车用滑动轴承及常用的合金材料
轴承装配
轴承的装配一滑动轴承的装配1、滑动轴承的材料滑动轴承的轴承衬与轴颈直接接触，为了保证滑动轴承的良好工作性能，除必须具有适当的润滑措施外，轴承的材料性能还应满足以下一些要求：（1）要有足够的强度和塑性，使轴承衬既能承受一定的工作压力，又使它与轴颈之间的压力分布均匀；（2）有良好的跑合性、减磨性和耐磨性，从而来延长轴承衬的使用寿命；（3）润滑及散热性能好；有良好的工艺技能。
2、滑动轴承的特点及种类2.1结构简单、拆洗方便、价格低廉；2.2承受载荷的面积大、轴颈与轴瓦之间能存在一层油膜，故可承受较大的冲击载荷和振动载荷；2.3在转速极高的时候容易形成完全液体摩擦，所以可用于高转速场合；2.4滑动轴承可做成对开式，因而装配时不象滚动轴承那样必须由轴的一端装入，可用于滚动轴承因结构限制无法应用的场合。
工厂中常用的滑动轴承有整体式、对开式、油环润滑式和推力瓦式四种。
3、轴承衬材料的种类及用途3.1灰铸铁它适用于低速、轻载和无冲击载荷的情况下，常用的材料是HT15-33、HT20-403.2铜基轴承合金它的主要成分是铜，常用的有磷锡青铜（ZQSn10-1）和铝青铜（ZQAC9-4）。
磷锡青铜是一种很好的减磨材料，机械强度也较高，适用于中速、重载、高温及有冲击载荷的条件下工作。
铝青铜有良好的抗胶合性、减磨性和耐蚀性，更适合在蒸汽和海水条件下工作。
3.3含油轴承它是采用青铜、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。
3.4尼龙轴承常用的有尼龙6、尼龙66和尼龙100。
机械设计8—滑动轴承
3. 许用油膜厚度[h] ] 在其他条件不变的情况下， 在其他条件不变的情况下，外载荷 F↑，动压润滑轴承的 ↑ hmin↓ ，轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触，而不能实现 轴承、轴颈表面的微观凸峰可能直接接触， 液体润滑。 液体润滑。 显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： 显然，要想实现液体润滑，应满足如下条件： hmin ≥ [h]= S ( Rz1 + Rz2 ) ] 式中： 式中： S — 安全因数 ， S ≥2，一般可取 S=2 一般可取 RZ1，RZ2 —轴颈和轴承孔表面粗糙度，µm 轴颈和轴承孔表面粗糙度， 轴颈和轴承孔表面粗糙度
特点
应用
2．极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 极大型的、极微型的、极简单的场合；如自动化办公设备等。 极大型的 3．结构上要求剖分的场合；如曲轴用轴承。 结构上要求剖分的场合； 结构上要求剖分的场合 如曲轴用轴承。 4．受冲击与振动的场合；如轧钢机。 受冲击与振动的场合；如轧钢机。 受冲击与振动的场合
ψ = δ /r → δ = ψ . r =0.001x60 = 0.06mm x χ = 1-[h]/δ = 1 -9.6x10-3/0.06 = 0.84 - ] x
查表12-7，B/d = 108/120=0.9 得到 ， / 查表 /
χ
Cp
0.80 3.067
0.85 4.459
插值计算：Cp = 4.181
§8-2 径向滑动轴承的主要类型
一、整体式 结构简单，成本低， 间隙无法 结构简单，成本低，但间隙无法 补偿，且只能从轴端装入， 补偿，且只能从轴端装入，适用 低速、轻载或间歇工作的场合。 低速、轻载或间歇工作的场合。 无法用于曲轴。 无法用于曲轴。 二、对开式（剖分式） 对开式（剖分式）
滑动轴承的设计计算
14
滑动轴承材料
轴瓦表面涂层材料
