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滑動軸承的介紹2022-10-11 10:49:22
原標題：滑動軸承介紹
來源：中國軸承網(wǎng)
滑動軸承（sliding bearing），軸承在滑動摩擦下工作。滑動軸承工作穩(wěn)定，可靠，無噪音。在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。但起動摩擦阻力較大。軸承支撐的部分稱為軸頸，與軸頸相匹配的部分稱為軸瓦。內(nèi)表面鑄造的減摩材料層稱為軸承襯，以改善軸瓦表面的摩擦性能。軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為滑動軸承材料。滑動軸承的應用于高速輕載條件。
1、滑動軸承的主要特點
常用的滑動軸承材料包括軸承合金（又稱巴氏殺菌合金或白合金）、耐磨鑄鐵、銅基和鋁基合金、粉末冶金材料、塑料、橡膠、硬木和碳石墨、聚四氟乙烯（特氟龍、PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。
滑動軸承吸收和傳遞相對運動部件之間的力，以保持兩分的位置和定位精度。此外，定向運動應轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動（如往復活塞發(fā)動機）。
二、滑動軸承的結(jié)構(gòu)
滑動軸承工作時發(fā)生滑動摩擦；滑動摩擦的大小主要取決于制造精度；滑動軸承摩擦的大小主要取決于軸承滑動表面的材料。滑動軸承一般具有自潤滑功能；滑動軸承按材料分為非金屬滑動軸承和金屬滑動軸承。
非金屬滑動軸承主要是塑料軸承，塑料軸承一般采用性能良好的工程塑料；更專業(yè)的制造商一般具有工程塑料自潤滑改性技術(shù)，通過纖維、特殊潤滑劑、玻璃珠等工程塑料自潤滑改性實現(xiàn)一定的性能，然后通過注成自潤滑塑料軸承。
金屬滑動軸承是21世紀初使用最多的三層復合軸承。這種軸承通常以碳鋼板為基板。通過燒結(jié)技術(shù)，在鋼板上燒結(jié)一層球形銅粉，然后在銅粉層上燒結(jié)一層約0層.03mm的PTFE潤滑劑；球形銅粉的主要作用是增強鋼板和PTFE當然，它們之間的結(jié)合強度在工作中也起著一定的承載和潤滑作用。
三、滑動軸承的制造材料包括
1） 軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等金屬材料
軸承合金：軸承合金又稱白合金，主要是錫、鉛、銻或其他金屬合金，由于耐磨性好、塑性高、運行性能好、導熱性好、耐膠、吸附性好，適用于重載、高速、軸承合金強度小、價格昂貴，必須鑄造在青銅、鋼帶或鑄鐵軸瓦上，形成薄涂層。
2） 多孔金屬材料(粉末冶金材料)
多孔金屬材料：多孔金屬是一種具有多孔組織的粉末材料，如果浸泡在潤滑油中，使微孔充滿潤滑油，成為含油軸承，具有自潤滑性能。多孔金屬材料韌性小，只適用于穩(wěn)定的無沖擊載荷和中小速度。
3） 非金屬材料
軸承塑料：常用的軸承塑料包括酚醛塑料、尼龍、聚四氟乙烯等，塑料軸承具有較大的抗壓強度和耐磨性，可用油和水潤滑，但導熱性差。
四、防止滑動軸承損壞
損傷
滑動軸承由于頸部與軸瓷磚的接觸會產(chǎn)生摩擦，導致表面發(fā)熱、磨損甚至咬，因此在設計軸承時，應選擇良好的減摩滑動軸承材料制造軸瓷磚，適當?shù)臐櫥瑒┖瓦m當?shù)墓椒ǎ纳戚S承結(jié)構(gòu)，獲得厚膜潤滑等。
1、瓷磚腐蝕：光譜分析發(fā)現(xiàn)有色金屬元素濃度異常；光譜中有許多亞微米磨損顆粒；潤滑油水分和酸值。
