常用軸承材料特點及應用

發(fā)布時間：2019-08-26 編輯：進口軸承閱讀：

大家都知道有關軸承的材料，市場應用是多種類型的，而我們常見的軸承材料有三大類金屬材料、多孔質金屬材料、非金屬材料。下面分享這三種軸承材料的特點應用。

1、金屬材料

軸承合金、青銅、鋁基合金、鋅基合金等都被成為金屬材料。其中，軸承合金又稱白合金，主要是鉛、錫、銻或其它金屬的合金，它可以在重載、高速等情況下，強度較小。其原因是因為它的特點，耐磨型好、塑性高、跑合性能好、導熱性好和抗膠和性好及與油的吸附性好。但是，由于它的價格較貴，所以，在使用時，必須澆筑在青銅、鋼帶或鑄鐵的軸瓦上，形成較薄的涂層。

（1）軸承合金（通稱巴氏合金或白合金）

軸承合金是錫、鉛、銻、銅的合金，它以錫或鉛作基體，其內含有銻錫（Sb-Sn）、銅錫（Cu-Sn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，軟基體則增加材料的塑性。軸承合金的彈性模量和彈性極限都很低，在所有軸承材料中，它的嵌入性及摩擦順應性最好，很容易和軸頸磨合，也不易與軸頸發(fā)生咬粘。但軸承合金的強度很很低，不能單獨制作軸瓦，只能貼附在青銅、鋼或鑄鐵軸瓦上作軸承襯。軸承合金適用于重載、中高速場合，價格較貴。

（2）銅合金

銅合金具有較高的強度，較好的減摩性和耐磨性。青銅的性能比黃銅好，是最常用的材料。青銅有錫青銅、鉛青銅和鋁青銅等幾種，其中錫青銅的減摩性最好，應用較廣。但錫青銅比軸承合金硬度高，磨合性及嵌入性差，適用于重載及中速場合。鉛青銅抗粘附能力強，適用于高速、重載軸承。鋁青銅的強度及硬度較高，抗粘附能力較差，適用于低速、重載軸承。

（3）鋁基合金

鋁基軸承合金有相當好的耐蝕性和較高的疲勞強度，摩擦性能亦較好。這些品質使鋁基合金在部分領域取代了較貴的軸承合金和青銅。鋁基合金可以制成單金屬零件（如軸套、軸承等），也可制成雙金屬零件，雙金屬軸瓦以鋁基合金為軸承襯，以鋼作襯背。

（4）灰鑄鐵及耐磨鑄鐵

普通灰鐵或加有鎳、鉻、鈦等合金成分的耐磨灰鑄鐵，或者球墨鑄鐵，都可以用作軸承材料。這類材料中的片狀或球狀石墨在材料表面上覆蓋后，可以形成一層起潤滑作用的石墨層，故具有一定的減摩性和耐磨性。此外，石墨能吸附碳氫化合物，有助于提高邊界潤滑性能，故采用灰鑄鐵作軸承材料時，應加潤滑油。由于鑄鐵性脆、磨合性差，故只適用于輕載低速和不受沖擊載荷的場合。

2、非金屬材料

非金屬材料中應用最多的是各種塑料（聚合物材料），如酚醛樹脂、尼龍、聚四氟乙烯等。聚合物的特性是：與許多化學物質不起反應，抗腐蝕能力特別強；具有一定的自潤滑性，可以在無潤滑條件下工作，在高溫條件下具有一定的潤滑能力；嵌入性好；減摩性及耐磨性都比較好。

選擇聚合物作軸承材料時，必須注意下述一些問題：由于聚合物的熱傳導能力只有鋼的百分之幾，因此，必須考慮摩擦熱的消散問題，它嚴格限制著聚合物軸承的工作轉速及壓力值。又因聚合物的線脹系數(shù)比鋼大得多，因此，聚合物軸承與鋼制軸頸的間隙應該比金屬軸承的間隙大。此外，聚合物材料的強度和屈服極限較低，因而在裝配和工作時能承受的載荷有限。又由于聚合物材料在常溫條件下會出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象，因而不宜用來制作間隙要求嚴格的軸承。

碳-石墨可作為不良環(huán)境中的軸承材料，其中石墨含量愈多，材料愈軟，摩擦系數(shù)愈小。可在碳-石墨材料中加入金屬、聚四氟乙烯或二硫化鉬組分，也可以浸漬液體潤滑劑。碳-石墨軸承具有自潤性，它的自潤性和減摩性取決于吸附的水蒸氣量。碳-石墨和含有碳氫化合物的潤滑劑有親和力，加入潤滑劑有助于提高其邊界潤滑性能。此外，它還可以作水潤滑的軸承材料。

橡膠主要用于以水作潤滑劑且環(huán)境較臟污之處。

木材具有多孔質結構，可用填充劑來改善其性能。填充聚合物能提高木材的尺寸穩(wěn)定性和減少吸濕量，并提高強度。采用木材制成的軸承，可在灰塵極多的條件下工作。

3、多孔質金屬材料

這是用不同金屬粉末經壓制、燒結而成的軸承材料。這種材料是多孔結構的，孔隙約占體積的10%~35%。使用前先把軸瓦在熱油中浸漬數(shù)小時，使孔隙中充滿潤滑油，因而通常把這種材料制成的軸承叫含油軸承。

它具有自潤滑性。工作時，由于軸頸轉動的抽吸作用及軸承發(fā)熱時油的膨脹作用，油便進入摩擦表面間起潤滑作用；不工作時，因毛細管作用，油便被吸回到軸承內部，故在相當長時間內，即使不加潤滑油仍能很好地工作。如果定期給以供油，則使用效果更佳。但由于其韌性較小，故宜用于平穩(wěn)無沖擊載荷及中低速度情況。常用的有多孔鐵和多孔質青銅。多孔鐵常用來制作磨粉機軸套、機床油泵襯套、內燃機凸輪軸襯套等。多

孔質青銅常用來制作電唱機、電風扇、紡織機械及汽車發(fā)電機的軸承。我國已有專門制造含油軸承的工廠，需要時可根據(jù)設計手冊選用。

粉末冶金材料是多孔質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。多孔質金屬材料的韌性小，只適應于平穩(wěn)的無沖擊載荷及中、小速度情況下。

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