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表面,非常光滑。它通常由青銅、減摩合金和其他耐磨材料制成。在特殊情況下,它可以由木材、工程塑料或橡膠制成。有時為了節省貴重材料或結構需要,通常在襯套的內表面澆注或軋制一層軸承合金,稱為軸承襯。襯套應具有一定的強度和剛度,在軸承內定位可靠,便于輸入潤滑劑,便于散熱,便于組裝、拆卸和調整。
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滑。如果潤滑不好,襯套與轉軸之間會產生直接摩擦,摩擦會產生高溫。雖然襯套由特殊的高溫合金材料制成,但直接摩擦產生的高溫仍然足以使其燃燒。軸承襯套也可能因負荷過大、高溫、潤滑油中的雜質或異常粘度等因素而燃燒。燒瓦后滑動軸承損壞。
1.軸承襯套的常見形式和結構
常用的軸承有兩種結構,一體式和分體式。根據材料和制造方法的不同,整體襯套分為整體襯套和單層、雙層或多層軋制襯套。非金屬整體襯套可以是整體式非金屬襯套,也可以是內襯非金屬材料的鋼襯套。
有厚壁軸承和薄壁軸承。厚壁襯套采用鑄造方法制造,內表面可附著襯套。軸承合金通常采用離心鑄造方法澆注在鑄鐵、鋼或青銅襯套的內表面。為了使軸承合金與襯套良好地結合,在襯套的內表面上經常制作各種形式的榫、槽或螺紋。
由于薄壁軸承可以通過雙金屬板連續軋制等新技術批量生產,質量穩定,成本低,但軸承剛度小,裝配時軸承內表面不再修復。軸承受力后,其形狀是否完整取決于軸承座的形狀,因此,軸承殼和軸承座都需要精密加工。薄壁軸承廣泛應用于汽車發動機和柴油機。
2.軸承襯套的定位
襯套和軸承座不允許相對移動。為了防止襯套移動,可以在兩端制作法蘭進行軸向定位,也可以用定位螺釘或銷固定在軸承座上,或者在襯套的中分面上沖出定位唇進行定位使用。
為了將潤滑油引入整個摩擦表面,必須在襯套或軸頸上打開油孔或油槽。對于液力徑向軸承,有兩種類型的軸向油槽和周向油槽可供選擇。
軸向油槽分為單軸油槽和雙軸油槽。對于整體徑向軸承,當軸頸沿一個方向旋轉時,負載方向變化不大。單軸油槽最好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進入軸承。
對于分體式徑向軸承,軸向油槽通常在軸承分體式表面打開(分體式表面與負載作用線成90°)。如果軸頸沿兩個方向旋轉,則可在軸承中分面上打開雙軸油槽。一般情況下,軸向油槽應略短于軸承的寬度,以便在軸承兩端留下密封面,防止大量潤滑油從端部流失。
周向油槽適用于載荷方向變化范圍超過180°的場合。它位于軸承寬度的中間,并將軸承分成兩個獨立的部分;寬度相同時,周向油槽軸承的承載力低于軸的承載力。將軸承安裝到油槽中。用于徑向軸承的不完全液體潤滑。
3.襯套常用材料
(1) 金屬材料
a、 軸承合金(巴氏合金、白合金)是由錫、鉛、銻、銅等組成的合金;
b、 銅合金分為兩類:青銅和黃銅;
c、 鑄鐵包括普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵等。
(2) 粉末冶金材料
一種多孔軸承材料,由銅、鐵、石墨和其他粉末壓制和燒結而成。
(3) 非金屬材料
有塑料、硬木、橡膠等,其中塑料使用最多。
4.襯套材料性能:
(1) 減摩:材料對具有較低的摩擦系數。
(2) 耐磨性: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。
(4) 摩擦柔度:材料通過表面的彈塑性變形來補償軸承滑動面初始配合不良的能力。
(5) 嵌入:該材料含有要嵌入的硬顆粒,從而降低軸承滑動面上的劃痕或磨損性能。
(6) 磨合:短期輕負荷運行后,襯套和軸頸表面形成一致表面形狀和粗糙度的能力(或特性)。
(7) 此外,還應具有足夠的強度和耐腐蝕性、良好的導熱性、可制造性和經濟性。
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量。如果軸與襯套的接觸面接觸不好,則保證在某一小點或某一區域,破壞油膜,該部位的壓力產生的摩擦力必須遠遠大于均勻接觸產生的摩擦力。因此,在運行過程中,散熱量大,軸承溫度必須高。
相反,如果軸和襯套接觸良好,則力均勻,摩擦面上的油膜完整。在運行期間,雖然也會散發熱量,但熱量很小,并分布在整個軸承中。這部分熱量很容易流失,因此軸承不會產生高熱。
為確保軸和軸承之間的良好接觸,應仔細刮除軸承。刮瓷磚一般是先刮瓷磚(因為下面的瓷磚有壓力)再貼瓷磚。應在設備審查后進行瓷磚刮削。先在軸頸上涂上一層薄薄的紅鉛油,然后轉動軸,使軸在軸瓦內轉一圈。襯套與軸頸摩擦后,提升軸。結果,軸承表面局部較高。
刮擦時,每次應改變方向,使刮擦形成60°90°的角度。連續幾次逐漸增加接觸點,最后色斑均勻分布,直至達到規定標準。通常,下襯套與軸之間的接觸角為60°90°。在該范圍內,接觸點應在中間密集,兩側應逐漸變薄。接觸面和非接觸面之間不應有明顯的邊界。
接觸角不應太大或太小。當角度過大時,會影響潤滑油膜的形成,因此無法獲得良好的潤滑,襯套會很快磨損。如果角度太小,襯套的壓力會增加,這也會增加襯套。穿在刮掉瓷磚的同時,還要找到正軸的標高。
上瓦的刮法與下瓦相同。在瓦上上色時,一定要裝好軸,用螺絲固定好軸承蓋,并取下瓦口上的墊片,保證上瓦能很好地連接軸頸接觸。