滑动轴瓦

轴瓦（bush）汽轮机中，轴瓦是轴承的重要构件之一，轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分，非常光滑，一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成，在特殊情况下,可以用木材、塑料或橡皮制成。

也叫“轴衬”，形状为瓦状的半圆柱面。

其主要作用是：承载轴颈所施加的作用力、保持油膜稳定、使轴承平稳地工作并较少轴承的摩擦损失。

分为轴向推力瓦和径向瓦，径向瓦起到支撑转子和转动部分的作用，推力瓦承担轴向定位和轴向推力的作用，是重要的静止部件。

滑动轴承工作时，轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。

如果由于润滑不良，轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦，摩擦会产生很高的温度，虽然轴瓦是由于特殊的耐高温合金材料制成，但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将器烧坏。

轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质或黏度异常等因素造成烧瓦。

烧瓦后滑动轴承就损坏了。

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。

常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。

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滑动轴承的分类滑动轴承种类很多。

①按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承两类。

②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。

③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。

④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。

⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。

滑动轴承的轴瓦结构和轴承材料轴瓦分为剖分式和整体式结构。

为了改善轴瓦表面的摩擦性质，常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材料，通常称为轴承衬，所以轴瓦又有双金属轴瓦和三金属轴瓦。

轴瓦在轴承上，直接与轴相接触的部分，承受载荷并且与轴具有相对运动。

为减少摩擦，磨损对轴瓦材料提出各种要求，除要求摩擦副间摩擦系数小，耐磨外还应满足以下几点：1．应具有足够的抗压强度、抗疲劳强度和承受冲击的能力。

轴承合金厚度为(0.013-0.13) mm。

2．抗粘着性好。

当载荷大、转速高，轴承间隙过小，表面光洁度不高，润滑不良时，要注意精心选择材料的匹配，防止摩擦副的粘着磨损一胶合。

3．具有适应性和容纳异物的能力。

硬度低，塑性好和弹性系数低的材料具有良好的适应性和容纳异物的能力。

4．抗腐蚀性好，价格低，来源足。

由氧化生成胶状沉积物后，对轴瓦材料有腐蚀作用。

轴瓦或轴承是滑动轴承的重要零件，轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。

轴瓦的主要失效形式是磨损。

轴瓦的磨损与轴颈的材料、轴瓦自身材料、润滑剂和润滑状态直接相关，选择轴瓦材料应综合考虑以上因素，以提高滑动轴承的使用寿命和工作性能。

轴承的材料有1）金属材料，如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金等；2）多孔质金属材料（粉末冶金材料）；3）非金属材料。

其中：轴承合金：轴承合金又称白合金，主要是锡、铅、锑或其它金属的合金，由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、导热性好和抗胶和性好及与油的吸附性好，故适用于重载、高速情况下，轴承合金的强度较小，价格较贵，使用时必须浇筑在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上，形成较薄的涂层。

多孔质金属材料：多孔质金属是一种粉末材料，它具有多孔组织，若将其浸在润滑油中，使微孔中充满润滑油，变成了含油轴承，具有自润滑性能。

多孔质金属材料的韧性小，只适应于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。

轴承塑料：常用的轴承塑料有酚醛塑料、尼龙、聚四氟乙烯等，塑料轴承有较大的抗压强度和耐磨性，可用油和水润滑，也有自润滑性能，但导热性差。

滑动轴承的主要故障滑动轴承在工作时由于轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦，导致表面发热、磨损甚而“咬死”，所以在设计轴承时，应选用减摩性好的滑动轴承材料制造轴瓦，选择合适的润滑剂并采用合适的供应方法，改善轴承的结构以获得厚膜润滑等。