2、軸頸表面腐蝕：光譜分析發(fā)現(xiàn)鐵濃度異常，鐵譜中有許多亞微米顆粒，潤滑油水分超標或酸值超標。
3.軸頸表面拉傷:鐵譜中有鐵系切削磨粒或黑色氧化物顆粒，金屬表面有回火色。
4、 瓦背微動磨損：光譜分析發(fā)現(xiàn)鐵濃度異常，鐵譜中有許多鐵成分亞微米磨損顆粒， 潤滑油水分和酸值異常。
5.軸承表面拉傷:鐵譜中發(fā)現(xiàn)切割磨粒，磨粒成分為有色金屬。
6.瓷磚表面剝落：鐵譜中發(fā)現(xiàn)許多大型疲勞剝落合金磨損顆粒和層狀磨損顆粒。
7.軸承燒瓦:鐵譜中有多少合金磨粒和黑色金屬氧化物。
8.軸承磨損:由于軸的金屬特性(硬度高、退讓性差)，容易引起粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等。
預防方法
漆銹的預防：漆銹的特點是在密封電機中。起初，電機聽起來不錯，但在倉庫里，電機變得非常異常，除了軸承嚴重生銹外。許多制造商將被視為前軸承的問題。主要問題是絕緣漆揮發(fā)酸在一定溫度下，濕度金屬的腐蝕和保護，腐蝕性物質(zhì)的形成，以及通道滑動軸承造成的腐蝕損壞。
滑動軸承的使用壽命與制造、組裝和使用密切相關。為了延長軸承的使用壽命，國家必須使每個環(huán)節(jié)都運行最好的軸承。
1、部分企業(yè)未嚴格按照清洗防銹程序和油封防銹包裝銹規(guī)程和油封防銹包裝要求，對加工過程中的涂裝機軸承零件和裝配后的涂裝機軸承成品進行防銹處理。如果套圈在周轉(zhuǎn)過程中周轉(zhuǎn)時間過長，外圈外圈接觸腐蝕性液體或氣體。
2.部分企業(yè)生產(chǎn)中使用的防銹潤滑油、清潔煤油等產(chǎn)品質(zhì)量不符合工藝技術(shù)要求。
3、由于涂層機軸承鋼價格一次又一次下降，導致涂層機軸承鋼材料逐漸下降。如鋼中非金屬雜質(zhì)含量高（鋼中硫含量增加，降低材料本身的耐腐蝕性）、金相組織偏差等。目前生產(chǎn)企業(yè)使用的涂層機軸承鋼來源較雜，鋼材質(zhì)量較好。
4.部分企業(yè)環(huán)境條件差，空氣中有害物質(zhì)含量高，周轉(zhuǎn)場所太小，難以進行有效的防銹處理。此外，由于天氣炎熱，生產(chǎn)工人違反防銹規(guī)定。
5.部分企業(yè)的滑動軸承包裝材料，如防銹紙、尼龍紙(袋)和塑料筒，不符合滾動涂裝機軸承油封防銹包裝的要求，也是造成腐蝕的因素之一。
6.部分企業(yè)涂裝機滑動軸承套圈的車削余量和磨削余量較小，外圓上的氧化皮和脫碳層未能完全去除。
五、滑動軸承產(chǎn)品分類
滑動軸承有很多種：
①可分為徑向（向心）滑動軸承和推力（軸向）滑動軸承。
②可分為油潤滑軸承、脂潤滑軸承、水潤滑軸承、氣體軸承、固體潤滑軸承、磁流體軸承和電磁軸承。
③薄膜潤滑軸承和厚膜潤滑軸承按潤滑膜厚度可分為兩類。
④按軸瓦材料可分為青銅軸承、鑄鐵軸承、塑料軸承、寶石軸承、粉末冶金軸承、自潤滑軸承和含油軸承等。
⑤可分為圓軸承、橢圓軸承、三油葉軸承、階梯軸承、傾瓦軸承、箔軸承等。
軸瓦分為剖分式和整體式結(jié)構(gòu)。為了改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)，常在其內(nèi)徑面上澆鑄一層或兩層減摩材料，通常稱為軸承襯，所以軸瓦又有雙金屬軸瓦和三金屬軸瓦。
軸瓦或軸承襯是滑動軸承的重要零件，軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料。由于軸瓦或軸承襯與軸頸直接接觸，一般軸頸部分比較耐磨，因此軸瓦的主要失效形式是磨損。
