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軸瓦百科

2024-07-26

  軸瓦(bearing shell)是滑動軸承和軸頸接觸的部分,形狀為瓦狀的半圓柱面,非常光滑,一般用青銅、減摩合金等耐磨材料制成,在特殊情況下,可以用木材、工程塑料或橡膠制成。

  軸瓦有整體式和剖分式兩種,整體式軸瓦通常稱為軸套(Bushing)。整體式軸瓦有無油溝和有油溝兩種。軸瓦與軸頸采用間隙配合,一般不隨軸旋轉。

  運動特點:

  滑動軸承工作時,軸瓦與轉軸之間要求有一層很薄的油膜起潤滑作用。如果潤滑不良,軸瓦與轉軸之間就存在直接的摩擦,摩擦會產生很高的溫度,雖然軸瓦是由特殊的耐高溫合金材料制成,但發(fā)生直接摩擦產生的高溫仍然足以將其燒壞。軸瓦還可能由于負荷過大、溫度過高、潤滑油存在雜質或黏度異常等因素造成燒瓦。燒瓦后滑動軸承就損壞了。

  軸瓦加工:

  厚壁軸瓦可以鑄造,為改善摩擦性能,可在軸瓦內表面澆注一層軸承合金(稱為軸承襯) 。為使軸承合金和軸瓦貼附得好,常在軸瓦內表面上制出各種形式的榫頭、凹溝或螺紋 。薄壁軸瓦可以用雙金屬板連續(xù)軋制等工藝大量生產。

  粉末冶金是將粉末狀的鐵或銅等基本材料與石墨混合,再壓制燒結成形。其孔隙可貯存潤滑油,稱含油軸承。

  軸瓦材料通常較軟,內圓柱面不宜用磨削法加工,可以采用鏜削、金剛鏜削、刮削或研磨法加工。研磨時不應采用與軸徑配研的方法,而應使用特制的、尺寸與軸瓦孔尺寸一樣的研棒。刮削多用于部分瓦軸承,用寬刃刮刀機刮。手工刮削時,刮痕應淺。內表面形狀復雜的軸瓦,應根據(jù)具體形狀采用特殊的鏜削方法。

  軸瓦材料:

  軸瓦的材料的特點是:摩擦系數(shù)小、有足夠的疲勞強度、良好的跑合性和良好的耐腐蝕性。常用的軸瓦材料有軸承合金(巴氏合金)、銅合金、粉末冶金以及灰鑄鐵和耐磨鑄鐵等。

  無潤滑軸承軸瓦材料主要有聚合物、碳石墨和特種陶瓷三大類。

  聚合物

  聚合物又稱有機高分子材料、工程塑料。常用的材料有酚醛樹脂、尼龍、聚四氟乙烯(PTFE)等 。用塑料(如PTFE)制作的無潤滑軸承能抗強酸弱堿,嵌入型、減磨性和耐磨性都較好。將聚四氟乙烯片材沖壓成唇型密封圈、軸瓦、活塞環(huán)和墊片等應用于帶式輸送機、打字機、縫紉機、電唱機唱盤、水泵、紡織機械和農業(yè)機械等設備上。

  聚合物具有質輕、絕緣、減摩、耐磨、自潤滑、耐腐蝕、成型工藝簡單、生產效率高等特點。和金屬材料比較,它們的摩擦學性能對環(huán)境溫度和濕度敏感、與粘彈性有關的特性顯著,因而軸瓦與軸頸的間隙較大。又因其機械強度低、彈性模量小,對潤滑油的吸附性差,而限制了軸瓦的工作轉速和壓力值。

  碳-石墨

  碳-石墨材料的軸瓦可在苛刻環(huán)境中使用。其中石墨含量愈多,材料愈軟,摩擦系數(shù)愈小。

  碳石墨一般導電性好、耐熱、耐磨、有自潤滑性、高溫穩(wěn)定性好,耐化學腐蝕能力強,熱導率比聚合物高,線脹系數(shù)小。在大氣和室溫條件下與鍍鉻表面的摩擦因數(shù)和磨損率都很低。其滋潤性和減磨性取決于吸附的水蒸氣量,但在濕度很低時會喪失潤滑性。涂覆耐磨涂層能提高碳石墨的耐磨性。碳-石墨還可以作水潤滑的軸瓦材料。石墨不但可作固體潤滑劑,可加入樹脂、金屬、陶瓷等材料中,增加這些材料的減摩性,還可直接作為摩擦副材料使用,如制作造紙、木材加工、紡織、食品等忌油場所的軸承,高溫滑動軸承,密封圈,活塞環(huán),刮片等。 機械工程用碳石墨材料的“類”代表符號為M,有4個系列:碳石墨材料、電化石墨材料、樹脂碳復合材料和金屬石墨材料。

  陶瓷

  陶瓷是以無機非金屬天然礦物或人造化合物為原料,經(jīng)粉碎、成形和高溫燒結而成的,由無數(shù)無機非金屬小晶體和玻璃相組成的非金屬材料。以無機非金屬天然礦物,如粘土、長石、石英等為原料制成的是傳統(tǒng)陶瓷;以人造化合物為原材料制成的是特種陶瓷。機械工程采用的陶瓷一般是以氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、氧化鉛、氧化鈦、碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼等人造化合物為原料制作的特種陶瓷。

  陶瓷的性能在很大程度上決定于它們的顯微結構,包括晶粒尺寸和分布,玻璃相的成分和含量,雜質的性質、含量和分布。而顯微結構又由原料、組成和制造工藝所決定。陶瓷的共同特性是硬度和抗壓強度高、耐高溫、耐磨、抗氧化、耐腐蝕性好、質脆、不耐沖擊和無延展性。

  陶瓷是一種較新的無潤滑軸承的軸瓦材料,特別是SiC和Si3N4.它們的強度、耐熱性和耐蝕性都很好,摩擦學性能也很好。


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