程,也叫一维雷诺 方程
表示流体压力的变化率与流体的粘度、速度和间 隙之间的关系。
12.6 液体动压径向滑动轴承的计算
双金属轴瓦:节省贵重金属 单金属轴瓦:结构简单,成本低
双金属轴瓦的瓦背和轴承衬的联接形式见表12.2
瓦背 轴承衬 材料 材料

滑动轴承 优秀课件

滑动轴承 优秀课件
定润滑油穿过规定孔道的时间来进行度量的粘度。
恩氏度(˚ Et) ----中国惯用 常用的有: 赛氏通用秒(SUS)----美国惯用
雷氏秒 ----英国惯用 运动粘度与条件粘度之间的换算关系:
当 1 .3 5 E t 3 .2 时 V t , 8 .0 E t 8 .E 6 t 4cSt 当 E t 3 .2 时, V t 7 .6 E t 4 E .0 t cSt 当 E t 1 . 2 时 6 V , t 7 . 1 E t4 cSt
7.轴承处径向尺寸受到限制时,可采用滑动轴承。 如多辊轧钢机。
缺点:起动阻力大,润滑、维护较滚动轴承复杂。
四、滑动轴承的设计内容 轴承的型式和结构选择;轴瓦的结构和材料选择;轴承的结
构参数设计;润滑剂及其供应量的确定;轴承工作能力及热平 衡计算。
五、润滑油主要特性
1、粘度:流体抵抗变形能力,衡量流体内摩擦阻力大 小的指标。
A
1) 动力粘度
条件粘度
y dy
du
ox
液体层与层之间摩擦切应力: B
实验结果: τ=η
du dy
分析位置y处薄层的受力
----- 牛顿液体流动定律
y
--流体中任意点处的切应力与该处的速度梯度成正比。
η----液体的动力粘度,简称粘度 粘度↑—— 摩擦力↑——发热↑
量纲:力·时间/长度2 单位: N · s /m2 (Pa ·s) 。 或(C.G.S制)泊:1P=1 dyn · s /cm2 1泊=100厘泊
2、(润滑剂)油性
油吸附于摩擦表面的性能,边界润滑取决于油的吸附能力。
3、极压性 4、闪点 5、凝点 6、氧化稳定性
粘度----重要指标,粘度值越高,油越稠,反之越稀;

《滑动轴承》PPT课件

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聚四氟乙烯
4、气体润滑剂——空气
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1、润滑油
用作润滑剂的油类有三类:①有机油, 通常是动植物油;②矿物油,主要是石油产 品;③化学合成油。
(1)粘度——表征润滑油的内摩擦特性。
1)动力粘度 牛顿粘性液体摩擦定律(简称粘性定律): 在流体中任意点处的切应力均与该处流体的 速度梯度成正比。
➢ 滑动轴承具有一些独特的优点,在某些不 能、不便或使用滚动轴承没有优势的场合, 如工作转速特高、特大冲击与振动、径向 空间尺寸受到限制或必须剖分安装(如曲轴 的轴承)、以及需在水或腐蚀性介质中工作 等条件下,占有重要地位。在轧钢机、汽 轮机、内燃机、铁路机车及车辆、金属刨 削机床中应用广泛。
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§01 摩擦状态
干摩擦
摩擦
静摩擦 动摩擦
滑动摩擦 滚动摩擦
边界摩擦(润滑) 流体摩擦(润滑) 混合摩擦(润滑)
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干摩擦
边界摩擦
流体摩擦
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➢ 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的
纯金属接触时的摩擦。 ➢ 当运动副的摩擦表面被吸附在表面的边界膜
隔开,摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附
单位换算:
1St(斯)=1cm2/s=100cSt(厘斯)=10-4m2/s
3)条件粘度
条件粘度是在一定条件下,利用某种规格的粘度
计,通过测定润滑油穿过规定孔道的时间来进行计量
的粘度。我国常用恩氏度(0Et)作为条件粘度单位。
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➢ 流体的粘度,特别是
润滑油的粘度,随温
度而变化的情况十分
可塑性差,不易跑合,与之相配的轴颈必须淬硬。
➢青铜可以单独做成轴瓦。为节省有色金属,也可将