•常用的表面涂层材料：PbSn10、PbIn7、PbSn10Cu2 •涂层的功能 使轴瓦表面与轴颈匹配有良好的减摩性；提供一定的嵌入 性；改善轴瓦表面的顺应性；防止含铅衬层材料中的铅腐 蚀轴颈。 •涂层的厚度 一般为0.017 mm～0.075 mm。
和轴的挠曲的性能。
4．耐磨性 配副材料抵抗磨损的性能。 5．耐气蚀性 材料抵抗气蚀(磨损)的性能。 6．磨合性 在轴颈与轴瓦初始接触的磨合阶段，减小轴颈或轴瓦加工 误差、同轴度误差、表面粗糙度，使接触均匀，从而降低 摩擦力、磨损率的性能。
13
滑动轴承材料
轴瓦材料的种类
1． 金属材料
•铸造锡基轴承合金:如,ZSnSb12Pb10Cu4。 •铸造铅基轴承合金:如,ZPbSb16Sn16Cu2 •铸造铜基轴承合金:如, ZCuSn5Pb5Zn5, ZCuSn10P1 •变形(锻造)铜合金:如, CuSn8P •铸造铝基轴承合金 •耐磨铸铁
15
滑动轴承材料
各种轴瓦材料的性能比较
表22-1
轴瓦材料 抗拉强度σb/ MPa
各种轴瓦材料的物理性能
弹性模量 E/ GPa 密度ρ/ g· cm-3 7300～7380 9300～10200 7600～9000 — 热导率λ/ W(m· ℃)-1 33.5～38.5 20.9～25.1 27～71 — 线胀系数α/ 10-6· ℃-1 23.1 24.0～28.0 16～19 —
2
概 述
决定轴承的结构型式 ; 选择轴瓦、衬层和涂覆层材料； 确定轴承几何参数；
选择润滑剂和润滑方法；
计算轴承工作能力，确定轴承运转参数。
滑动轴承
滑动轴承的轴瓦结构2
单材料、整体式 厚壁铸造轴瓦
多材料、对开式厚壁铸造轴瓦
多材料、整体式、薄壁轧制轴瓦
多材料、对开式薄壁轧制轴瓦
Chapter 16 Design of Journal Bearings
16
轴瓦的定位
◆ ◆
目的：防止轴瓦相对于轴承座产生轴向和周向的相对移动。 方法：对于轴向定位有： 轴瓦一端或两端做凸缘
16.2.1 Selection of Lubricants 润滑济及其选择 Types of Lubricants——
Lubricating oils(润滑油)
Lubricating greases(润滑脂) Solid lubricants(固体润滑剂) Gas lubricants(气体润滑剂)
合的表面粗糙度的能力
20
常用轴承材料——
金属材料（表16.1）——轴承合金（仅用于轴承衬）， 铜合金（广泛应用），铝基合金，铸铁（经济、耐磨） 等 多孔质金属材料（表16.2） ——粉末冶金，含油轴承 非金属材料（表16.2）
Chapter 16 Design of Journal Bearings
Chapter 16 Design of Journal Bearings
3
滑动轴承的承载能力大，回转精度高，润滑油膜具有抗冲击 作用，因此，在工程上获得广泛的应用。 滑动轴承的主要应用场合—— 1. 转速极高的轴承 2. 载荷特重的轴承 3. 冲击很大的轴承
4. 要求特别精密的轴承
5. 剖分式轴承 6. 有特殊要求的轴承
Thrust journal bearings 推力滑动轴承
Chapter 16 Design of Journal Bearings
滑动轴承材料应满足的主要要求有哪些
滑动轴承材料应满足的主要要求包括以下几个方面：
1. 减摩性：轴承材料应具有较低的摩擦系数，以减少摩擦损失，提高机械效率。
2. 耐磨性：轴承在运行过程中会承受磨损，因此材料应具有良好的耐磨性，以延长轴承的使用寿命。
3. 承载能力：轴承材料应具有足够的强度和刚度，以承受工作过程中的各种载荷。
4. 抗疲劳性能：轴承在循环载荷作用下容易产生疲劳损伤，材料应具有良好的抗疲劳性能。
5. 导热性：轴承在运行过程中会产生热量，材料应具有良好的导热性，以防止温升过高。