1 、瓦面腐蚀：光谱分析发现有色金属元素浓度异常；铁谱中出现了许多有色金属成分的亚微米级磨损颗粒；润滑油水分超标、酸值超标。

2 、轴颈表面腐蚀：光谱分析发现铁元素浓度异常，铁谱中有许多铁成分的亚微米颗粒，润滑油水分超标或酸值超标。

3 、轴颈表面拉伤：铁谱中有铁系切削磨粒或黑色氧化物颗粒，金属表面存在回火色。

4、瓦背微动磨损：光谱分析发现铁浓度异常，铁谱中有许多铁成分亚微米磨损颗粒，润滑油水分及酸值异常。

5 、轴承表面拉伤：铁谱中发现有切削磨粒，磨粒成分为有色金属。

6 、瓦面剥落：铁谱中发现有许多大尺寸的疲劳剥落合金磨损颗粒、层状磨粒。

7 、轴承烧瓦：铁谱中有较多大尺寸的合金磨粒及黑色金属氧化物。

滑动轴承结构设计应注意的问题滑动轴承是面接触的，所以接触面间要保持一定的油膜，因此设计时应注意以下这几个问题：1、要使油膜能顺利地进入摩擦表面。

2、油应从非承载面区进入轴承。

3、不要使全环油槽开在轴承中部。

4、如油瓦，接缝处开油沟。

5、要使油环给油充分可靠。

6、加油孔不要被堵。

7、不要形成油不流动区。

8、防止出现切断油膜的锐边和棱角。

滑动轴承脂的性能与选用1、滑动轴承也可用润滑脂来润滑，在选择润滑脂时应考虑下列几点：(1）轴承载荷大，转速低时，应选择锥入度小的润滑脂，反之要选择锥入度大的。

高速轴承选用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂。

特别注意的是润滑脂的基础油的粘度要低一些。

(2）选择的润滑脂的滴点一般高于工作温度20-30℃，在高温连续运转的情况下，注意不要超过润滑脂的允许使用温度范围。

(3）滑动轴承在水淋或潮湿环境里工作时，应选择抗水性能好的钙基、铝基或锂基润滑脂。

(4）选用具有较好粘附性的润滑脂。

2、滑动轴承用润滑脂的选择：载荷＜1MPa，轴颈圆周速度1m/s以下，最高工作温度75℃，选用3号钙基脂；载荷1-6.5MPa，轴颈圆周速度0.5-5m/s，最高工作温度55℃，选用2号钙基脂；载荷＞6.5MPa，轴颈圆周速度0.5m/s以下，最高工作温度75℃，选用3号钙基脂；载荷＜6.5MPa，轴颈圆周速度0.5-5m/s，最高工作温度120℃，选用2号锂基脂；载荷＞6.5MPa，轴颈圆周速度0.5m/s以下，最高工作温度110℃，选用2号钙-钠基脂；载荷1-6.5MPa，轴颈圆周速度1m/s以下，最高工作温度50-100℃，选用2号锂基脂；载荷＞5MPa 轴颈圆周速度0.5m/s，最高工作温度60℃，选用2号压延机脂；在潮湿环境下，温度在75-120℃的条件下，应考虑用钙-钠基脂润滑脂。

在潮湿环境下，工作温度在75℃以下，没有3号钙基脂，也可用铝基脂。

工作温度在110-120℃时，可用锂基脂或钡基脂。

集中润滑时，稠度要小些。

3、滑动轴承用润滑脂的润滑周期：偶然工作，不重要零件：轴转速＜200r/min，润滑周期5天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期3天一次。

间断工作：轴转速＜200r/min，润滑周期2天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期1天一次。

连续工作，工作温度小于40℃：轴转速＜200r/min，润滑周期1天一次；轴转速＞200r/min，润滑周期每班一次。

连续工作，工作温度40-100℃：轴转速＜200r/min，润滑周期每班一次；轴转速＞200r/min，润滑周期每班二次。

滑动轴承刮研的技术要求基本要求既要使轴颈与滑动轴承均匀细密接触，又要有一定的配合间隙。

接触角是指轴颈与滑动轴承的接触面所对的圆心角。

接触角不可太大也不可太小。

接触角太小会使滑动轴承压强增加，严重时会使滑动轴承产生较大的变形，加速磨损，缩短使用寿命；接触角太大，会影响油膜的形成，得不到良好的液体润滑。

试验研究表明，滑动轴承接触角的极限是120°。

当滑动轴承磨损到这一接触角时，液体润滑就要破坏。

因此再不影响滑动轴承受压条件的前提下，接触角愈小愈好。

从摩擦力距的理论分析，当接触角为60°时，摩擦力矩最小，因此建议，对转速高于500r/min的滑动轴承，接触角采用60°，转速低于500r/min的滑动轴承，接触角可以采用90°，也可以采用60°。

接触点轴颈与滑动轴承表面的实际接触情况，可用单位面积上的实际接触点数来表示。

接触点愈多、愈细、愈均匀，表示滑动轴承刮研的愈好，反之，则表示滑动轴承刮研的不好。

一般说来接触点愈细密愈多，刮研难度也愈大。

生产中应根据滑动轴承的性能和工作条件来确定接触点，下表所列资料可供参考：滑动轴承转速（r/min）接触点（每25×25毫米面积上的接触点数）100以下 3~5100~500 10~15500~1000 15~201000~2000 20~252000以上 25以上Ⅰ级和Ⅱ级精度的机械可采用上表数据，Ⅲ级精度的机械可按上表数据减半。

所谓刮轴瓦，就是将精车后的瓦片与所装配的轴手板研合（轴要涂上色粉），用三角刮刀刮去瓦片上所附上的粉色，随研随刮，直到瓦片上附色面积超过全瓦面的85% ，完成刮瓦。

瓦片上存在的刀痕是瓦片储存润滑油的微型储槽。

轴承的安装轴承安装的好坏与否，将影响到轴承的精度、寿命和性能。

因此，请充分研究轴承的安装，即请按照包含如下项目在内的操作标准进行轴承安装。

一、清洗轴承及相关零件对已经脂润滑的轴承及双侧具油封或防尘盖，密封圈轴承安装前无需清洗。

二、检查相关零件的尺寸及精加工情况三、安装方法轴承的安装应根据轴承结构，尺寸大小和轴承部件的配合性质而定，压力应直接加在紧配合得套圈端面上，不得通过滚动体传递压力，轴承安装一般采用如下方法：a. 压入配合轴承内圈与轴使紧配合，外圈与轴承座孔是较松配合时，可用压力机将轴承先压装在轴上，然后将轴连同轴承一起装入轴承座孔内，压装时在轴承内圈端面上，垫一软金属材料做的装配套管（铜或软钢），装配套管的内径应比轴颈直径略大，外径直径应比轴承内圈挡边略小，以免压在保持架上。

轴承外圈与轴承座孔紧配合，内圈与轴为较松配合时，可将轴承先压入轴承座孔内，这时装配套管的外径应略小于座孔的直径。

如果轴承套圈与轴及座孔都是紧配合时，安装室内圈和外圈要同时压入轴和座孔，装配套管的结构应能同时押紧轴承内圈和外圈的端面。