滑动轴承的概述

齐朝杰 王平原 申玄伟 马玉春

摘 要：本文主要介绍了滑动轴承的特性，材料，滑动轴承润滑剂的选择以及滑动轴承的失效形式及处理方法。

关键词：滑动轴承 材料 失效

中图分类号：TH133.31 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0081-01

随着社会的发展，现代化机械设备中越来越离不开滑动轴承。滑动轴承在工作转速特高、特大冲击与振动、径向空间尺寸受限或必须剖分安装、以及需在水或腐蚀介质中工作等场合应用越来越广泛。目前，滑动轴承在轧钢机、汽轮机、内燃机、铁路机车级车辆、金属切削机床、航空发动部件、雷达、卫星通信地面站、天文望远镜以及各种仪表仪器中大量使用，人们也越来越重视滑动轴承。

1 滑动轴承的定义、分类和特性

滑动轴承（sliding bearing），是指在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力，但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。滑动轴承根据承受的载荷的不同，可以分为向心轴承和推力轴承，分别承受径向载荷和轴向载荷；根据其滑动表面间润滑方式的不同，可以分为液体润滑轴承、不完全液体润滑轴承和自润滑轴承。其中，液体润滑轴承完全由油膜承受载荷，不完全液体润滑轴承则处于边界润滑和混合润滑状态，自润滑轴承在工作时不加润滑剂就可以工作；根据液体润滑承载机理的不同，可以分为液体动压轴承和液体静压轴承。

2 轴承材料

轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料，轴瓦是轴承中的关键零件，它的性能对轴承的整体性能有很大的影响。有时，为了节省贵重合金材料或者由于结构上的需要，常在轴瓦的内表面上浇铸或轧制一层轴承合金，即上面提到的轴承衬。轴瓦材料要摩擦顺应性和嵌入性好、导热性好、热膨胀系数小、耐磨、耐蚀、抗胶合能力强、有足够的机械强度和可塑性等性能。常用的轴承材料可分为三大类：金属材料（轴承合金、铜合金等）、多孔质金属材料和非金属材料，如工程塑料、碳-石墨等。其中，轴承合金弹性模量和弹性极限都很低但嵌入性较好，很容易磨合，不易胶合；铜合金耐磨性和减摩性好；多孔质金属是用不同的金属粉末经压制、烧结而成的轴承材料，它多孔，具有自润滑性；非金属材料是近年来迅猛发展的一种材料，具有一些特别好的性能。比如，聚四氟乙烯（特氟龙、PTFE）能在强酸环境中工作且不易擦伤配偶表面。

3 滑动轴承润滑剂的选择

润滑脂的选用原则：润滑脂无冷却效果，常用在那些要求不高、难以经常供油，或低速重载以及摆动运动的轴承中。当压力高、滑动速度低时，润滑脂的锥入度应大一些。高速轴承选滑动轴承用锥入度小些、机械安定性好的润滑脂，特别注意的是润滑脂的基础油的粘度低一些。润滑脂的滴点应比工作温度高约20 ℃～30 ℃，以免工作时润滑脂融化流失，在高温连续运转的情况下，注意不要超过润滑脂的允许使用温度范围。在潮湿环境下，应选用防潮的钙基或铝基润滑脂。在温度较高时应选用钠基或复合钙基润滑脂。润滑油的选用原则：转速高、压力小时，应选用低粘度的润滑油，反之，应该选用粘度高一点的润滑油。固体润滑剂的选用原则：固体润滑剂可以形成固体膜以减小摩擦阻力，一般多用于有特殊要求的场合，例如，空间机器人采用的谐波齿轮减速器的固体润滑等。

4 滑动轴承的失效形式级处理方法

滑动轴承的失效形式主要有磨粒磨损、刮伤、胶合（咬合）、拉毛、穴蚀、电蚀、疲劳剥落和腐蚀等。常见轴承故障处理办法：在运动中如发现轴承过热、胶合，应立即停车检查，最好使转子在低速下继续运转，或继续供油一段时间，直到轴瓦冷下来为止，要检查润滑油是否充足以及转子安装是否对中，胶合损坏较轻的轴瓦可以用刮研修理方法消除，并严格控制轴承温升。当出现磨粒磨损时，要检查油中是否混入杂质。当出现刮伤时，检查是否是由于润滑油中混有杂质、异物及污垢。当出现疲劳剥落时，检查是不是由于不平衡引起的振动、或者是不是由于轴的挠曲与边缘载荷、过载等引起的。拉毛是指由于润滑油把大颗粒的污垢带入轴承间隙内，并嵌藏在轴承轴衬上，使轴承与轴颈（或止推盘）接触时，形成硬痂，在运转时会严重地刮伤轴的表面，拉毛轴承注意油路洁净，尤其是检修中，应注意将金属屑或污物清洗干净。穴蚀是指由于轴承结构不合理（轴承上开的油污不合理），轴的振动，油膜中形成蒸汽泡，蒸汽泡破裂，轴瓦局部表面产生真空，引起小块剥落产生穴蚀破坏，穴蚀轴承可以增大供油压力，改善轴瓦油沟、油槽形状，修饰沟槽的边缘或形状，以改进油膜流线的形状，减少轴承间隙，减少轴心晃动，换较适宜的轴瓦材料；电蚀是指由于绝缘不好或接地不良，或产生静电，在轴颈与轴瓦之间形成一定的电压，穿透轴颈与轴瓦之间的油膜而产生电火花，把轴瓦打成麻坑。电蚀轴承要检查机器的绝缘情况，特别要注意一些保护装置（如热电阻、热电偶等）的导线是否绝缘完好，检查机器接地情况，如果电蚀后损坏不太严重，可以刮研轴，检查轴颈，如果轴颈上产生电蚀麻坑、应打磨轴颈去除麻坑。

5 结语

滑动轴承由于其独特的优点，使得滑动轴承成为机械设备中不可替代的一部分。目前，人们对于滑动轴承的研究越来越重视，由此也出来了一些其它形式的滑动轴承，比如，当轴颈转速极高时，可以采用气体润滑轴承，它可以大大降低由于液体摩擦状态导致的摩擦损失。此外，还有磁悬浮轴承，显然，滑动轴承的前景仍然一片光明。

参考文献

[1] 张桂芳.滑动轴承[M].北京：高等教育出版社，1985.

[2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].高等教育出版社，2005.