軸承在各類機械中普遍存在，軸承分為滾動軸承和滑動軸承，各有不同的使用場合。本文將介紹滑動軸承的相關(guān)知識。

一、滑動軸承概述

1、軸承應(yīng)滿足如下基本要求：

（1）能承擔一定的載荷，具有一定的強度和剛度；

（2）具有小的摩擦力矩，使回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動靈活；

（3）具有一定的支承精度，保證被支承零件的回轉(zhuǎn)精度；

2、軸承的分類

（1）根據(jù)軸承中摩擦的性質(zhì)，可分為滑動軸承和滾動軸承。

（2）根據(jù)能承受載荷的方向，可分為向心軸承、推力軸承、向心推力軸承。(或稱為徑向軸承、止推軸承、徑向止推軸承）。

（3）根據(jù)潤滑狀態(tài)，滑動軸承可分為：不完全液體潤滑滑動軸承。完全液體潤滑滑動軸承。

3、滑動軸承的特點：

滾動軸承絕大多數(shù)都已標準化，故得到廣泛的應(yīng)用。但是在以下場合，則主要使用滑動軸承：

（1）工作轉(zhuǎn)速很高，如汽輪發(fā)電機；

（2）要求對軸的支承位置特別精確，如精密磨床；

（3）承受巨大的沖擊與振動載荷，如軋鋼機；

（4）特重型的載荷，如水輪發(fā)電機；

（5）根據(jù)裝配要求必須制成剖分式的軸承，如曲軸軸承；

（6）在特殊條件下工作的軸承，如軍艦推進器的軸承；

（7）徑向尺寸受限制時，如多輥軋鋼機。

4、滑動軸承設(shè)計內(nèi)容

軸承的型式和結(jié)構(gòu)選擇；軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料選擇；軸承的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計；潤滑劑及其供應(yīng)量的確定；軸承工作能力及熱平衡計算。

二、滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)

1、徑向滑動軸承的結(jié)構(gòu)

（1）整體式徑向滑動軸承

特點：

• 結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。
• 因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。
• 只能從沿軸向裝入或拆出。

應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機器中。

（2）對開式徑向滑動軸承

對開式軸承(剖分軸套)

對開式軸承(整體軸套)

特點：結(jié)構(gòu)復雜、可以調(diào)整磨損而造成的間隙、安裝方便。

應(yīng)用場合：低速、輕載或間歇性工作的機器中。

2、止推滑動軸承的結(jié)構(gòu)

止推滑動軸承由軸承座和止推軸頸組成。常用的軸頸結(jié)構(gòu)形式有：

（1）空心式：軸頸接觸面上壓力分布較均勻，潤滑條件較實心式的改善。

（2）單環(huán)式：利用軸頸的環(huán)形端面止推，結(jié)構(gòu)簡單，潤滑方便，廣泛用于低速、輕載的場合。

（3）多環(huán)式：不僅能承受較大的軸向載荷，有時還可承受雙向軸向載荷。由于各環(huán)間載荷分布不均，其單位面積的承載能力比單環(huán)式低50%。

三、滑動軸承的軸瓦結(jié)構(gòu)

1、軸瓦的形式和結(jié)構(gòu)

