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20.2 滑动轴承材料
20.2.1 对滑动轴承材料提出的要求
除了磁力轴承和静电轴承外,对于滑动表面间存在机械接触的一般滑动轴承材料提出如下要求:
1)减摩性、亲油性、导热性。
2)摩擦相容性,即抗黏附性。
3)摩擦的顺应性、磨合性和嵌入性:顺应性指通过材料表层弹塑性变形来补偿轴颈滑动表面间初始配合不良的性能;磨合性指在磨合过程中降低摩擦力、温度和磨损度的性能;嵌入性指材料容纳污物和外来硬微粒嵌入,以减轻表面刮伤和磨粒磨损的性能。
4)耐磨性、耐气蚀性。
5)高抗压强度和在承受动载荷下高抗疲劳强度。
6)耐蚀性。
7)工艺性。
8)经济性。
全面具备上述所有性能的单一材料实际上是不存在的。要求顺应性和嵌入性与高抗压强度和高抗疲劳强度往往是矛盾的。由两种或多种性质及相组织的材料以宏观或微观形式组合而成的多相的复合材料能很好地满足上述矛盾要求。如在青铜、软钢和铸铁等强度高的轴瓦表面浇铸或烧结多孔薄层顺应性和嵌入性好但强度低的软金属材料,作为轴承衬。若还需改善轴承衬表面性能,还可在其表面镀以更好的摩擦性能的材料。
20.2.2 滑动轴承材料的性能
滑动轴承材料可分为金属材料、多孔质金属材料、非金属材料以及由上述材料组成的复合材料。目前金属材料的应用仍占主导地位。滑动轴承材料的基本特性和适用场合参见表20-2。表20-5~表20-11列出了滑动轴承材料性能和应用情况,供选择材料参考。
表20-5 滑动轴承材料的物理性能
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表20-6 滑动轴承材料性能比较
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(续)
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表20-7 轴承用合金的特性与用途
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(续)
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(续)
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(续)
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表20-8 主要滑动轴承材料的应用情况
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(续)
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表20-9 常用金属轴瓦材料的性能和许用值
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(续)
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① 括号内的数值为极限值,其余为一般值(润滑良好)。对于液体动压轴承,限制[pv]值没有什么意义(因其与散热等条件关系很大)。
② 括号外的数值为合金硬度,括号内的数值为最小轴颈硬度。
③ 性能比较:1为最佳;2为良好;3为较好;4为一般;5为最差。
表20-10 常用非金属轴承材料的许用值
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表20-11 粉末冶金含油轴承的主要性能
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