軸承襯套是軸(zhóu)承的重要(yào)組成部分,是(shì)滑動軸承與軸頸的(de)接(jiē)觸(chù)部位。襯套的結構設計是否合理,對軸承的性能有很大的影響。它是一個瓦片狀的半圓柱形(xíng)表麵,非常光滑。它通常(cháng)由青銅、減摩合金和其他耐磨(mó)材料製成。在特殊情況下,它可以由木材、工程塑料或橡膠製成(chéng)。有時(shí)為了節省貴重材料或結構需要,通常在(zài)襯套的內表麵澆注或軋製一層軸承合金,稱為軸承襯。襯套應具有(yǒu)一定的強(qiáng)度和剛度,在軸承內定位可靠,便於輸入潤滑劑,便於散熱,便於組裝、拆卸和(hé)調整。
當軸承工作時,襯套和旋轉軸之間需要一層薄薄的油膜進行潤(rùn)滑。如果(guǒ)潤滑不(bú)好,襯套與轉軸(zhóu)之間會(huì)產生直接摩擦,摩擦會產生高溫。雖然襯套(tào)由特殊(shū)的高溫合金(jīn)材料製成,但直接摩擦產生的高(gāo)溫仍然足以使其燃(rán)燒。軸承襯套也可(kě)能因(yīn)負荷過大、高溫、潤滑油中的雜質或異常粘(zhān)度等因素而燃燒。燒瓦後滑動軸承損壞。
1.軸承襯套的(de)常見形式和結構(gòu)
常(cháng)用的軸承有兩種(zhǒng)結(jié)構,一(yī)體式和分(fèn)體式。根據材料和製造方(fāng)法的不同,整(zhěng)體襯套分為整體襯套和單層、雙層或多層(céng)軋製襯套。非金屬整體襯套可以是整體式非金屬襯套,也可以是內襯(chèn)非金屬材料的(de)鋼襯套。
有厚壁軸承和薄壁軸承。厚壁襯套采用鑄造(zào)方法製造(zào),內表麵(miàn)可附著襯套。軸承合金通常采用離心鑄造方法(fǎ)澆注在鑄鐵、鋼或青銅襯套的內表麵。為了使軸承合金與襯套良好地結合,在襯套的(de)內表麵(miàn)上經常製作各種形式的榫、槽或螺紋。
由於薄壁軸承可以通過雙金屬板連續軋製等新技術(shù)批量生產,質量穩定,成本低,但軸承剛(gāng)度小,裝配時軸承內表麵不再(zài)修複。軸承受力後(hòu),其(qí)形狀是否完整取決於軸(zhóu)承座的形狀,因此,軸(zhóu)承殼和軸承(chéng)座都需要精密加工。薄壁(bì)軸承廣泛應用於汽車發動機和柴油機。
2.軸承襯套(tào)的定位
襯套和軸承(chéng)座不允許相對移動。為(wéi)了防止襯套移動,可以在兩端製作法蘭進行軸向定位,也可以用定位螺釘或(huò)銷固定在(zài)軸承座(zuò)上,或者在襯套的中分麵上衝出定位(wèi)唇進行定位(wèi)使用。
為(wéi)了將潤滑油引入整個摩(mó)擦表(biǎo)麵,必須在襯套或軸頸上打開(kāi)油孔或油槽。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選擇。
軸向油槽(cáo)分(fèn)為(wéi)單軸油槽和(hé)雙軸(zhóu)油槽(cáo)。對於整體徑向軸(zhóu)承,當軸頸沿一個方向旋轉時(shí),負載(zǎi)方向(xiàng)變化不大。單軸油槽最好在油膜厚(hòu)度最大(dà)的位置打(dǎ)開,以確保潤滑油從壓力最小的位置進入軸承。
對於分體式徑向軸承(chéng),軸向油槽通常在軸承分體式表麵打開(分體(tǐ)式表麵與負載作用(yòng)線成90°)。如果軸頸沿兩個方向旋轉,則可在軸承中分(fèn)麵上(shàng)打開雙軸油槽。一般情況下,軸向油槽應略(luè)短於軸承的(de)寬度,以便在軸承兩端(duān)留下密封麵,防(fáng)止大量潤滑油從端部流失。