6. 耐蚀性：轴承可能接触腐蚀性介质，材料应具有良好的耐蚀性，以防止腐蚀。
7. 冲击韧性：轴承在启动和停止过程中可能遭受冲击，材料应具有良好的冲击韧性，以抵抗冲击载荷。
8. 磨合性：轴承在初始运行阶段需要磨合，材料应具有良好的磨合性，以缩短磨合时间。
9. 工艺性能：轴承材料的制备和加工过程应简便，成本应适中，以便于大规模生产和应用。
10. 环保性：轴承材料的生产和使用过程应符合环保要求，尽量减少对环境的负面影响。
根据不同的工作条件和要求，滑动轴承材料的种类和性能也会有所不同。
常见的滑动轴承材料包括铜基轴承合金、铝基轴承合金、锡基轴承合金等。
在选择轴承材料时，需要根据具体的工作条件和应用要求来选择最合适的材料。
‘滑动轴承’的国内外标准
‘滑动轴承’检测标准滑动轴承（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。
‘滑动轴承’的国内外标准较多，所以只列了80个国内的国标及行业标准和地台湾地方标准。
CNS 5694-1980 滚动轴承组成零附件及球面滑动轴承总则CNS 8210-1982 连座滑动轴承CNS 8213-1982 滑动轴承用卷制轴承衬（尺度）CNS 8214-1983 滑动轴承用卷制轴承衬检验法（外径及内径）CNS 8468-1982 径向滑动轴承运转试验通则CNS 8556-1982 滑动轴承中耐摩擦金属摩擦状态之特性CNS 8769-1982 滑动轴承用卷制轴衬之润滑孔、润滑槽、润滑坑CNS 8770-1982 滑动轴承用卷制轴衬之材料CNS 8922-1982 滑动轴承用轴衬（驱动组件）CNS 8923-1982 滑动轴承用抗摩合金衬料CNS 9062-1982 托架滑动轴承?总成及外壳CNS 9063-1982 托架滑动轴承?轴承衬CNS 9064-1982 托架滑动轴承?润滑环CNS 9065-1982 托架滑动轴承?轴承油封、轴承盖片及组合尺寸CNS 9066-1982 止推滑动轴承?轴衬式止推轴承之组合尺寸CNS 9067-1982 止推滑动轴承?止推轴承环之组合尺寸CNS 9068-1982 滑动轴承之配合CNS 9348-1982 滑动轴承轴衬?烧结材料制CNS 9349-1982 滑动轴承轴衬?铜合金制整件CNS 9350-1982 滑动轴承轴衬?有润滑孔及润滑槽CNS 9351-1982 滑动轴承轴衬?碳精制CNS 9352-1982 滑动轴承轴衬?热硬性树脂制CNS 9353-1982 热硬性树脂制滑动轴承轴衬检验法CNS 9354-1982 滑动轴承轴衬?热塑性塑料制CNS 11203-1985 铁路车辆滑动轴承之轴箱用防尘板CNS 11204-1985 铁路车辆用滑动轴承GB/T 2688-1981 滑动轴承粉末冶金轴承技术条件GB/T 2889.1-2008 滑动轴承术语、定义和分类第1部分:设计、轴承材料及其性能GB/T 7308-2008 滑动轴承有法兰或无法兰薄壁轴瓦公差、结构要素和检验方法GB/T 10445-1989 滑动轴承整体轴套的轴径GB/T 10446-2008 滑动轴承整圆止推垫圈尺寸和公差GB/T 10447-2008 滑动轴承半圆止推垫圈要素和公差GB/T 12613.1-2002 滑动轴承卷制轴套第1部分;尺寸GB/T 12613.2-2002 滑动轴承卷制轴套第2部分;外径和内径的检测数据GB/T 12613.3-2002 滑动轴承卷制轴套第3部分;润滑油孔、润滑油槽和润滑油穴GB/T 12613.4-2002 滑动轴承卷制轴套第4部分;材料GB/T 12948-1991 滑动轴承双金属结合强度破坏性试验方法GB/T 12949-1991 滑动轴承覆有减摩塑料层的双金属轴套GB/T 