滑动轴承PPT课件

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动压滑动轴承 流体动力润滑。
静压滑动轴承 流体静压润滑。
利用相对运动副表面的相对运动和几
动压滑动轴承(多油楔)
何形状,借助液体粘在性滑,动把轴润承滑与剂轴带颈进表摩面之间输入高 擦面之间,依靠自压然润建滑立剂起以来承的受流外体载压荷力,使运动副表 膜,将运动副表面面分分开离的的方润法滑。方法。
静压滑动轴承
轴承——用于支撑旋转零件。 一、轴承应满足如下基本要求:
1.能承担一定的载荷,具有一定的强度和刚度。 2.具有小的摩擦力矩,使回转件转动灵活。 3.具有一定的支承精度,保证被支承零件的回转精度。 根据轴承内部摩擦性质不同,轴承可分为:
滚动摩擦轴承 滑动摩擦轴承 本章介绍滑动轴承
二、滑动轴承的特点:
◆ 摩擦顺应性:材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不 良的能力。
◆ 嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨 粒磨损的性能。
◆ 磨合性:轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后,形成相互吻合的表面形状 和粗糙度的能力(或性质)。
此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。
根据摩擦(润滑)状态可分:
液体摩擦轴承(完全液体润滑轴承) 完全液体摩擦。
非液体摩擦轴承(不完全液体润滑轴承) 边界摩擦、干摩擦。
完全液体摩擦
边界摩擦
干摩擦
五、滑动轴承的结构形式:
(1)、向心滑动轴承的结构形式: 整体式:
剖分式(对开式):
自动调心式:
间隙可调式 :
(2)、推力滑动轴承的结构形式 :
具有足够强度和刚度,可降低对轴承座孔的 加工精度要求。 强度足够的材料可以直接作成轴瓦,如黄铜, 灰铸铁。
轴瓦衬强度不足,故采用多材料制作轴瓦。

机械设计-滑动轴承PPT课件精选全文

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4.调心式径向滑动轴承(自位轴承)
特点:轴瓦能自动调整位置,以适应轴的偏斜。
注:调心式轴承必须成对使用。
当轴倾斜时,可保证轴颈与轴承配合表面接触良好,从而避免产生偏载。
主要用于轴的刚度较小,轴承宽度较大的场合。
滑动轴承的结构
观看动画
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二、止推滑动轴承的结构
止推滑动轴承由轴承座和止推轴颈组成。常用的轴颈结构形式有:
◆设计准则 :维持边界膜不破裂。
◆条件性计算内容:限制压强 p 、pv 值、滑动速度v不超过许用值
失效形式:
磨损胶合
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§12-6 滑动轴承的条件性计算
一、径向滑动轴承的计算
已知条件:径向载荷F (N)、 轴颈转速n (r/mm)轴颈直径d (mm)
1.限制轴承的平均压强 p
2.工作平稳,噪音低;
3.结构简单,径向尺寸小。
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§12-2 滑动轴承的主要结构形式
一、径向滑动轴承的结构
1.整体式径向滑动轴承
特点:结构简单,成本低廉。
应用:低速、轻载或间歇性工作的机器中
磨损后间隙无法调整;只能沿轴向装拆。
常用的滑动轴承已经标准化,可根据使用要求从有关手册中合理选用。
-考虑油槽使承载面积减小的系数,其值=0.85~0.95。
Z-止推环数。
滑动轴承的条件性计算
第21页/共54页
注意:设计时液体动压润滑轴承,常按上述条件性计算进行初步计算。(动压润滑轴承在起动和停车阶段,往往也处于混合润滑状态)
2.限制 值
vm-止推环平均直径dm=(d2+d1)/2 处的圆周速度。
1)油槽沿轴向不能开通,以防止润滑油从端部大量流失。

