軸承襯套是軸承的重要組成部分,是滑動軸承與軸頸的接觸部位。襯(chèn)套的結構設計是否合理,對軸承(chéng)的性能有很大的影響。它是一個瓦片狀的(de)半圓柱形表麵,非常光滑。它通常由青銅、減(jiǎn)摩合金和其他耐磨材(cái)料製成。在特(tè)殊情況(kuàng)下,它可以由(yóu)木材、工程塑料或橡膠(jiāo)製成(chéng)。有時為了節省貴重材料或結構需要,通常在(zài)襯(chèn)套的內表麵澆注(zhù)或軋製(zhì)一層軸承合金,稱(chēng)為軸承襯(chèn)。襯套應具有一定的強度和剛度,在軸承內定位可靠(kào),便於輸入潤滑(huá)劑,便於散熱,便於組裝(zhuāng)、拆(chāi)卸和調整(zhěng)。
當(dāng)軸承工作時(shí),襯套和旋(xuán)轉軸之間需要一層薄薄的油膜進行潤滑。如果潤滑不好,襯(chèn)套與(yǔ)轉軸之間會產生直接(jiē)摩擦,摩擦會(huì)產生高溫(wēn)。雖(suī)然襯套由特殊的(de)高溫合金材料(liào)製成(chéng),但直接摩擦產生的高溫仍然足(zú)以使其燃燒。軸承襯套也(yě)可能因負荷過大、高溫、潤滑油中的雜質或異(yì)常粘度等(děng)因素而燃燒。燒瓦後滑動軸承損壞。
1.軸(zhóu)承襯套的常見形式和結構
常用的軸承有兩種結(jié)構,一體(tǐ)式和分體(tǐ)式。根據材料和(hé)製造方(fāng)法的不同,整體襯套分為(wéi)整體襯套和單層、雙層或多層軋製襯套。非金屬整體襯(chèn)套可以是整體式非金屬襯套,也可以(yǐ)是內襯非金屬材料的鋼襯套(tào)。
有厚壁軸承和薄壁軸承。厚壁襯套采(cǎi)用鑄造方法製造,內表麵可附著襯套。軸承(chéng)合金通常采用離心鑄造方法澆注在鑄(zhù)鐵(tiě)、鋼或青銅襯套的內表麵。為了使軸承合金與襯(chèn)套良好地結合(hé),在襯套的內表麵上經常製作各種(zhǒng)形式的榫、槽(cáo)或螺紋。
由於薄壁軸(zhóu)承可(kě)以(yǐ)通(tōng)過雙金屬板連續軋製(zhì)等(děng)新技術批量生產,質量穩定,成本低,但軸承(chéng)剛度小,裝配時(shí)軸承內表麵不再修複。軸承受力後(hòu),其形狀是否完整取決於軸承座的形狀,因此,軸(zhóu)承殼(ké)和軸承座都需要精密加工。薄壁軸承廣泛應用於汽(qì)車發動機和(hé)柴油機。
2.軸承襯套的定位
襯套和軸承(chéng)座不允許相對移動。為了防止襯套移動,可以在兩端製作法蘭進行(háng)軸向定位,也可以用定位螺釘或銷固定在軸承座上,或者在襯套的中分麵(miàn)上衝出定位唇(chún)進行定位使(shǐ)用。
為了將潤滑油引入整(zhěng)個摩擦表麵(miàn),必須在襯套或軸頸上打開油(yóu)孔或油槽。對於液力徑向軸承,有兩種類型的軸向油槽和周向油槽可供(gòng)選擇。
軸向油槽分為單軸油槽和雙軸油槽。對於整體徑向軸承,當軸頸沿一個方向旋轉時,負載方向變化不(bú)大。單軸油槽最好(hǎo)在油膜厚度最大的位置打開,以確保潤滑油從壓力最小的位置(zhì)進入軸承。
對於分(fèn)體式徑向軸承,軸(zhóu)向油槽通常在軸承分體(tǐ)式表麵打開(分體式表麵與負載作用線成90°)。如果軸頸沿(yán)兩個方向旋轉,則可在軸承(chéng)中分麵上打開雙軸油槽。一般(bān)情況下,軸向油槽應略短於軸承的寬度,以便在軸承兩(liǎng)端留下密(mì)封麵,防止大量潤滑油從(cóng)端部流失。