14910-1994 滑动轴承厚壁多层轴承衬背技术要求GB/T 16748-1997 滑动轴承金属轴承材料的压缩试验GB/T 18323-2001 滑动轴承烧结轴套的尺寸和公差GB/T 18324-2001 滑动轴承铜合金轴套GB/T 18325.1-200 滑动轴承流体动压润滑条件下试验机内和实际应用的滑动轴承疲劳强度GB/T 18326-2001 滑动轴承薄壁滑动轴承用金属多层材料GB/T 18327.1-2001 滑动轴承基本符号GB/T 18327.2-2001 滑动轴承应用符号GB/T 18329.1-2001 滑动轴承多层金属滑动轴承结合强度的超声波无损检验GB/T 18330-2001 滑动轴承薄壁轴瓦和薄壁轴套的壁厚测量GB/T 18331.1-2001 滑动轴承卷制轴套外径的检测GB/T 18844-2002 滑动轴承损坏和外观变化的术语、特征及原因GB/T 21466.1-2008 稳态条件下流体动压径向滑动轴承.圆柱滑动轴承.第1部分:计算过程GB/T 21466.2-2008 稳态条件下流体动压径向滑动轴承圆形滑动轴承第2部分：计算过程中所用函数GB/T 21466.3-2008 稳态条件下流体动压径向滑动轴承.圆形滑动轴承.第3部分:许用的运行参数HG/T 2121-1991 可倾瓦径向滑动轴承技术条件JB/T 743-2000 电机用Z系列座式滑动轴承JB/T 2560-2007 整体有衬正滑动轴承座型式与尺寸JB/T 2561-2007 对开式二螺柱正滑动轴承座型式与尺寸JB/T 2562-2007 对开式四螺柱正滑动轴承座型式与尺寸JB/T 2563-2007 对开式四螺柱斜滑动轴承座型式与尺寸JB/T 2564-2007 滑动轴承座技术条件JB/T 5888.1-2000 电机用DQ系列端盖式滑动轴承.技术条件JB/T 5888-2005 电机用DQ系列滑动轴承结构与尺寸JB/T 5985-1992 滑动轴承.水润滑热固性塑料轴承JB/T 7920-1995 滑动轴承薄壁轴瓦周长的检验方法JB/T 7921-1995 滑动轴承单层和多层轴承用铸造铜合金JB/T 7922-1995 滑动轴承单层轴承用锻造铜合金JB/T 7923-1995 滑动轴承单层轴承用铝基合金JB/T 7925.1-1995 滑动轴承单层轴承减摩合金硬度检验方法JB/T 7925.2-1995 滑动轴承多层轴承减摩合金硬度检验方法JJG(机械) 86-1992 滑动轴承薄壁轴承互校准模检定规程LY/T 1501-1999 森林铁路车辆无导框滑动轴承铸钢轴箱体技术条件MT/T 643-1996 滚筒采煤机用三层复合材料滑动轴承TB/T 2875-1998 滑动轴承几何特性和材料质量特性的质量控制技术和检验TB/T 2876-1998 滑动轴承.薄壁轴瓦和薄壁筒形轴承的壁厚测量TB/T 2958-1999 滑动轴承. 薄壁轴瓦周长检验TB/T 2959-1999 滑动轴承. 金属多层滑动轴承粘结层的超声波无损检验TB/T 2984-2000 滑动轴承.金属多层滑动轴承渗透无损检测TB/T 3020-2001 滑动轴承.薄壁轴承用多层材料TB/T 3033-2002 滑动轴承损坏和外观变化的术语、特征及原因YB/T 5364-2006 滑动轴承用铝锡合金-钢复合带。
2010级第十章滑动轴承解读
教学基本要求
滑动轴承
1．了解摩擦状态、滑动轴承的类型、特点和应用 2．了解滑动轴承的结构、材料及润滑 3．掌握滑动轴承的失效形式及设计准则 4．掌握油膜承载机理及液体滑动轴承的设计计算方法 重点与难点 1．滑动轴承的失效形式及设计准则 2．压力油膜承载机理
10．1
滑动轴承的分类
概述