軸瓦的磨損直接關系到軸頸材料、軸瓦本身材料、潤滑劑和潤滑狀態(tài)。為了提高滑動軸承的使用壽命和工作性能，應綜合考慮這些因素。
六、滑動軸承的制造方法
國內(nèi)滑動軸承磨損一般采用焊接、軸套、麻點等方法，但當軸材料為45鋼（質(zhì)量處理）時，如果只采用堆焊處理，會產(chǎn)生焊接應力，在重載或高速運行中，軸肩可能出現(xiàn)裂紋甚至斷裂，如果應力退火，操作困難，加工周期長，維護成本高；當軸材料為HT200時，鑄鐵焊也不理想。一些維修技術(shù)較高的企業(yè)會采用電刷鍍、激光焊、微弧焊甚至冷焊，這往往需要較高的要求和較高的成本。
對于上述維修技術(shù)，在歐洲、美國、日本和韓國并不常見。發(fā)達國家一般采用聚合物復合材料技術(shù)和納米技術(shù)。聚合物技術(shù)可現(xiàn)場操作，有效提高維護效率，降低維護成本和強度。
七、滑動軸承的注意事項
滑動軸承是表面接觸，因此接觸面之間應保持一定的油膜，因此在設計中應注意以下問題：
1.使油膜順利進入摩擦表面。
2、油應從非承載面區(qū)進入軸承。
不要在軸承中間打開全環(huán)油槽。
4油瓦，接縫處開油溝。
5.使油環(huán)供油完全可靠。
6.不要堵塞加油孔。
7.不要形成油不流動的區(qū)域。
8.防止切斷油膜的銳邊和棱角。
潤滑脂也可用于滑動軸承。選擇潤滑脂時，應考慮以下幾點：
(1)軸承載荷大、轉(zhuǎn)速低時，應選擇錐入度小的潤滑脂，否則應選擇錐入度大的潤滑脂。選擇高速軸承
潤滑脂具有較小的錐入度和良好的機械穩(wěn)定性。特別注意潤滑脂基礎油粘度較低。
(2)潤滑脂滴點一般高于工作溫度20-30℃，在高溫連續(xù)運行時，注意不要超過潤滑脂的允許溫度范圍。
(3)滑動軸承在水淋或潮濕環(huán)境中工作時，應選擇耐水性好的鈣基、鋁基或鋰基潤滑脂。
(4)選用粘附性好的潤滑脂。
2.滑動軸承潤滑脂的選擇:
載荷<1MPa，軸頸圓周速度1m/s最高工作溫度為75℃，選用3號鈣基脂；
載荷1-6.5MPa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度為55℃，選用2號鈣基脂；
載荷>6.5MPa，軸頸圓周速度0.5m/s最高工作溫度為75℃，選用3號鈣基脂；
載荷<6.5MPa，軸頸圓周速度0.5-5m/s，最高工作溫度120℃， 選用2號鋰基脂；
載荷>6.5MPa，軸頸圓周速度0.5m/s最高工作溫度為110℃，選用2號鈣鈉基脂；
載荷1-6.5MPa，軸頸圓周速度1m/s最高工作溫度為50-100℃，選用2號鋰基脂；
載荷>5MPa 軸頸圓周速度0.5m/s，最高工作溫度60℃，選用2號壓延機脂；
在潮濕的環(huán)境中，溫度為75-120℃在這種情況下，應考慮使用鈣鈉基脂潤滑脂。在潮濕的環(huán)境中，工作溫度為75℃以下是鋁基脂，無3號鈣基脂。工作溫度為110-120℃鋰基脂或鋇基脂可用于集中潤滑。
3.潤滑脂用于滑動軸承的潤滑周期:
偶然工作，不重要的部件:軸轉(zhuǎn)速<200r/min，潤滑周期為5天一次；軸轉(zhuǎn)速>200r/min，潤滑周期為3天一次。
間斷工作：軸轉(zhuǎn)速<200r/min，潤滑周期為2天一次；軸轉(zhuǎn)速>200r/min，每天潤滑一次。
連續(xù)工作，工作溫度小于40℃：軸轉(zhuǎn)速<200r/min，潤滑周期為每天一次；軸轉(zhuǎn)速>200r/min，每班一次潤滑周期。
連續(xù)工作，工作溫度40-100℃：軸轉(zhuǎn)速<200r/min，潤滑周期每班一次；軸轉(zhuǎn)速>200r/min，潤滑周期每班兩次。