滚动轴承和滑动轴承PPT课件

滚动轴承和滑动轴承PPT课件
脂润滑 油润滑 固体润滑
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3.滚动轴承的密封
目的:防止灰尘、水分、杂质等侵入轴承内部并阻 止润滑剂的流失。
接触式密封 毛毡圈密封 皮碗密封
间隙密封 非接触式密封
曲路密封:径向、轴向
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接触式密封
毛毡圈密封
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皮碗密封
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非接触式密封
曲路密封: 径向
间隙密封
曲路密封: 轴向
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2.前置代号和后置代号
轴承代号的补充,只有在轴承的结构形状、尺寸、公 差、技术要求等有所改变时才使用,一般情况下可部分或 全部省略,其详细内容请查阅《机械设计手册》中相关标 准规定。
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3.滚动轴承代号示例
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四、滚动轴承类型的选择
轴承所受载荷的大小、方向和性质 轴承转速的高低 支承刚度 结构状况
在轴承代号中,轴承类型代 号和尺寸系列代号以组合代号的 形式表达。
在组合代号中,轴承类型代 号“0”省略不表示;除3类轴承 外,尺寸系列代号中的宽度系列 代号“0”省略不表示。
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直径系列示意图
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内径代号
一般由两位数字表示,并紧接在尺寸系列代号之后 标写。
内径d≥10 mm的滚动轴承内径代号
不a同)尺寸
b)带防尘盖结构 c)
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滚动轴承代号的构成
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1.基本代号 表示轴承的基本类型、结构和尺寸。
轴承类型代号 尺寸系列代号 内径代号
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轴承类型代号
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尺寸系列代号

第12章 (滑动轴承)

第12章 (滑动轴承)
浸蚀、电浸蚀和微动磨损等损伤。
二、轴瓦材料 轴瓦材料的要求: 耐磨性、减磨性、 抗粘着性、 适应性、 磨合性、嵌荐性、 抗疲劳性、 强度、 导热性、 防腐性、附油性、工艺性、经济性。
轴承合金 铸造锡锑轴承合金——高速重载 轴 铸造铅锑轴承合金——中速中载 衬 铸造锡磷青铜————中速重载
铜合金 铸造锡铅锌青铜———中速中载 铸造铝铁青铜————低速重载
(正滑动轴承座,JB/T2560-1991) 轴套 润滑装置
特点: 简单、刚性好
无法调整因磨损而产生的间隙(可用电镀修理) 装拆不方便
应用:低速、轻载、间歇工作的场合
2.对开式(剖分式)径向滑动轴承 结构:轴承体—轴承座、轴承盖、螺纹联 接、台阶形榫口 轴瓦(剖分) 润滑装置 特点:装拆方便 可调垫片,调隙 结构复杂
一、设计计算准则: 力求在磨擦面间保持形成边界油膜。 压力限制p≤[p] 发热限制pυ≤[pυ] 散热限制υ≤[υ]
二、径向滑动轴承的条件性设计计算
1.确定轴承结构,选择轴瓦材料 2.选定宽径比B/d=0.3∽1.5
塑性大、轴刚度大、载荷小,取大值
3.验算工作能力 1)压强校核
p=Fr/Bd≤[p] 2)速度校核
为了贴附牢固,轴瓦基体内表面粗糙度值要 小,且制出沟槽。
厚轴瓦在使用时可以修刮。
(2)薄壁轴瓦 δ/D=0.025∽0.06mm 双金属轧制,质量稳定,刚度小,轴承体
要精加工,轴瓦内表面不修刮。
2.固定: ——轴套:过盈配合加螺钉 ——厚壁轴瓦:销钉或紧定螺钉,轴承盖、 座压紧
——薄壁轴瓦:凸耳
3.油孔和油槽 油孔——供油,开于非承载区 油槽——配油
当无侧漏时,润滑油在单位时间内流经任意 截面上单位宽度面积的流量为

滑动轴承PPT

滑动轴承PPT

υ (m/s)
πdn υ= ≤ [υ] 60×1000
d B
式中:[
υ ]—材料的许用滑动速度,见表12-3 。
[p]、[v]、[ pv ]的选择 、 、
注:轴承孔与轴颈的配合一般可选H9/d9或H8/f7、H7/f6 、
滑动轴承的条件性计 算3
滑动轴承的条件性计算
止推滑动轴承的设计计算
二、止推滑动轴承的计算
主要用于橡胶轴承或塑料轴承。 如:汞、液态钠、钾、锂等,主要用于宇航器中的某 些轴承。 主要是空气,只适用于轻载、高速轴承。
2) 水
3) 固体润滑剂 4) 气体
二、润滑方法 (见表12-8 和图12-16)
是指将润滑剂送入轴承的方法,主要有: 1)压力润滑; 3)油浴飞溅润滑; 5)油环润滑; 7)油绳润滑; 2)滴油润滑; 4)旋盖式注油油杯(用于脂润滑); 6)油垫润滑; 8)压注油杯润滑等