根据所承受载荷的方向、滑动轴承可分为径向轴承、推力轴承两大类。 根据轴系和拆装的需要，滑动轴承可分为整体式和剖分式两类。 根据颈和轴瓦间的摩擦状态，滑动轴承可分为液体摩擦滑动轴承和 非液体摩擦滑动轴承 根据工作时相对运动表面间油膜形成原理的不同，液体摩擦滑 动轴承又分为液体动压润滑轴承和液体静压润滑轴承，简称动 压轴承和静压轴承。
在跑合阶段结束后应清洗零件，更换润滑油。
磨损分类
按照磨损的机理以及零件表面磨损状态的不同 把磨损分为： 1.磨粒磨损
由于摩擦表面上的硬质突出物或从外部进入摩擦表面的硬 质颗粒，对摩擦表面起到切削或刮擦作用，从而引起表层材 料脱落的现象，称为磨粒磨损。
减轻磨粒磨损：满足润滑条件，合理地选择摩擦副的材 料、降低表面粗糙度值以及加装防护密封装置等。
一.润滑剂
1.润滑油
主要有矿物油、合成油、动植物油等，其中应用最广 泛的为矿物油。 粘度的大小表示了液体流动时其内摩擦阻力的大小，粘度 愈大，内摩擦阻力就愈大，液体的流动性就愈差。
粘度可用动力粘度、运动粘度、条件粘度（恩氏粘度）等 表示。我国的石油产品常用运动粘度来标定。
1 ）粘度：
牛顿的粘性液体的摩擦定律
n——轴颈转速(r/min)
[pv]——pv的许用值(N/mm2.m/s)
3）验算轴承的vm 值
m
d m n
滑动轴承
机械基础导学案课题：滑动轴承课型：新授课执笔：朱根东审核：翁志国课时：1课时使用时间： 2013年5月31日【学习目标和重点难点】学习目标：1.了解滑动轴承的类型、结构，熟悉三种向心滑动轴承的工作原理及应用特点；2.了解滑动轴承的润滑及轴瓦材料，熟悉常用的润滑方法和装置；学习重点：掌握滑动轴承的结构和应用特点、轴瓦的用途和材料学习难点：滑动轴承的结构【学具准备和学法指导】多媒体课件、讨论与行动导向【学习内容】一、常见滑动轴承的类型、结构和应用特点1.作用：支承轴或轴上零件，保持轴线的旋转精度，减少轴与支承间的摩擦和磨损。
2.分类：按承载性质分类A.径向滑动轴承：(a)整体式 (b)剖分式 (c)调心式类型结构应用特点应用场合整体式轴承座、整体式轴瓦（轴套）、紧定螺钉结构简单，成本低，磨损后无法调整间隙拆装须轴向移动轴或轴承用于低速，载荷不大及间歇工作的场合剖分式轴承座、轴承盖、剖分式（对开式）轴瓦、联接螺栓①克服了整体式轴承的缺点，装拆方便；②磨损后通过减少凹凸对中面间的调整垫片，易于调整磨损间隙应用较整体式广泛调心式轴承座、球面轴瓦、轴承盖利用轴瓦球面自动调位，消除轴瓦边侧压力用于长径比大或同轴度差，轴挠度大的场合B.止推滑动轴承C.径向止推滑动轴承二、滑动轴承的润滑1.目的：减摩、减磨、冷却、散热、吸振、防锈。
2.常用润滑方法及装置润滑方法装置示意图说明间歇式润滑针阀式油杯用于油润滑。
旋动螺母可调节注油量大小。
旋套式油杯用于油润滑。
不注油时，旋套壁遮挡杯体注油孔，起密封作用。
压配式油杯用于油润滑或脂润滑。
不注油时，钢球在弹簧的作用下，使杯体注油孔封闭。
旋盖式油杯用于脂润滑。
连续式润滑芯捻式油杯用于油润滑。
适用于轻载及轴颈转速不高的场合。
油环润滑用于油润滑。
结构简单，但由于靠摩擦力带动油环甩油，故轴的转速需适当方能充足供油。
压力润滑用于油润滑。
工作可靠，但结构复杂，对轴承的密封要求高，且费用较高。
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摘要滑动轴承是内燃机中的重要部件常见车用滑动轴承的质量优劣与其选用的合金材料密切相关文章较详细地
阐述了汽车发动机曲轴上承受径向载荷的滑动轴承的性能特点组织结构及内燃机滑动抽承的常用材料同时还分别介绍了锡基轴承合金铅基轴承合金铝基轴承合金铜基轴承合金及多层轴承合金的滑动轴承中合金材料的特点性能和用途使用中应做到合理选用以发挥其应有作用延长使用寿命
关键词车用滑动轴承合金材料特点
,,,
