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無油滑動軸承

無油滑動軸承(外文名:Oilless Sliding bearing)指的是一種特殊軸承。材料有金屬材料等,特點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為滑動軸承材料;瑒虞S承應(yīng)用場合一般在低速重載工況條件下,或者是維護保養(yǎng)及加注潤滑油困難的運轉(zhuǎn)部位。
無油滑動軸承通過設(shè)計可以實現(xiàn)自潤滑,工作平穩(wěn)、可靠、無噪聲。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。軸被軸承支承的部分稱為軸徑,與軸徑相配的零件稱為軸瓦。為了改善軸瓦表面的摩擦性質(zhì)而在其內(nèi)表面上澆鑄的減摩材料層稱為軸承襯。
無油滑動軸承
分類
1、按能承受載荷的方向可分為徑向(向心)無油滑動軸承和推力(軸向)無油滑動軸承兩類。

2、按潤滑劑種類可分為油潤滑軸承、脂潤滑軸承、水潤滑軸承、氣體軸承、固體潤滑軸承、流體軸承和電磁軸承7類。

3、按潤滑膜厚度可分為薄膜潤滑軸承和厚膜潤滑軸承兩類。

4、按材料可分為青軸承、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、按軸瓦結(jié)構(gòu)可分為圓軸承、橢圓軸承、三油葉軸承、階梯面軸承、可傾瓦軸承和箔軸承等。

材料
無油滑動軸承的材料有:

1、金屬材料,如高力黃銅青銅鑲嵌石墨軸承等

2、多孔質(zhì)金屬材料(粉末冶金材料);

3、非金屬材料(尼龍、聚四氟乙烯)。

其中軸承合金:軸承合金又稱白合金,主要是錫、鉛、銻或其它金屬的合金,由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、導(dǎo)熱性好和抗膠和性好及與油的吸附性好,故適用于重載、高速情況下,軸承合金的強度較小,價格較貴,使用時必須澆鑄在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸瓦上,形成較薄的涂層。

多孔質(zhì)金屬材料:多孔質(zhì)金屬是一種粉末材料,它具有多孔組織,若將其浸在潤滑油中,使微孔中充滿潤滑油,變成了含油軸承,具有自潤滑性能。多孔質(zhì)金屬材料的韌性小,只適應(yīng)于平穩(wěn)的無沖擊載荷及中、小速度情況下。 軸承塑料:常用的軸承塑料有酚醛塑料、尼龍、聚四氟乙烯等,塑料軸承有較大的抗壓強度和耐磨性,可用油和水潤滑,也有自潤滑性能,但導(dǎo)熱性差。

特點
滑動軸承具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、徑向尺寸小、潤精油膜吸振能力強等優(yōu)點,能承受較大的沖擊載荷,因而工作平穩(wěn),無噪聲,在保證液體摩擦的情況下,軸可長期高速運轉(zhuǎn),適合于精密、高速及重載的轉(zhuǎn)動場合。由于軸頸與軸承之間應(yīng)獲得所需的間隙才能正常工作因而影響了回轉(zhuǎn)精度的提高;即使在液體潤滑狀態(tài),潤滑油的滑動阻力摩擦因數(shù)一般仍在。0.08-0.12之間,故其溫升較高,潤滑及維護較困難。
裝配調(diào)整
無油滑動軸承裝配的主要技術(shù)要求是在軸頸與軸承之間獲得合理的間隙,保證軸頸與軸承的良好接觸和充分的潤滑,使軸頸在軸承中旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。無油整體式滑動軸承的裝配:

1、裝配前,將軸套和軸承座孔去毛刺,清理干凈后在軸承座孔內(nèi)涂潤滑油。

2、根據(jù)軸套尺寸和配合時過盈量的大小,采取敲入法或壓入法將軸套裝入軸承座孔內(nèi),并進行固定。

3、軸套壓人軸承座孔后,易發(fā)生尺寸和形狀變化,應(yīng)采用鉸削或刮削的方法對內(nèi)孔進行修整、檢驗,以保證軸頸與軸套之間有良好的間隙配合。

修理方法
滑動軸承的損壞形式有工作表面的磨損、燒熔、剝落及裂紋等。造成這些缺陷的主要原因是油膜因某種原因被破壞,從而導(dǎo)致軸頸與軸承表面產(chǎn)生直接摩擦。對于不同軸承形式的缺陷,采取的修理方法也不同。