（1）按構(gòu)造分類

• 整體式：需從軸端安裝和拆卸，可修復性差。
• 對開式：可以直接從軸的中部安裝和拆卸，可修復。

（2）按尺寸分類

• 薄壁：節(jié)省材料，但剛度不足，故對軸承座孔的加工精度要求高 。
• 厚壁：具有足夠的強度和剛度，可降低對軸承座孔的加工精度要求。

（3）按材料分類

• 單材料：強度足夠的材料可以直接作成軸瓦，如黃銅，灰鑄鐵。
• 多材料：軸瓦襯強度不足，故采用多材料制作軸瓦。

（4）按加工分類

• 鑄造：鑄造工藝性好，單件、大批生產(chǎn)均可，適用于厚壁軸瓦。
• 軋制：只適用于薄壁軸瓦，具有很高的生產(chǎn)率。

2、軸瓦的定位

目的：防止軸瓦相對于軸承座產(chǎn)生軸向和周向的相對移動。

方法：對于軸向定位有：軸瓦一端或兩端做凸緣。

3、軸瓦的油孔及油槽

目的：把潤滑油導入軸頸和軸承所構(gòu)成的運動副表面。

原則：盡量開在非承載區(qū)，盡量不要降低或少降低承載區(qū)油膜的承載能力；軸向油槽不能開通至軸承端部，應(yīng)留有適當?shù)挠头饷妗?/p>

形式：按油槽走向分——沿軸向、繞周向、斜向、螺旋線等。按油槽數(shù)量分——單油槽、多油槽等。

四、滑動軸承的失效形式及常用材料

1、滑動軸承常見失效形式有：

軸承表面的磨粒磨損、刮傷、咬粘(膠合)、疲勞剝落和腐蝕。

滑動軸承還可能出現(xiàn)氣蝕、電侵蝕、流體侵蝕和微動磨損等失效形式。

2、滑動軸承的材料

軸承材料是指在軸承結(jié)構(gòu)中直接參與摩擦部分的材料，如軸瓦和軸承襯的材料。軸承材料性能應(yīng)滿足以下要求：

• 減摩性：材料副具有較低的摩擦系數(shù)。
• 耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨損率表示。
• 抗咬粘性：材料的耐熱性與抗粘附性。
• 摩擦順應(yīng)性：材料通過表層彈塑性變形來補償軸承滑動表面初始配合不良的能力。
• 嵌入性：材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動表面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。
• 磨合性：軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運行后，形成相互吻合的表面形狀和粗糙度的能力（或性質(zhì)）

此外還應(yīng)有足夠的強度和抗腐蝕能力、良好的導熱性、工藝性和經(jīng)濟性。

常用金屬軸承材料表

常用金屬軸承材料表

五、滑動軸承潤滑劑的選擇

1、潤滑脂及其選擇

特點：無流動性，可在滑動表面形成一層薄膜。

適用場合 ：要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動運動的軸承中。

選擇原則：

• 當壓力高和滑動速度低時，選擇針入度小一些的品種；反之，選擇針入度大一些的品種。
• 所用潤滑脂的滴點，一般應(yīng)較軸承的工作溫度高約20～30℃，以免工作時潤滑脂過多地流失。
• 在有水淋或潮濕的環(huán)境下，應(yīng)選擇防水性能強的鈣基或鋁基潤滑脂。在溫度較高處應(yīng)選用鈉基或復合鈣基潤滑脂。

2、潤滑油及其選擇

特點：有良好的流動性，可形成動壓、靜壓或邊膜界潤滑膜。

適用場合：不完全液體滑動軸承和完全液體潤滑滑動軸承。

選擇原則：主要考慮潤滑油的粘度。轉(zhuǎn)速高、壓力小時，油的粘度應(yīng)低一些；反之，粘度應(yīng)高一些。高溫時，粘度應(yīng)高一些；低溫時，粘度可低一些。

3、固體潤滑劑及其選擇

特點：可在滑動表面形成固體膜。

適用場合：有特殊要求的場合，如環(huán)境清潔要求處、真空中或高溫中。

常用類型：二硫化鉬，碳―石墨，聚四氟乙烯等。

使用方法：涂敷、粘結(jié)或燒結(jié)在軸瓦表面；制成復合材料，依靠材料自身的潤滑性能形成潤滑膜。

六、其它形式滑動軸承簡介

1、無潤滑軸承和自潤滑軸承

無潤滑軸承：工作時外界不提供潤滑劑的軸承。

自潤滑軸承：當無潤滑軸承材料本身就是固體潤滑材料時，或軸瓦中含有潤滑介質(zhì)，這種無潤滑軸承常稱自潤滑軸承。

無潤滑軸承材料

無潤滑軸承適用環(huán)境

2、多油楔滑動軸承

由一個油楔產(chǎn)生液體動壓油膜的軸承稱為單油楔軸承。這類軸承在輕載、高速條件下運轉(zhuǎn)時，容易出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。多油楔軸承可避免這一問題。

工作時，各油楔中可同時產(chǎn)生油膜壓力，以助于提高軸的旋轉(zhuǎn)精度及軸承的穩(wěn)定性。但是與同樣條件下的單油楔軸承相比，承載能力有所降低，功耗有所增大。

3、液體靜壓軸承

原理：依靠液壓系統(tǒng)供給壓力油，壓力油在軸承腔內(nèi)強制形成壓力油膜，以隔開摩擦表面。

特點：

• 在任何轉(zhuǎn)速和預定載荷下軸承均處于液體潤滑狀態(tài)；
• 軸頸與軸承不直接接觸，軸承對材料要求低，壽命長；
• 油膜剛性大，有良好的吸振性，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；
• 需要一套供油設(shè)備。

4、氣體潤滑軸承

原理：以氣體作為潤滑介質(zhì)，可以空氣、氫氣、氮氣作為潤滑介質(zhì)。

分類：氣體動壓潤滑軸承、氣體靜壓潤滑軸承

特點：高轉(zhuǎn)速(n > 100000r/min)、低摩擦損失、無污染、承載能力低。

應(yīng)用：高速磨頭、高速離心分離機、原子反應(yīng)堆等場合。