珑承受径向载荷的滑动轴承性能特点和结构径向滑动轴承有剖分式整体式凸缘式和自位式等几种型式径向滑动轴承的宽径比一般取为减小轴向尺寸如在内燃机中也可取至宽径比对轴承性能有很大影响
滑动轴承中轴瓦与内衬直接与轴颈配合使用相互间有摩擦而且还要承受交变载荷和冲击载荷的作
用由于轴是机器上的重要零件其制造工艺复杂
成本高更换困难为确保轴受到最小的磨损轴
瓦
的硬度应比轴颈低得多必要时可更换被磨损的轴
瓦
而继续使用轴滑动轴承应有足够的抗压强度和抗疲劳性能同时具有良好的减摩性摩擦系数要小磨合性导热性耐蚀性公益性以及良好的储备润滑油的功能使之制造容易价格便宜但一种材料无法同时满足上述性能要求因此可将滑动轴承合金用铸造的方法镶铸在钢的轴瓦上制成双金属轴承滑动轴承合金应具备软硬兼备的理想组织即软基体和均匀分布的硬质点硬基体上分布着软质点轴承在工作时软的组织首先被磨损下凹可储存润滑油形成连续分布的油膜硬的组成部分则起着支承轴颈的作用这样轴承与轴颈的实际接触面积大大减少使轴承的摩擦减少如图所示滑动轴承是汽车发动机很重要的摩擦易损件它与曲轴活塞销和凸轮轴是一对很重要的摩擦副它既支承旋转部件又承受燃气压力运动部件的惯性力另外还要承受由于摩擦而产生的热负荷故滑动轴承及其合金材料的机械性能在一定程度上决定了发动机的尺寸质量寿命可靠性以及某些主要经济技术指标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以将其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豁度异常等因素造成烧瓦烧瓦后滑动轴承就损坏了内燃机滑动轴承的常用材料内燃机滑动轴承材料是制造轴瓦和轴套等零件的材料这些零件是直接与轴或轴颈配合的摩擦偶件滑动轴承材料必须具有良好的减摩性耐磨性嵌藏性顺应性耐腐蚀性及足够的承载能力以减小摩擦磨损延长轴承的使用寿命轴瓦用减摩性良好的滑动轴承材料制造包括金属材料如铜合金铝合金和巴氏合金等和非金属材料如塑料石墨橡胶和木材等有些减摩性较好的金属材料强度低如巴氏合金只在材料强度较高的轴瓦表面上浇铸一层称为轴承衬支撑轴承衬的部分称为轴承衬背常用软钢铸铁或青铜制造为进一步改善轴承衬表面性能可在其表面镀上减摩性更好的薄层金属如锢这样由多层不同金属材料制造的轴瓦称为多层金属轴瓦内孔形状基本不受轴承座孔形状影响的轴瓦称为厚壁轴瓦内孔形状主要取决于轴承座孔形状的轴瓦称为薄壁轴瓦在内燃机和空气压缩机等大批量生产的机器中广泛采用薄壁轴瓦由于金属材料越软其顺应性和嵌入性越好但强度越低所以软金属材料只能作轴承衬用反之硬度高的材料强度高但顺应性和嵌入性差因此用这种材料制成的轴瓦要求轴与轴承的对中误差小滑动轴承材料应根据载荷速度温度润滑条件和寿命等因素进行选择常用的滑动轴承材料有巴氏合金铜基和铝基合金耐磨铸铁塑料橡胶木材和碳石墨等随着现代内燃机向高速与大型化方向发展对滑动轴承的承载能力及可靠性提出了更高的要求传统的巴氏合金轴承材料的承载能力特别是高温承载能力较低随温度的上升会出现严重的粘着磨损而引起烧瓦事故铜基轴承合金的承载能力和疲劳强度很高
但其表面顺应性嵌藏性及磨合性较差容易伤轴
故其表面需要层铅锡元合金或元合金材料
锡基轴承合金锡基巴氏合金的滑动轴承锡基巴氏合金价格较高主要用于高速重载的
重
要轴承和大型轴承铅基巴氏合金的性能不如锡基合金但价廉应用较广适用于中速中载且载荷
比
较稳定的轴承加入微量元素如铬和被等制造高强度巴氏合金是新的发展方向锡基轴承合金是一种软基体硬质点类型的低熔
点轴承合金它是以锡和锑为基础并加入少量其
它元素的合金其牌号为“”即“铸承”的汉语拼音字首其后附以基本元素与主加元素的化学
符号并标明主加元素与辅加元素的含
量表示
例如一是锡基轴承合金表示含有约锑和铜余为锡常用的牌号有一一和一等当轴在轴承中转动时轴瓦的软基体被磨损使