顺应性:材料通过表层的弹、塑性变形来补偿轴承滑动表面接触不良 的能力。 嵌入性:材料容纳硬质颗粒嵌入,从而减轻轴承滑动的刮伤和磨粒磨损 的性能。 磨合性:轴瓦与轴颈表面应易于磨合,从而改善摩擦面的接触状况。 2. 常用材料: (见表12-2)


滑动轴承的材料3
§13-4 润滑剂和润滑方法1
§12-4 润滑剂和润滑方法
一、润滑材料
1. 润滑油
◆ ◆ ◆
特点: 有良好的流动性,可形成动压、静压润滑或边界润滑。 适用场合:混合润滑轴承和液体润滑轴承。 选择原则:主要考虑润滑油的粘度。 转速高、压力小时,油的粘度应低一些;反之,粘度应高一些。 高温时,粘度应高一些;低温时,粘度可低一些。
根据轴颈直径 d 和轴的转速 n →查图12-15确定粘度区, →查表12-4确定润滑油的粘度, 2. 润滑脂
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4、流体摩擦
两表面轮廓峰完全被油膜隔开。 流体摩擦 λ> 3~4 载荷全部由油膜承担
摩擦系数 f≈0.1~0.01
摩擦系数 f≈0.008~0.001
摩擦特性曲线
四、润滑剂
1、润滑目的:降低摩擦,减轻磨损,防锈蚀;
润滑油膜具有缓冲、吸振的能力;
循环的润滑油可散热降温。
润滑脂:钙基脂、钠基脂、锂基脂
5、润滑油的粘-温特性
五、润滑方法 P54-55 旋 套 式
油 环 润 滑








旋 盖 式 油 脂 杯
§2 滑动轴承类型、轴瓦结构及材料
一、 滑动轴承类型
承载形式: 径向轴承(承受径向载荷)
止推轴承(承受轴向载荷)
滑 润滑状态:不完全液体润滑轴承(不许干摩擦)