1、整體式滑動軸承的修理,一般采用更換軸套的方法。

2、剖分式滑動軸承輕微磨損,可通過調(diào)整墊片、重新修刮的方法處理。

3、內(nèi)柱外錐式滑動軸承,如工作表面沒有嚴(yán)重擦傷,僅作精度修整時,可以通過螺母來調(diào)整間隙;當(dāng)工作表面有嚴(yán)重擦傷時,應(yīng)將主軸拆卸,重新刮研軸承,恢復(fù)其配合精度。當(dāng)沒有調(diào)整余量時,可采用噴涂法等加大軸承外錐圓直徑,或車去軸承小端部分圓錐面,加長螺紋長度以增加調(diào)整范圍等方法。當(dāng)軸承變形、磨損嚴(yán)重時,則必須更換。

4、對于多瓦式滑動軸承,當(dāng)工作表面出現(xiàn)輕微擦傷時,可通過研磨的方法對軸承的內(nèi)表面進行研拋修理。當(dāng)工作表面因抱軸燒傷或磨損較嚴(yán)重時,可采用刮研的方法耐軸承的內(nèi)表面進行修理。

應(yīng)用領(lǐng)域
1、工程機械(挖掘機、推土機、裝載機)關(guān)節(jié)部位用軸套,銷套。

2、重型汽車平衡軸襯套。

3、轎車、摩托車減震器襯套。

4、液壓行業(yè),液壓齒輪泵襯套,油缸、氣缸襯套等.

5、注塑機,硫化機。

6、模具行業(yè),塑膠模具、汽車模具導(dǎo)套

7、水利機械水輪機汽輪機。

8、鍛壓行業(yè),沖床等。

9、冶金行業(yè)。

主要故障
無油滑動軸承在工作時由于軸徑與軸瓦的接觸會產(chǎn)生摩擦,導(dǎo)致表面發(fā)熱、磨損甚而"咬死",所以在設(shè)計軸承時,應(yīng)選用減摩性好的無油滑動軸承材料制造軸瓦,適的潤滑劑并采用合適的供應(yīng)方法,改善軸承的結(jié)構(gòu)以獲得厚膜潤滑等。

1、瓦面腐蝕:光譜分析發(fā)現(xiàn)有色金屬元素濃度異常;譜中出現(xiàn)了許多有色金屬成分的亞微米級磨損顆粒;潤滑油水分超標(biāo)、酸值超標(biāo)。

2、軸徑表面腐蝕:光譜分析發(fā)現(xiàn)鐵元素濃度異常,鐵譜中有許多鐵成分的亞微米顆粒,潤滑油水分超標(biāo)或酸值超標(biāo)。

3、軸徑表面拉傷:鐵譜中有鐵系切削磨;蚝谏趸镱w粒,金屬表面存在回火色。

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,潤滑油水分及酸值異常。

5、軸承表面拉傷:鐵譜中發(fā)現(xiàn)有切削磨粒,磨粒成分為有色金屬。

6、瓦面剝落:鐵譜中發(fā)現(xiàn)有許多大尺寸的疲勞剝落合金磨損顆粒、層狀磨粒。

7、軸承燒瓦:鐵譜中有較多大尺寸的合金磨粒及黑色金屬氧化物。

8、軸承磨損:由于軸的金屬特性(硬度高,退讓性差)等原因,易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等狀況。

故障解決方案
傳統(tǒng)維修方法

國內(nèi)針對無油滑動軸承磨損一般采用的是補焊、鑲軸套、打麻點等方法,但當(dāng)軸的材質(zhì)為45號鋼(調(diào)質(zhì)處理)時,如果僅采用堆焊處理,則會產(chǎn)生焊接內(nèi)應(yīng)力,在重載荷或高速運轉(zhuǎn)的情況下,可能在軸肩處出現(xiàn)裂紋乃至斷裂的現(xiàn)象,如果采用去應(yīng)力退火,則難于操作,且加工周期長,檢修費用高;當(dāng)軸的材質(zhì)為HT200時,采用鑄鐵焊也不理想。一些維修技術(shù)較高的企業(yè)會采用電刷鍍、激光焊、微弧焊甚至冷焊等,這些維修技術(shù)往往需要較高的要求及高昂的費用。

