深沟球轴承

深沟球轴承

多级管道泵水润滑轴承的材料

时间: 2024-04-01 14:07:15 作者: 乐鱼体育下载官网

  存在启动、停 车和需要经常变动的运转工况,无法给水润滑轴 承造成液体摩擦的最佳工作条件,致使轴承的对 摩零件不可避免地会产生摩擦和磨损。为了能够更好的保证 轴承的正常工作和足够的寿命,就必须正确地选 择轴承的对摩材料并保证对摩表面所需的工作状态。

  通常,滑动轴承的材料总是要比转轴的材料 软一些,这是由于既要保证两者之间的磨合性, 乂希望被磨损的零件是轴承(轴瓦)而不是转轴。 既要达到轴承运行的可靠性,乂要考虑到轴承摩 擦面上产生的热量能够非常容易地通过轴承体和 周围机体及介质散逸。轴承材料应有充足的机 械强度和良好的耐磨性能,对润滑层中的微粒或 杂质无不良反应,有一定的耐腐蚀和抗老化性能和自润滑 能力,有较髙的热导率和热容量,在磨损物中没 有有害于人体健康的物质等。当然应该指出,任何一种材料都 不可能满足上述全部要求,更何况这还与轴承的 具体结构、润滑系统的状态和工作条件等因素相 关,因此在选材时应考虑各种因素。

  根据我们的实践经验和所掌握的知识表明, 过去曾经用过和目前仍在使用以及近年来开发的 用于制作水润滑滑动轴承的材料主要有铁梨木、夹布胶木、石墨、橡胶、塑料、不镑钢、铜合金、 陶瓷、金属塑料和金属陶瓷等。现将其特性分述 如下。

  铁梨木是一种来源稀少且价格昂贵的木质材 料,其组织致密而坚硬,比重大,抗腐蚀性能优 良,耐磨性好,因而曾经作为船用泵水润滑轴承 的优选材料之一。在上世纪40~60年代,在原苏 联的船舰用泵中就常采用它制作水润滑轴承。

  但铁梨木不易加工和研磨,而且对润滑水中 的泥较敏感。利用前苏联采用铁梨木水润滑 轴承的船用泵在我国沿海进行运行试验,其使用 效果较差,尤其在直接抽送含固体颗粒的水时更 加明显。当采用清水润滑时,铁梨木轴承的磨损 率约为0.8?1.0 mm/年,常规使用的寿命可达3~5年;如 果润滑水中含有沙粒,其常规使用的寿命将会大大缩短。

  夹布胶木水润滑轴承最早也见于上世纪50~60 年代的苏联船用泵中。在60年代初期,也曾在我 国自制的船用立式离心消防兼舱底泵中采用了夹 布胶木水润滑轴承,但使用效果不好,尤其是寿 命较短。根本原因是夹布胶木的导热性能较差, 它需要很多压力的循环水对其进行强制性润滑和 冷却,水温不能超过80 C。一旦水量不足或者短 时间失水,就会产生咬合甚至烧坏。再者,这种 轴承对轴的倾斜度十分敏感,在轴的加工尺寸超 差或者运转中产生磨损时很容易失效。夹布胶木 的成型工艺也很复杂和闲难。

  橡胶也是一种可拿来制作水润滑轴承的材 料。文献对国内曾经用过或目前仍然用来制 作水润滑轴承的包括铁梨木、夹布胶木、橡胶、 塑料、陶瓷、石墨、金属和合金在内的多种材料 的特性进行了分析比较,并且对水润滑橡胶轴承 的研究进展予以报导。指出水润滑橡胶轴承的下 述优点:

  1)摩擦系数小。橡胶轴承在水润滑条件下的 摩擦系数约为0.005-0.010,这与加工良好的金属 轴承在润滑油中的摩擦系数相近。

  2)耐磨和耐用。材料的良好配对可使摩擦功 耗很小,因此轴的表面磨损很小。特制的表层橡 胶材料柔软而富有弹性,拥有非常良好的包容性,使 嵌人杂质通过轴的回转而导入内表面通水沟槽内 被润滑水冲走,使轴承具有较长寿命。

  3)缓冲、抑振、低噪声。这是它比其它水润 滑轴承具备的无可比拟的优点。橡胶材料的弹性 较好,内阻力较大,可以有明显效果地地阻止或减缓振动、 噪声和冲击。另外,橡胶的变形还能够更好的起到缓和 轴的应力的作用,并有自动调位的能力。

  4)对安装精度和冲击不敏感,成本低,重量 轻,可进行机械加工,可以简化机器的结构。

  但也应指出,尽管橡胶水润滑轴承具有上述优点,然而也因其固有的某些缺点,使其使用受 到一定的限制。

  1)橡胶轴承的耐热性能很差,通常只能用在 温度不高于的润滑冷却水中。当润滑水 量不足而引起摩擦升温时,很容易使轴承件受损。 因此在采用橡胶轴承时,务必要保证轴承有充足 的润滑水来源,尤其是在泵启动之前必须使轴承 腔内充满润滑水。

  2)橡胶轴承不能承受较大的轴承压力。一般 的橡胶轴承,其比负荷通常为20kgf/cm2左右。对 用硬橡胶制成的轴承,其比负荷可达60 kgf/cm2, 但弹性很低。对于船用离心泵和轴流泵所采用过 的橡胶水润滑轴承,其使用速度一般不超过6 m/S, 而比负荷通常在5~6 kgf/cm2的范围内。

  石墨是一种拥有非常良好自润滑性和低摩擦系数 的材料。石墨轴承能在无润滑的条件下平稳工作, 但此时它所能承受的比负荷不超过15 kgf/cmS滑 动速度不应大于1 m/s。当处于流体动压摩擦的情 况下,石墨轴承的最大比负荷可达50 kgf/cm2,滑 动速度可达4m/S。石墨轴承具备极高的耐热性 和在酸碱溶液中的耐腐蚀和抗老化性能,能在-100 T到+ 600 X很宽温度范围内保持良好的自润滑性能, 因此可直接用于输高温热液的泵中。

  用作水润滑轴承的材料是碳石墨。但由于碳 石墨材料的多孔性以及较低的机械性能,因此用 作轴承的石墨材料均为经过浸渍的石墨。石墨的 浸溃物有多种,可以是合成树脂、金属、聚四氟 乙烯和金属盐溶液等。浸溃物的存在会降低石墨 的多孔度,提髙材料的弹性模数,增加硬度和热 膨胀系数。例如,采用浸渍酚醛树脂的石墨制造 水润滑轴承,将其红套在奥氏体钢制成的薄壁衬 套中,将其与喷涂有硬质合金的奥氏体钢转轴组 成轴承副,可以在水温不超过80 ℃的条件下能保 证滑动轴承具有优良的运转性能。