既要使軸頸與滑動軸承接觸均勻細致，又要有一定的配合間隙。
指軸頸與滑動軸承接觸面的圓心角。接觸角不應太大或太小。接觸角過小會增加滑動軸承的壓力，嚴重時會使滑動軸承變形較大，加速磨損，縮短使用壽命；接觸角過大會影響油膜的形成，得不到良好的液體潤滑。
試驗研究表明，滑動軸承接觸角的極限為120°。當滑動軸承磨損到接觸角時，液體潤滑就會損壞。因此，在不影響滑動軸承壓力條件的前提下，接觸角越小越好。當接觸角為60時，從摩擦力距的理論分析°當摩擦扭矩最小時，建議轉(zhuǎn)速高于500r/min滑動軸承，接觸角60°，轉(zhuǎn)速低于500r/min滑動軸承，接觸角90°，也可以采用60°。
軸頸與滑動軸承表面的實際接觸情況，可用單位面積上的實際接觸點數(shù)來表示。接觸點愈多、愈細、愈均勻，表示滑動軸承刮研的愈好，反之，則表示滑動軸承刮研的不好。一般說來接觸點愈細密愈多，刮研難度也愈大。生產(chǎn)中應根據(jù)滑動軸承的性能和工作條件來確定接觸點，下表所列資料可供參考：
滑動軸承轉(zhuǎn)速（r/min） 接觸點
（每25×面積25mm的接觸點)
100以下 3~5
100~500 10~15
500~1000 15~20
1000~2000 20~25
2000以上 25以上
Ⅰ級和Ⅱ上表數(shù)據(jù)可用于機械的級精度，Ⅲ按上表數(shù)據(jù)可減半精度機械。
八、滑動軸承的維護方法
損壞類型的原因及處理方法
膠合軸承過熱，載荷過大，操作不當或溫度控制系統(tǒng)故障
1.如果在運動過程中發(fā)現(xiàn)軸承過熱，應立即停止檢查。最好讓轉(zhuǎn)子在低速下繼續(xù)運行，或者繼續(xù)供油一段時間，直到軸瓦冷卻。否則，軸瓦上的巴氏殺菌合金會粘在軸頸上，修復起來很麻煩。
2.防止?jié)櫥筒蛔慊蛴椭须s質(zhì)混合，轉(zhuǎn)子安裝不當。
3.膠合損傷較輕的軸瓦可采用刮研修理法消除，繼續(xù)使用。
軸承巴氏合金疲勞破裂是由不平衡引起的振動、軸偏轉(zhuǎn)、邊緣載荷、過載等引起的。軸承的維護和安裝質(zhì)量不高
1.提高安裝質(zhì)量，減少軸承振動。
2、防止偏載和過載。
3、采用適宜的巴氏合金以及新的軸承結(jié)構(gòu)。
4、嚴格控制軸承溫升。
拉毛由于潤滑油把大顆粒的污垢帶入軸承間隙內(nèi)，并嵌藏在軸承軸襯上，使軸承與軸頸（或止推盤）接觸時，形成硬痂，在運轉(zhuǎn)時會嚴重地刮傷軸的表面，拉毛軸承注意油路潔凈，尤其是檢修中，應注意將金屬屑或污物清洗干凈。
磨損及刮傷由于潤滑油中混有雜質(zhì)、異物及污垢。檢修方法不妥，安裝不對中。使用維護不當，質(zhì)量控制不嚴。
1、清洗軸頸、油路、油過濾器，并更換潔凈的符合質(zhì)量要求的潤滑油。
2、配上修刮后的軸瓦或新軸瓦。
3、如發(fā)現(xiàn)安裝不對中，應及時找正。
4、注意檢修質(zhì)量。
穴蝕由于軸承結(jié)構(gòu)不合理（軸承上開的油污不合理），軸的振動，油膜中形成蒸汽泡，蒸汽泡破裂，軸瓦局部表面產(chǎn)生真空，引起小塊剝落產(chǎn)生穴蝕破壞1、增大供油壓力。
2、改善軸瓦油溝、油槽形狀，修飾溝槽的邊緣或形狀，以改進油膜流線的形狀。
3、減少軸承間隙，減少軸心晃動。
4、換較適宜的軸瓦材料。
電蝕由于絕緣不好或接地不良，或產(chǎn)生靜電，在軸頸與軸瓦之間形成一定的電壓，穿透軸頸與軸瓦之間的油膜而產(chǎn)生電火花，把軸瓦打成麻坑1、檢查機器的絕緣情況，特別要注意一些保護裝置（如熱電阻、熱電偶等）的導線是否絕緣完好。
2、檢查機器接地情況。