最新維修方法

對于以上修復(fù)技術(shù),在歐美日韓企業(yè)已不太常見,發(fā)達國家一般采用的是高分子復(fù)合材料技術(shù)和納米技術(shù),高分子技術(shù)可以現(xiàn)場操作,有效提升了維修效率,且降低了維修費用和維修強度。其中應(yīng)用最為廣泛的是高分子復(fù)合材料修復(fù)法,相比傳統(tǒng)技術(shù),高分子復(fù)合材料既具有金屬所要求的強度和硬度,又具有金屬所不具備的退讓性(變量關(guān)系),可以最大限度確保修復(fù)部位和配合部件的尺寸配合;同時,利用復(fù)合材料本身所具有的抗壓、抗彎曲、延展率等綜合優(yōu)勢,可以有效地吸收外力的沖擊,極大化解和抵消軸承對軸的徑向沖擊力,并避免了間隙出現(xiàn)的可能性,也就避免了設(shè)備因間隙增大而造成的二次磨損。

結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項
無油滑動軸承是面接觸的,所以接觸面間要保持一定的油膜,因此設(shè)計時應(yīng)注意以下這幾個問題:

1、要使油膜能順利地進入摩擦表面。

2、油應(yīng)從非承載面區(qū)進入軸承。

3、不要使全環(huán)油槽開在軸承中部。

4、如油瓦,接縫處開油溝。

5、要使油環(huán)給油充分可靠。

6、加油孔不要被堵。 無油滑動軸承。

7、不要形成油不流動區(qū)。

8、防止出現(xiàn)切斷油膜的銳邊和棱角。

油脂的選用
1、無油滑動軸承也可用潤滑脂來潤滑,性能更佳。在選擇潤滑脂時應(yīng)考慮下列幾點:

①軸承載荷大,轉(zhuǎn)速低時,應(yīng)選擇錐入度小的潤滑脂,反之要選擇錐入度大的。高速軸承選 無油無油滑動軸承用錐入度小些、機械安定性好的潤滑脂。特別注意的是潤滑脂的基礎(chǔ)油的粘度要低一些。

②選擇的潤滑脂的滴點一般高于工作溫度20-30℃,在高溫連續(xù)運轉(zhuǎn)的情況下,注意不要超過潤滑脂的允許使用溫度范圍。

③無油無油滑動軸承在水淋或潮濕環(huán)境里工作時,應(yīng)選擇抗水性能好的基、基或鋰基潤滑脂。

④選用具有較好粘附性的潤滑脂。

2、無油無油滑動軸承用潤滑脂的選擇:載荷<1MPa,軸頸圓周速度1m/s以下,最高工作溫度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55℃,選用2號鈣基脂;

載荷>6.5MPa,軸頸圓周速度0.5m/s以下,最高工作溫度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以下,最高工作溫度110℃,選用2號鈣-鈉基脂;

載荷1-6.5MPa,軸頸圓周速度1m/s以下,最高工作溫度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;

在潮濕環(huán)境下,溫度在75-120℃的條件下,應(yīng)考慮用鈣-鈉基脂潤滑脂。在潮濕環(huán)境下,工作溫度在75℃以下,沒有3號鈣基脂,也可用鋁基脂。

工作溫度在110-120℃時,可用鋰基脂或鋇基脂。集中潤滑時,稠度要小些。

3、無油無油滑動軸承用潤滑脂的潤滑周期:偶然工作,不重要零件:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期5天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期3天一次。

間斷工作:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期2天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期1天一次。

連續(xù)工作,工作溫度小于40℃:軸轉(zhuǎn)速<200r/min,潤滑周期1天一次;軸轉(zhuǎn)速>200r/min,潤滑周期每班一次。

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,潤滑周期每班二次。

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