轴与轴承的形状吻合起来而硬质点则呈显微突出轴颈就架在这些硬质点上减少轴颈与轴承的接触面
积从而减少磨损在轴颈与软基体间空隙中可以储存润滑油进一步减少摩擦如果遇到偶然落入的
铁屑或砂粒以及其他硬杂质则可被压入软基体中不致划伤轴颈
锡基轴承合金具有良好的磨合性抗咬合性嵌藏性和耐蚀性浇注性能也很好摩擦系数和膨胀系
数小具有良好的导热性塑性和耐蚀性适于制造
高速重负荷条件的轴承因而普遍用于浇注汽车发动机气体压缩机冷冻机和船用低速柴油机的轴承和轴瓦锡基轴承合金的缺点是疲劳强度低允许温度
也较低不高于巧℃一旦润滑条件不正常轴
承极易烧损同时它的抗压强度也不够高承受高转速重负荷时易于损坏由于锡较贵条件允许的情
况
下采用铅基轴承代替锡基轴承合金
铅基轴承合金铅基巴氏合金的滑动轴承铅基轴承合金也是一种软基体硬质点类型的轴承合金加入锑锡和铜等合金元素组成的合金铅基轴承合金的强度硬度导热性和耐蚀性均比锡基轴承合金低而且摩擦系数较大但价格便宜适合于制造中低载荷的轴瓦如汽车拖拉机曲轴轴承及铁路车辆轴承等
铅基轴承合金常用牌号为一一含
和加入约的作用是溶入中强化基体并能形成硬质点加入约能防止比重偏析同时形成硬质点提高合金的耐磨性铅基和锡基巴氏合金的强度都较低需要把它镶铸在钢的轴瓦一般用钢冲压成型上形成薄而均匀的内衬才能发挥作用
铝基轴承合金的滑动轴承随着汽车发动机向高速重载和增压强化方向发展轴承的工作条件更加恶化因此对轴承材料提
出了更高的要求铝基轴承合金基本上具备了上述轴
承合金的优点并弥补了它们的不足之处因此在
汽车发动机上应用日益增多铝基合金有铝锑镁合金铝锡合金和铝硅合金它们的抗压强度和抗疲劳强度
较高导热性和耐蚀性好价廉但其摩擦相容性嵌入性和顺应性较差广泛用于内燃机和压缩机轴承铝基轴承合金是以铝为基体加入锑和锡等合金元
素所组成的合金密度小导热性和耐蚀性好疲劳强度高铝基轴承合金是一种新型减摩材料原料丰
富价格便宜广泛应用于高速和重载下工作的汽车拖拉机及柴油机轴承等但它的线膨胀系数大运转
时容易与轴咬合使轴磨损可通过提高轴颈硬度加大轴承间隙和降低轴承和轴颈表面粗糙度值等办法来
解决
常用的铝基轴承合金有以下类
铝锑镁轴承合金该合金与钢板一起热
轧成双金属轴承生产工艺简单成本低廉并具有良好的疲劳强度和耐磨性但承载能力不大适于制
造负荷小于滑动速度低于耐的轴承铝锡轴承合金这种合金以钢为衬背轧
制成双合金带它具有较高的疲劳强度和良好的耐热
性耐磨性及耐蚀性生产工艺简单成本低可制
造负荷高达,滑动速度低于耐的轴
承目前它代替其他轴承合金广泛应用于汽车拖
拉机和内燃机车等铝基轴承合金当前存在的主要缺点是线膨胀系数大因此在使用中要有大的配合间
隙同时制造工艺较为复杂与锡基轴承合金相
比
硬度较高修复中刮削较为困难
铜基轴承合金的滑动轴承
铜基轴承合金具有高的疲劳强度和承载能力优良的耐磨性良好的导热性摩擦系数低能在
℃
以下正常工作适合于制造高速和重载下工作的轴承如高速柴油机和航空发动机轴承等几种滑动轴承常用合金材料的代号成分性
能
及用途如表所
示
多层轴承合金是一种复合减磨材料它是综合了
各种减磨材料的优点弥补其单
一合金的不足从而
组成层或层减磨合金材料以满足现代机器高速重载和大批量生产的要求例如将锡锑合金铅锑
合金铜铅合金及铝基合金等之一与低碳钢带一起轧制复合而成双金属为了进一步改善顺应性嵌镶性及耐蚀性可在双层减磨合金表面上再镀上一层软而薄的镀层这就构成了具有更好减磨性及耐磨性的层减磨材料这种多层合金的特点都是利用增加钢
背和减少减摩合金层的厚度以提高疲劳强度采用镀
层来提高表面性能参考文献刘译九滚动轴承应用手册【北京机械工业出版社轴承工业教材编审室轴承检测技术「北京机械工业出版社
王广生金属热处理缺陷分析及案例北京机械工业出版社
马亚良滚动轴承质量控制「北京中国计量出版社
收稿日期