3、如果電蝕后損壞不太嚴重，可以刮研軸瓦。
4、檢查軸頸，如果軸頸上產(chǎn)生電蝕麻坑、應打磨軸頸去除麻坑。
九、滑動軸承的國家標準
1、GB/T14910-1994、滑動軸承厚壁多層軸承襯背技術(shù)要求
2、GB/T16748-1997、滑動軸承金屬軸承材料的壓縮試驗
3、GB/T18323-2001、滑動軸承燒結(jié)軸套的尺寸和公差
4、GB/T18324-2001、滑動軸承銅合金軸套
5、GB/T18325.1-2001、滑動軸承流體動壓潤滑條件下試驗機內(nèi)和實際應用的滑動軸承疲勞強度
6、GB/T18326-2001、滑動軸承薄壁滑動軸承用金屬多層材料
7、GB/T18327.1-2001、滑動軸承基本符號
8、GB/T18329.1-2001、滑動軸承多層金屬滑動軸承結(jié)合強度的超聲波無損檢驗
9、GB/T18327.2-2001、滑動軸承應用符號
10、GB/T18844-2002、滑動軸承損壞和外觀變化的術(shù)語、特征及原因
11、GB/T21466.3-2008、穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓徑向滑動軸承圓形滑動軸承第3部分：許用的運行參數(shù)
12、GB/T21466.1-2008、穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓徑向滑動軸承圓柱滑動軸承第1部分：計算過程
13、GB/T21466.2-2008、穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓徑向滑動軸承圓形滑動軸承第2部分：計算過程中所用函數(shù)
14、GB/T7308-2008、滑動軸承有法蘭或無法蘭薄壁軸瓦公差、結(jié)構(gòu)要素和檢驗方法
15、GB/T10447-2008、滑動軸承半圓止推墊圈要素和公差
16、GB/T10446-2008、滑動軸承整圓止推墊圈尺寸和公差
17、GB/T2889.1-2008滑動軸承術(shù)語、定義和分類第1部分：設計、軸承材料及其性能
18、GB/T23893-2009、滑動軸承用熱塑性聚合物分類和標記
19、GB/T23895-2009、滑動軸承薄壁軸瓦質(zhì)量保證縮小軸承間隙范圍的選擇裝配
20、GB/T18325.3-2009、滑動軸承軸承疲勞第3部分：金屬多層軸承材料平帶試驗
21、GB/T18325.2-2009、滑動軸承軸承疲勞第2部分：金屬軸承材料圓柱形試樣試驗
22、GB/T23896-2009、滑動軸承薄壁軸瓦質(zhì)量保證設計階段的失效模式和效應分析（FMEA）
23、GB/T18325.4-2009、滑動軸承軸承疲勞第4部分：金屬多層軸承材料軸瓦試驗
24、GB/T23894-2009、滑動軸承銅合金鑲嵌固體潤滑軸承
25、GB/T23892.2-2009、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓可傾瓦塊止推軸承第2部分：可傾瓦塊止推軸承的計算函數(shù)
26、GB/T23892.1-2009、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓可傾瓦塊止推軸承第1部分：可傾瓦塊止推軸承的計算
27、GB/T23892.3-2009、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓可傾瓦塊止推軸承第3部分：可傾瓦塊止推軸承計算的許用值
