机械网--性能卓越的滑动轴承

对大多数利用，可以用滑动轴承替换传统的转动轴承。如果利用得当，滑动轴承不但可节省空间和质量，承受更多载荷，需要更少的保护，而且其吸收振动的能力比转动轴承更好。汽车工程师已将泵、转向系统、空调紧缩机、气门顶杆、节气门和变速器中的转动轴承更改成滑动轴承。滑动轴承正在很多利用中替换转动轴承，这些利用包括泵、风力发电机、农业和建筑机械等领域。以往设计师认为复杂的零部件需要复杂的转动轴承，但是现在设计师开始认识到滑动轴承有设计简单等诸多优势。但这其实不是说滑动轴承在现有的利用中可以替换所有的转动轴承，比如要求精度极高的轴定位或摩擦极小的利用中，可以排除使用滑动轴承。

对大多数利用，可以用滑动轴承替换传统的转动轴承，给客户带来技术和竞争上的优势。如果利用得当，滑动轴承不但可以节省空间和质量，承受更多载荷，需要更少的保护，而且其吸收振动的能力比转动轴承更好。表1显示了基于类似轴承内径和长度，转换到滑动轴承的好处。引领这1替换趋势的是滚针轴承使用者，他们认为使用滑动轴承时，更容易实现轴承座和轴尺寸的1些设计变化。大尺寸转动轴承的使用者也正故意识地想到使用滑动轴承可以节省本钱。图1 典型的滚针轴承（左）和金属－聚合物滑动轴承（右）：在滑动轴承中没有相互运动的元件

更有益于经济性吸引设计者使用滑动轴承的因素之1是本钱。转动轴承比较复杂，多元件和精密的结构使得它比滑动轴承的本钱要高25%～400%。另外，某些转动轴承的安装工具是另外1项本钱，而滑动轴承的本钱却要低50%～75%。在某些领域的利用中，如汽车和航空工业领域，设计者也能够通过减重而附加经济价值。汽车制造商1直积极地减轻整车质量，以实现燃油经济性。1样尺寸的滑动轴承，其质量还不到冲压外圈滚针轴承的1半。由于不同的工艺，厚外圈滚针轴承的质量差不多是滑动轴承的5倍，而深沟球轴承的质量达14倍以上。表2显示了不同类型、类似尺寸的轴承的质量对比。除轴承本身的质量外，设计者应当考虑轴承座的质量和复杂性。典型滑动轴承的壁厚是1～2.5mm，设计者可以修整轴承座，从而降落质量和原材料本钱。改用单个滑动轴承，也不需要卡簧、轴肩和其他保持结构，这些都可以降落轴承的质量农村宅基地强拆合法吗。图2 滑动轴承在很多利用中代替转动轴承，例如在液压齿轮泵中

更大的承载面由于滑动轴承比转动轴承有着更大的表面接触面积，因此设计者可以选择较小的滑动轴承以适应更大的负载，同时节省空间和本钱。例如，典型的20mm×23mm×15mm的滑动轴承可以承受42kN的动态负载和75kN的静态负载，而对应的20mm×26mm×16mm的冲压外圈滚针轴承可以分别承受12.7kN的动态负载和20.1kN的静态负载。滑动轴承1样能够很好地承受冲击载荷，工作状态就像在不平整的路面上的悬架系统。在这类情况下，转动轴承可能容易产生疲劳破坏和压痕——1种轴承破坏情势，即滚子上的力大于滚道材料的弹性极限时产生的永久凹痕。打个比方，女士高跟鞋可以在地板上产生类似的破坏，但是1样1个人穿平底鞋就没有任何的痕迹。1样的载荷，滑动轴承载荷散布比转动轴承的集中载荷更有优势，特别是相对滚针轴承和球轴承。材料的1致性也使滑动轴承比转动轴承能承受更大的轴偏心。除特殊设计，转动轴承还需要补偿偏心量，否则偏心会增加轴承磨损，减少轴承寿命，由于载荷集中后应力会增加。相对地，滑动轴承即使有轻微的不对中，也不会载荷集中小区违章建筑的认定与处理，而会很均匀地散布。图3 典型的聚合物滑动轴承的截面：显示钢背衬（灰色）、烧结铜夹层（黄色）和滑动层（黑色）

