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

隨著社會的發展，現代化機械設備中越來越離不開滑動軸承。滑動軸承在工作轉速特高、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中工作等場合應用越來越廣泛。目前，滑動軸承在軋鋼機、汽輪機、內燃機、鐵路機車級車輛、金屬切削機床、航空發動部件、雷達、衛星通信地面站、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。滑動軸承工作平穩、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而在其內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稱為滑動軸承材料。滑動軸承應用場合一般在低速重載工況條件下，或者是維護保養及加注潤滑油困難的運轉部位。滑動軸承根據承受的載荷的不同，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，自潤滑軸承在工作時不加潤滑劑就可以工作；根據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稱為軸承材料，軸瓦是軸承中的關鍵零件，它的性能對軸承的整體性能有很大的影響。有時，為了節省貴重合金材料或者由于結構上的需要，常在軸瓦的內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性和嵌入性好、導熱性好、熱膨脹系數小、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；多孔質金屬是用不同的金屬粉末經壓制、燒結而成的軸承材料，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油的粘度低一些。潤滑脂的滴點應比工作溫度高約20 ℃～30 ℃，以免工作時潤滑脂融化流失，在高溫連續運轉的情況下，注意不要超過潤滑脂的允許使用溫度范圍。在潮濕環境下，應選用防潮的鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高時應選用鈉基或復合鈣基潤滑脂。潤滑油的選用原則：轉速高、壓力小時，應選用低粘度的潤滑油，反之，應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：在運動中如發現軸承過熱、膠合，應立即停車檢查，最好使轉子在低速下繼續運轉，或繼續供油一段時間，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。當出現磨粒磨損時，要檢查油中是否混入雜質。當出現刮傷時，檢查是否是由于潤滑油中混有雜質、異物及污垢。當出現疲勞剝落時，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，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。穴蝕是指由于軸承結構不合理（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，軸瓦局部表面產生真空，引起小塊剝落產生穴蝕破壞，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，如果軸頸上產生電蝕麻坑、應打磨軸頸去除麻坑。

5 結語

滑動軸承由于其獨特的優點，使得滑動軸承成為機械設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.機械設計[M].高等教育出版社，2005.