軸(zhóu)承襯(chèn)套是軸承的(de)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(shì)否合理,對軸承的(de)性能有很大的影響。它是一個瓦片狀的半圓柱形表麵,非常光(guāng)滑。它通常由青銅、減摩合金和其他耐磨材料製成。在特殊情況下(xià),它可以由木材、工程塑料或(huò)橡膠製成。有時為了節省貴重材料或結構需要,通常在襯套的內表麵(miàn)澆注或軋製(zhì)一層軸(zhóu)承合金,稱為軸承襯。襯(chèn)套(tào)應具有一定的強度和剛(gāng)度,在軸承內定位可靠,便(biàn)於輸入潤(rùn)滑劑,便於散(sàn)熱,便於組裝、拆卸和調整。
當軸(zhóu)承工作時,襯套和旋轉軸之間需要一層薄(báo)薄的(de)油膜進行潤滑。如果(guǒ)潤滑不(bú)好,襯套與轉軸之間(jiān)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製(zhì)成,但直接摩擦產生的高溫仍然足以使其燃(rán)燒(shāo)。軸承襯套也可能因負荷過(guò)大、高溫(wēn)、潤滑油中的雜質或異常粘度等因素而燃燒。燒瓦後滑動軸承(chéng)損壞。
1.軸(zhóu)承襯套的常見形式和結構
常用的軸(zhóu)承有兩種結構,一體式和分體(tǐ)式。根據材料和製造方法的不同,整體襯套分為整體(tǐ)襯套和單層、雙層(céng)或多層軋製襯套。非金屬整體襯套可以是整體式(shì)非金屬襯套,也(yě)可以是內(nèi)襯非金屬材料的鋼襯套(tào)。
有厚壁軸承和薄壁軸承。厚壁襯套采用鑄造方法製造,內表(biǎo)麵可附(fù)著(zhe)襯套。軸承合金通(tōng)常采用離心(xīn)鑄造方法澆注在鑄鐵、鋼(gāng)或青銅襯套的內表麵。為了使軸承合金與襯套良好地結合,在襯套的內表麵(miàn)上經常製作各種形式的榫、槽或螺(luó)紋。
由於薄壁軸承可以(yǐ)通過雙金屬板連續(xù)軋製等新技術批量(liàng)生產,質量穩定(dìng),成本(běn)低,但(dàn)軸承剛度小,裝配時軸承內表麵不再修複。軸(zhóu)承受(shòu)力後,其形狀是否完整取決(jué)於軸承座的形狀,因此,軸承殼和軸承座都(dōu)需要精(jīng)密加工。薄壁軸承廣泛應用於(yú)汽車發(fā)動機和柴油機。
2.軸承襯套的(de)定位
襯套和軸承座不允許相(xiàng)對移動。為了防止襯套移動,可以在兩端製作法蘭進行軸向定位(wèi),也可以(yǐ)用定位螺釘或銷固定在軸承座上,或者在襯(chèn)套的中分麵上(shàng)衝出定位唇(chún)進行(háng)定位使用。
為了將潤滑油(yóu)引入整個摩擦表麵,必須在襯套或軸頸(jǐng)上打開油孔或油槽。對於液力徑(jìng)向軸承,有兩種類型的軸向油槽和周向油槽可供選擇。
軸(zhóu)向油槽分為單軸(zhóu)油槽和雙軸油槽(cáo)。對於整體徑(jìng)向軸承,當軸頸沿一個方向(xiàng)旋轉時,負載方向變化不大。單軸油槽最好(hǎo)在(zài)油膜厚度最大的位置打開,以(yǐ)確保(bǎo)潤滑油從壓力最小的位置進入軸承。
對於(yú)分(fèn)體式徑向軸承,軸向油槽通常在軸承分體(tǐ)式表(biǎo)麵打開(分體式表麵與負載(zǎi)作(zuò)用線成90°)。如(rú)果軸頸沿兩個方向(xiàng)旋轉,則可在軸承中分麵上(shàng)打開雙軸油槽。一般情況下,軸向油槽應略(luè)短於軸承的寬度,以(yǐ)便在(zài)軸承兩端留下密封麵,防止大量潤滑油從端部流失。