最小化接触面积是减少摩擦的1种方法，所以设计者传统地将转动轴承定义为可用于极端低摩擦的利用。但是只考虑摩擦力，可能会选择不合适的轴承。1些滑动轴承需要定期的润滑，但是许多滑动轴承的固态润滑剂整合在滑动层上，去除辅助润滑、切开检测和保护的需要。转动轴承可能没法在摆动情况下具有很好的性能。转动轴承的转动体由于质量比较大，会产生比简单紧凑的滑动轴承更大的惯性。这类惯性必须通过反向运动来克服。另外，低振幅高频率的摆动会破坏转动轴承。这类载荷构成的接触应力集中在少数的转动体和相应的滚道上，导致疲劳破坏和密封磨损。如果摆动角度小于360°除以转动体个数的数值，转动体接触区域会产生润滑不足；如果摆动角度大于90°，则润滑剂受搅动而降解。另外1方面，滑动轴承可以将载荷散布在更大的区域，贴着轴滑行，充分降落接触应力和疲劳的危险。另外，由于没有转动元件，滑动轴承可以免润滑剂活动，进而避免搅动引发的降解。

更小的振动和噪声转动轴承会由于转动体的磨损或润滑剂的消耗而产生更大的噪声。不管转动体及滚道细微的不同心或“倾斜”都会产生振动和噪声，而振动和噪声会进1步扩大到相邻的部件。由于滑动轴承没有内部相互运动的部件，所以没有任何的噪声，而且现在的滑动轴承由多层的工程金属和聚合物的涂层组成，涂层材料结构易于吸收振动。其结果是轴和轴承工作时保持低噪声。1片式的结构易于安装和保护。只要压入轴承座中，就轻松完成了安装。对转动轴承，操作和安装不当会引发破坏和早期失效。如果设计和安装正确，任何轴承都可以在利用中到达期望的性能和寿命。用户可以通过选择正确的工作状态和适当及时的保护，避免过早失效。也就是说，许多自润滑滑动轴承比转动轴承需要更少的保护，更少的部件会产生磨损和失效，所以需要的保护也更少。

长寿命的泵轴承（其他选项）领先的汽车动力传动系统供应商，新开发了1款6速、前轮驱动变速器，该变速器的燃油经济性得到进1步优化，同时可降落排放，200000km内不需要更换机油和过滤器。与该变速器相配的叶片泵被安装在液力变矩器的壳上，通过链轮带动。它可以在7000r/min的速度和320psi（2.2MPa）的油压下工作。根据性能要求，这类泵要通过150000km测试，到达99.95%的可靠性。泵的叶片转子由前底盘上的滚针轴承支持着。其工作条件为2400psi（16.5MPa）的载荷，转动速度为7500r/min，温度到达266F（130℃）。该供应商用Glacier Garlock滑动轴承替换了滚针轴承。这类轴承既耐流蚀，又耐气蚀，因此特别适用于起动/停止系统的利用。这类轴承结构由钢背衬、烧结铜和填充在表面层的PTFE组成。涂层中的稀土纤维使轴承能承受250MPa的负载，温度范围为⑵00～280℃。某专业的泵制造商通过轴承的成套测试，包括压力/速度循环实验、混合油膜散布实验、完全油膜和边界润滑实验、润滑不足实验和开关实验。测试条件：负载为50～2 400psi（0.34～16.5MPa），泵速度为500～7000r/min，温度从室温到500F（260℃）。测试结果使得该制造商将滚针轴承改成DP4滑动轴承，下1步计划将钢背衬改成铜背衬。 (end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章