周向油(yóu)槽適(shì)用於載荷方向變化範圍超過180°的場合。它位(wèi)於(yú)軸承寬度的中間,並將軸承分(fèn)成兩個獨立的部分;寬(kuān)度相同時,周向油槽(cáo)軸承的承載力低於軸的承載(zǎi)力。將軸承(chéng)安(ān)裝(zhuāng)到油槽中。用於徑向軸承(chéng)的不完全液體潤滑。
3.襯套常用材料(liào)
(1) 金屬材料(liào)
a、 軸(zhóu)承合金(巴氏合金、白合金)是由錫、鉛(qiān)、銻、銅等組成的合金;
b、 銅合金分(fèn)為兩類:青(qīng)銅和黃銅;
c、 鑄(zhù)鐵包括普通灰鑄(zhù)鐵、球墨鑄鐵等。
(2) 粉末冶金材(cái)料
一種多孔軸承材料,由銅、鐵、石墨和其他粉末壓製和燒結而成。
(3) 非金屬材料
有塑料、硬木、橡膠等,其中(zhōng)塑料使用最多。
4.襯套材料性能:
(1) 減摩:材料(liào)對具有較低的摩擦係數。
(2) 耐(nài)磨性(xìng):材料的耐磨性,通常用磨損率表示。
(3) 抗咬合性(粘合):材料的耐熱性和抗粘附性(xìng)。
(4) 摩擦柔(róu)度:材料(liào)通過表麵的彈塑性變形來(lái)補償軸承滑動麵初始配合不良的能力。
(5) 嵌入:該材料含有要嵌入的硬顆粒,從而降低軸承(chéng)滑動麵上的劃痕或(huò)磨損性能。
(6) 磨合:短期(qī)輕負荷運行後,襯(chèn)套和軸頸表麵形成一致表麵形狀和(hé)粗糙度的能力(或特性)。
(7) 此(cǐ)外,還應具有足夠的強度和耐腐蝕(shí)性、良好(hǎo)的導熱性(xìng)、可製造性和經濟性。
5.襯套刮擦
襯套直接支撐軸。當軸在襯套中旋轉時,不可避免地會因摩擦而產生熱(rè)量。如(rú)果軸與襯套的接觸麵接觸不好(hǎo),則保證在某一小(xiǎo)點(diǎn)或某一區域,破壞(huài)油(yóu)膜,該部位的壓力(lì)產生的摩擦力必須遠遠大於均勻接(jiē)觸(chù)產生的摩擦力。因此,在(zài)運行(háng)過程中,散熱量大(dà),軸承溫度必須高。
相反,如果軸和襯套接觸良好,則(zé)力均勻(yún),摩擦(cā)麵上的油膜完整。在運行期間,雖然也會散發熱量,但熱量很(hěn)小,並分布在整個(gè)軸承中。這部分熱(rè)量(liàng)很容易流失,因此軸承不會產生高(gāo)熱。
為確保軸和軸承之間的良好接觸(chù),應仔細刮除軸(zhóu)承。刮瓷磚一般是先刮瓷磚(因(yīn)為下麵的瓷磚有壓力)再貼(tiē)瓷磚。應(yīng)在設備審查後進行瓷磚刮削。先在軸(zhóu)頸上塗上一層薄薄的紅鉛油,然後轉動軸(zhóu),使軸在軸瓦內轉一圈。襯(chèn)套與軸頸摩(mó)擦後,提升軸(zhóu)。結果,軸承表麵局部較高。
刮擦時,每次應改變方向,使刮擦(cā)形成60°90°的角度。連續幾(jǐ)次逐漸增加接(jiē)觸(chù)點,最後色斑均勻分布,直至達到規定標準。通(tōng)常,下襯套(tào)與軸之間的接觸角為60°90°。在該範圍內,接觸點應在中間密集,兩側應逐漸變薄。接(jiē)觸麵和非接觸麵之(zhī)間不應有明顯(xiǎn)的邊界。
接觸角不應太大或太小。當角度過大時,會影(yǐng)響潤滑油膜(mó)的形成,因此無法獲得良好的潤滑,襯套(tào)會很快磨(mó)損。如果角度太小,襯套的(de)壓力會增加,這也會增加襯套。穿在刮掉瓷磚的同(tóng)時,還要找到正軸的標高。
上瓦的刮法與下瓦相同。在(zài)瓦上上色時,一定要裝好軸,用螺絲固定好軸承蓋,並取下瓦口上的墊片,保證上瓦(wǎ)能(néng)很好地連接軸頸接觸。