周向(xiàng)油槽適用於(yú)載荷方向變化範圍超過(guò)180°的場合。它位(wèi)於軸承寬度的中間,並將軸承分成兩個獨立的部分;寬度相同時,周向油槽軸承(chéng)的承載力低於軸的承載力。將軸承安裝(zhuāng)到油槽中。用於徑向軸承的不完全液體潤(rùn)滑。
3.襯套常用材料
(1) 金屬材料
a、 軸承合金(巴氏合金、白合(hé)金)是由錫、鉛、銻、銅等組成的合金;
b、 銅合金分為兩類:青(qīng)銅和(hé)黃銅;
c、 鑄鐵包括普通灰(huī)鑄鐵、球墨鑄(zhù)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(yā)製和燒結而成。
(3) 非金屬材料
有塑料、硬木(mù)、橡膠等,其中塑料使用最多。
4.襯套(tào)材料性能:
(1) 減摩:材料對具有較低的摩擦係數。
(2) 耐磨性:材料的耐磨(mó)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:材料通過表麵的彈塑性(xìng)變形來補償軸承滑動麵初始配合不(bú)良的能力。
(5) 嵌入:該材料含有(yǒu)要嵌入的硬顆粒,從而(ér)降低軸承滑動麵上的(de)劃痕或磨損性能。
(6) 磨合(hé):短期輕負荷運(yùn)行後,襯套和軸頸表麵形成一致表麵形狀和粗(cū)糙度(dù)的能力(或特性)。
(7) 此(cǐ)外(wài),還應具有足夠的強度和耐腐蝕性、良好的導熱性、可製造性和經濟性。
5.襯(chèn)套刮擦
襯(chèn)套直接支撐軸。當軸在襯套中旋轉時,不可避免地(dì)會因摩擦而產生熱量(liàng)。如果軸(zhóu)與襯套的接觸麵接觸不好,則保證(zhèng)在(zài)某一小點或某一區域,破壞油膜,該部位的壓力產生的摩擦(cā)力必須遠遠大於均勻接觸產生的摩擦力(lì)。因此,在(zài)運行(háng)過(guò)程中,散(sàn)熱量大,軸承溫度必須高。
相反,如(rú)果軸和襯套接觸良好,則力(lì)均勻,摩擦麵上的(de)油膜完整(zhěng)。在(zài)運行期間,雖(suī)然也(yě)會散發熱量,但熱量(liàng)很小,並分布在整個軸承中。這部分熱量很容易流失,因此軸承不會產(chǎn)生高熱。
為確保軸和軸承之間的良好接觸,應仔細刮除軸承(chéng)。刮瓷磚一般是先刮瓷磚(因為下麵的(de)瓷(cí)磚有壓力)再貼瓷磚(zhuān)。應在設備審查後進行瓷磚刮削。先在軸頸上(shàng)塗上一層薄薄的紅鉛油,然後轉動軸,使軸在軸瓦內轉一圈。襯(chèn)套與軸頸摩擦(cā)後,提升軸。結果,軸承表麵局部(bù)較高。
刮(guā)擦時,每次應改變(biàn)方向,使刮擦形成60°90°的(de)角度。連續幾次逐漸增加接觸點,最後色斑均勻分布,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(gāi)範圍內,接觸點(diǎn)應在中間密集,兩側應逐漸變薄。接(jiē)觸麵和非接觸麵之間不應有明顯的邊(biān)界。
接觸角不應(yīng)太大或太小(xiǎo)。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(huì)很快磨損。如果角度太小,襯套(tào)的壓力會增(zēng)加,這也會增加襯套。穿在刮掉(diào)瓷磚的同時,還要找到正軸的標高。
上瓦的刮法與(yǔ)下瓦相同。在瓦上上(shàng)色時,一定要裝好軸,用螺絲固定(dìng)好軸承(chéng)蓋,並取下(xià)瓦口上的墊片,保證上瓦能很好地連接軸頸接觸。