周向油(yóu)槽適用於載荷方向變化範圍超過180°的場合。它位於(yú)軸承寬度的中間,並將軸承分(fèn)成兩個獨立的部分;寬度相同時,周向油槽軸承的承載力低於軸的承載(zǎi)力。將軸承安裝到油槽中。用於徑向軸承的不完(wán)全液體潤滑。
3.襯套常用材料
(1) 金屬材料
a、 軸承(chéng)合金(巴氏合金(jīn)、白合金)是由錫、鉛、銻、銅等組成的合金;
b、 銅合金(jīn)分為兩類:青銅和黃銅;
c、 鑄鐵包括普通灰(huī)鑄鐵、球墨鑄鐵等。
(2) 粉末冶金材料
一種多孔軸承材料,由銅、鐵、石墨和其(qí)他粉末壓製和燒結而(ér)成。
(3) 非金屬材料
有塑料、硬(yìng)木、橡膠等,其中塑料使用最多。
4.襯套材(cái)料性能:
(1) 減(jiǎn)摩:材料(liào)對具有較低的摩擦係(xì)數。
(2) 耐磨(mó)性:材(cái)料的耐磨性,通常(cháng)用磨損率表示。
(3) 抗咬(yǎo)合性(粘合):材料的耐熱性和抗粘附性(xìng)。
(4) 摩擦柔度(dù):材料通過表麵的彈塑性變(biàn)形來補償軸承滑(huá)動麵(miàn)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(cóng)而降低軸承滑動麵(miàn)上的劃痕或磨損性能。
(6) 磨合:短期輕(qīng)負荷運行後(hòu),襯套和軸頸表麵形(xíng)成一致表麵形狀和粗糙度的能力(或特性)。
(7) 此外,還(hái)應具有(yǒu)足夠的強度(dù)和耐(nài)腐蝕性、良好的導熱性、可製造性和經濟性。
5.襯(chèn)套刮擦
襯套直接支撐軸(zhóu)。當軸在襯套中旋轉時,不可避免地會因摩擦而產(chǎn)生熱量。如果軸與襯套的接觸(chù)麵(miàn)接觸不好,則保證在某一小點或某一區(qū)域,破壞油(yóu)膜(mó),該部位的壓力產生的摩擦力必須遠遠大於均勻(yún)接觸產生的摩擦力。因此,在運行(háng)過程中,散熱量大,軸承溫度必須高。
相反,如果軸和襯套接觸良(liáng)好,則力均(jun1)勻,摩擦麵上的油(yóu)膜(mó)完整。在運行期間,雖然也(yě)會散(sàn)發熱量,但熱量很(hěn)小,並分布在整個軸承中。這(zhè)部分熱量很容易流(liú)失,因此軸承不會產生高熱。
為確保軸和軸承之間的良好接觸,應仔(zǎi)細刮除(chú)軸承。刮瓷(cí)磚一般是先刮瓷磚(因為下麵的瓷磚有壓力)再(zài)貼瓷磚。應在設備審查後進行瓷磚刮削。先在軸頸(jǐng)上塗上一層薄薄的紅鉛油,然後轉動軸(zhóu),使軸在軸瓦內(nèi)轉一圈。襯套與軸頸摩擦後,提升(shēng)軸。結果,軸承表麵局部較高。
刮擦時,每次應改變方向,使刮擦形成60°90°的角度。連續幾次(cì)逐漸增加接觸點,最後色斑均勻分布(bù),直至達到規定(dìng)標準。通常,下襯套與軸之間的接(jiē)觸角為(wéi)60°90°。在該範圍內,接觸點(diǎn)應在中間密集,兩側應逐漸變薄。接觸麵和非接觸麵之間不應有明顯的邊界。
接觸角不(bú)應太大(dà)或太小。當角度過大時,會影響潤滑油(yóu)膜(mó)的形成,因(yīn)此無法(fǎ)獲得良好的潤滑,襯(chèn)套會很快磨損。如果角(jiǎo)度太小,襯套(tào)的(de)壓力會增加,這也會增加襯套(tào)。穿在刮掉瓷磚的同時,還要找到正軸的標高。
上瓦的刮(guā)法與下瓦相同。在瓦上(shàng)上色時,一定要裝好軸,用螺絲固(gù)定好軸承蓋(gài),並取(qǔ)下瓦口(kǒu)上的墊片,保證上瓦能很好地連(lián)接軸頸接觸。