滑動軸承的概述

齊朝杰 王平原 申玄偉 馬玉春

摘 要：本文主要介紹了滑動軸承的特性，材料，滑動軸承潤滑劑的選擇以及滑動軸承的失效形式及處理方法。

關(guān)鍵詞：滑動軸承 材料 失效

中圖分類號：TH133.31 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0081-01

隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)代化機械設(shè)備中越來越離不開滑動軸承。滑動軸承在工作轉(zhuǎn)速特高、特大沖擊與振動、徑向空間尺寸受限或必須剖分安裝、以及需在水或腐蝕介質(zhì)中工作等場合應(yīng)用越來越廣泛。目前，滑動軸承在軋鋼機、汽輪機、內(nèi)燃機、鐵路機車級車輛、金屬切削機床、航空發(fā)動部件、雷達、衛(wèi)星通信地面站、天文望遠鏡以及各種儀表儀器中大量使用，人們也越來越重視滑動軸承。

1 滑動軸承的定義、分類和特性

滑動軸承（sliding bearing），是指在滑動摩擦下工作的軸承?；瑒虞S承工作平穩(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頸，與軸頸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。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。滑動軸承根據(jù)承受的載荷的不同，可以分為向心軸承和推力軸承，分別承受徑向載荷和軸向載荷；根據(jù)其滑動表面間潤滑方式的不同，可以分為液體潤滑軸承、不完全液體潤滑軸承和自潤滑軸承。其中，液體潤滑軸承完全由油膜承受載荷，不完全液體潤滑軸承則處于邊界潤滑和混合潤滑狀態(tài)，自潤滑軸承在工作時不加潤滑劑就可以工作；根據(jù)液體潤滑承載機理的不同，可以分為液體動壓軸承和液體靜壓軸承。

2 軸承材料

軸瓦和軸承襯的材料統(tǒng)稱為軸承材料，軸瓦是軸承中的關(guān)鍵零件，它的性能對軸承的整體性能有很大的影響。有時，為了節(jié)省貴重合金材料或者由于結(jié)構(gòu)上的需要，常在軸瓦的內(nèi)表面上澆鑄或軋制一層軸承合金，即上面提到的軸承襯。軸瓦材料要摩擦順應(yīng)性和嵌入性好、導熱性好、熱膨脹系數(shù)小、耐磨、耐蝕、抗膠合能力強、有足夠的機械強度和可塑性等性能。常用的軸承材料可分為三大類：金屬材料（軸承合金、銅合金等）、多孔質(zhì)金屬材料和非金屬材料，如工程塑料、碳-石墨等。其中，軸承合金彈性模量和彈性極限都很低但嵌入性較好，很容易磨合，不易膠合；銅合金耐磨性和減摩性好；多孔質(zhì)金屬是用不同的金屬粉末經(jīng)壓制、燒結(jié)而成的軸承材料，它多孔，具有自潤滑性；非金屬材料是近年來迅猛發(fā)展的一種材料，具有一些特別好的性能。比如，聚四氟乙烯（特氟龍、PTFE）能在強酸環(huán)境中工作且不易擦傷配偶表面。

3 滑動軸承潤滑劑的選擇

潤滑脂的選用原則：潤滑脂無冷卻效果，常用在那些要求不高、難以經(jīng)常供油，或低速重載以及擺動運動的軸承中。當壓力高、滑動速度低時，潤滑脂的錐入度應(yīng)大一些。高速軸承選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)油的粘度低一些。潤滑脂的滴點應(yīng)比工作溫度高約20 ℃～30 ℃，以免工作時潤滑脂融化流失，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。在潮濕環(huán)境下，應(yīng)選用防潮的鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高時應(yīng)選用鈉基或復合鈣基潤滑脂。潤滑油的選用原則：轉(zhuǎn)速高、壓力小時，應(yīng)選用低粘度的潤滑油，反之，應(yīng)該選用粘度高一點的潤滑油。固體潤滑劑的選用原則：固體潤滑劑可以形成固體膜以減小摩擦阻力，一般多用于有特殊要求的場合，例如，空間機器人采用的諧波齒輪減速器的固體潤滑等。

4 滑動軸承的失效形式級處理方法

滑動軸承的失效形式主要有磨粒磨損、刮傷、膠合（咬合）、拉毛、穴蝕、電蝕、疲勞剝落和腐蝕等。常見軸承故障處理辦法：在運動中如發(fā)現(xiàn)軸承過熱、膠合，應(yīng)立即停車檢查，最好使轉(zhuǎn)子在低速下繼續(xù)運轉(zhuǎn)，或繼續(xù)供油一段時間，直到軸瓦冷下來為止，要檢查潤滑油是否充足以及轉(zhuǎn)子安裝是否對中，膠合損壞較輕的軸瓦可以用刮研修理方法消除，并嚴格控制軸承溫升。當出現(xiàn)磨粒磨損時，要檢查油中是否混入雜質(zhì)。當出現(xiàn)刮傷時，檢查是否是由于潤滑油中混有雜質(zhì)、異物及污垢。當出現(xiàn)疲勞剝落時，檢查是不是由于不平衡引起的振動、或者是不是由于軸的撓曲與邊緣載荷、過載等引起的。拉毛是指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(yīng)注意將金屬屑或污物清洗干凈。穴蝕是指由于軸承結(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，穴蝕軸承可以增大供油壓力，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，減少軸承間隙，減少軸心晃動，換較適宜的軸瓦材料；電蝕是指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。電蝕軸承要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，檢查機器接地情況，如果電蝕后損壞不太嚴重，可以刮研軸，檢查軸頸，如果軸頸上產(chǎn)生電蝕麻坑、應(yīng)打磨軸頸去除麻坑。

5 結(jié)語

滑動軸承由于其獨特的優(yōu)點，使得滑動軸承成為機械設(shè)備中不可替代的一部分。目前，人們對于滑動軸承的研究越來越重視，由此也出來了一些其它形式的滑動軸承，比如，當軸頸轉(zhuǎn)速極高時，可以采用氣體潤滑軸承，它可以大大降低由于液體摩擦狀態(tài)導致的摩擦損失。此外，還有磁懸浮軸承，顯然，滑動軸承的前景仍然一片光明。

參考文獻

[1] 張桂芳.滑動軸承[M].北京：高等教育出版社，1985.

[2] 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計[M].高等教育出版社，2005.