液体润滑轴承
轴 承
油膜形成:液体动力润滑轴承
第四篇 轴系零部件
பைடு நூலகம்
箱体
轴承
轴上零件
键、 销

联轴器
离合器
滑动轴承

滚动轴承
第12章 滑动轴承
章节要点
1、一维雷诺方程、油楔承载机理及相关概念 2、形成流体动力润滑的条件和过程 3、径向滑动轴承的设计计算和承载能力计算 4、滑动轴承结构和材料选用原则
轴承作用:
1、支撑回转轴,将载荷传递到机座(箱体);
2、润滑剂 润滑油:有机油、矿物油、化学合成油
特殊润滑剂:石磨、水 3、润滑剂特性:
润滑脂
锥入度:25°C,5N,5s的锥入深度。 滴点:加热至杯口滴下第一滴油的温度。
工作温度应低于滴点20°C。
油性:指油在金属表面的吸附能力
润滑油
粘度:流层简彼此阻碍相互运动的特性 极压性、闪点、 凝点、 氧化稳定性
(c.G.s) 1 St(斯)=1 cm2/s=10-4 m2/s 1 cSt(厘斯)=1mm2/s =10-2St(斯)=10-6 m2/s ν=η(Pas)/ρ(kg/m3 )X 106 (cSt)(mm2/s)
润滑油牌号:40°C时的运动粘度,用厘斯(cSt)表示。
如:L-AN 15 全耗损系统用油, 40°C时的运动粘度中心值为15 cSt。
液体静压润滑轴承
轴承座
结构: 一般结构:整体式、剖分式 自位轴承
特殊结构
轴瓦 轴衬
多楔轴承
二、轴瓦的形式和结构
剖分式轴承、轴瓦
1)轴瓦的结构形式 整 体 轴 套 ( 轴 套 )
卷制轴套
(单层、双层、多层)
剖分(对开)式轴瓦
2)轴瓦的定位 轴瓦轴向、周向定位
3)油孔及油槽
作用:油孔 —— 导入润滑油; 油槽 —— 使润滑油均布开。
2、边界摩擦
膜厚比λ = hmin/(Rq12+Rq22)1/2 Hmin:最小油膜厚度, Rq1、Rq2 :表面轮廓均方根偏差。
形成微冷焊点 边界摩擦 λ≤1
边界膜
剪断微冷焊点 机械刨犁作用
摩擦系数较大 f≈0.3
Ra
摩擦系数有所减小 f≈0.1
3、混合摩擦
摩擦表面间处于边界摩 擦与流体摩擦混合状态。 混合摩擦 λ=1~3 油膜增厚,凸峰接触减少, 约30%的载荷由油膜承担。
磨损机理: 1、粘着磨损: 冷焊 2、磨粒磨损: 游离颗粒、脱落碎片 3、疲劳磨损: 微裂纹、点蚀 4、腐蚀磨损: 电化学作用
二、磨损过程
三阶段!
磨合期 稳定磨损阶段 剧列磨损阶段
磨损量
应力求:缩短磨合期, 延长稳定磨损期, 推迟剧烈磨损期。
工作时间
三、摩擦 (润滑)状态 1、干摩擦状态:
表面间无任何润滑剂或保护膜, 纯金属直接接触
4、润滑油的粘度
F=1N
牛顿粘性定律:
o
流体中任意点处的 v
切应力与该点流体
y
的速度梯度成正比。 粘度
y
V =1m/
s
x
1m
动力粘度 η: 1Pa.S (帕.秒)= 1N.S/m2 (c.G.s) 1P(泊)=1dyn.S/cm2=0.1Pa.S 1P(泊)=100 cP(厘泊)
运动粘度 ν: ν= η/ρ (m2/s) ρ:密度, ρ=850~900 kg/m3
强度低,只能作轴承衬
2) 铜合金 (青铜、黄铜合金) ——较高的强度,较好的减摩性、耐磨性。
锡青铜—— 减摩性、耐磨性好,硬度高,
磨合性、嵌入性差, 适于中速、重载
铜合金中性能最好,价格较高。
铅青铜—— 抗粘附能力强, 适于高速、重载
铝青铜—— 强度、硬度较高,抗粘附能力差,
3)铝基轴承合金
适于低速、重载
2、保证回转轴具有要求的运动精度。
轴承分类:
边界摩擦 不完全液体摩擦 混合摩擦
轴承 (摩擦状态)
滑动轴承 液体摩擦
动压润滑 静压润滑
滚动轴承(滚动摩擦 标准 互换性好)
轴承发展:
不完全液体摩擦 滑动轴承
减摩
高速重载
滚动轴承 高精度
液体摩擦 滑动轴承
§1 摩擦、磨损及润滑概述
一、磨损机理
磨损:零件表面材料的逐渐丧失或转移。
§3 不完全液体润滑滑动轴承设计计算
不完全液体润滑滑动轴承 —— 混合摩擦状态 (非液体润滑滑动轴承) (边界摩擦、液体摩擦)
失效形式: 磨损、胶合、疲劳破坏
设计准则: 1.边界油膜不破坏(无精确计算方法) 2.条件性保证:
条件: p≤[p] pv≤[pv] v≤[v]
(磨损)
(胶合)
(过度磨损)
——疲劳强度较高、摩擦性较好。
4)灰铸铁及耐磨铸铁 —— 具有一定减摩性、耐磨性,适于低速、轻载。
5)粉末冶金 (金属粉末压制、烧结而成) —— 多孔,用前热油中浸渍吸油,具自润滑性; 亦称含油润滑、无润滑润滑; 韧性小,适于平稳、无冲击 中低速情况。
6)非金属材料 —— 高分子材料:尼龙、聚四氟乙烯、 酚醛树脂、石墨
要求:油孔、油槽开在非承载区域 !
单轴向油槽
双轴向油槽(剖分面)
周向油槽 (导致承载能力下降)
不完全液体 润滑轴承
滑动轴承主要应用场合: 1) 工作转速特高; 2) 要求轴的回转精度高; 3) 特重型轴承(载荷很大); 4) 承受冲击、振动强烈的载荷的轴承; 5) 根据结构要求必须做成剖分式的轴承; 6) 在特殊工作条件下(如在腐蚀性的介质中) 工作的轴承 7) 安装轴承处的径向空间尺寸紧张的场合
三、轴承材料 (轴瓦、轴承衬)
对轴承材料的要求: 1. 减摩性、耐磨性和抗粘着性; 2. 顺应性、嵌入性和跑合性; 3. 疲劳强度; 4. 工艺性、经济性。
常用轴承材料:
1)轴承合金(巴氏合金、白合金)
软基体 (锡基、铅基)
—— 塑性增加
硬晶粒 (锑锡Sb-Sn、铜锡Cu-Sn)—— 抗磨作用
特点: 嵌入性、顺应性,抗粘着性好
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