28、GB/T23891.1-2009、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓瓦塊止推軸承第1部分：瓦塊止推軸承的計算
29、GB/T23891.2-2009、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓瓦塊止推軸承第2部分：瓦塊止推軸承的計算函數(shù)
30、GB/T23891.3-2009、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下流體動壓瓦塊止推軸承第3部分：瓦塊止推軸承計算的許用值
31、GB/T2889.4-2011、滑動軸承術(shù)語、定義和分類第4部分：基本符號
32、GB/T27939-2011、滑動軸承幾何和材料質(zhì)量特性的質(zhì)量控制技術(shù)和檢驗
33、GB/T12613.6-2011、滑動軸承卷制軸套第6部分：內(nèi)徑檢驗
34、GB/T27938-2011、滑動軸承止推墊圈失效損壞術(shù)語、外觀特征及原因
35、GB/T12613.1-2011、滑動軸承卷制軸套第1部分:、尺寸
36、GB/T12613.2-2011、滑動軸承卷制軸套第2部分:、外徑和內(nèi)徑的檢測數(shù)據(jù)
37、GB/T12613.3-2011、滑動軸承卷制軸套第3部分：潤滑油孔、油槽和油穴
38、GB/T12613.4-2011、滑動軸承卷制軸套第4部分：材料
39、GB/T12613.5-2011、滑動軸承卷制軸套第5部分：外徑檢驗
40、GB/T12613.7-2011、滑動軸承卷制軸套第7部分：薄壁軸套壁厚測量
41、GB/T2688-2012、滑動軸承粉末冶金軸承技術(shù)條件
42、GB/T28278.1-2012、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下不帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第1部分：不帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承的計算
43、GB/T28279.1-2012、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第1部分：帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承的計算
44、GB/T28279.2-2012、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第2部分：帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承計算的特性值
45、GB/T28278.2-2012、滑動軸承穩(wěn)態(tài)條件下不帶回油槽流體靜壓徑向滑動軸承第2部分：不帶回油槽油潤滑徑向滑動軸承計算的特性值
46、GB/T28280-2012、滑動軸承質(zhì)量特性機器能力及過程能力的計算
47、GB/T28281-2012、滑動軸承質(zhì)量特性統(tǒng)計過程控制(SPC)
48、GB/T10445-1989、滑動軸承整體軸套的軸徑
49、GB/T12948-1991、滑動軸承雙金屬結(jié)合強度破壞性試驗方法
50、GB/T12949-1991、滑動軸承覆有減摩塑料層的雙金屬軸套
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