凸輪軸承的金屬材料:
金屬材料常用的滑動(dòng)軸承金屬材料有軸承合金(又叫巴氏合金或白合金)、耐磨鑄鐵、銅基和鋁基合金。
(1)軸承合金(又叫巴氏合金或白合金)主要合金成分是錫、鉛、銻、銅。銻、銅用以提高合金強(qiáng)度和硬度。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)巴氏合金可以分為錫基合金和鉛基合金兩種。鉛基合金的強(qiáng)度和硬度比錫基合金低耐蝕性也差。所以在使用巴氏合金的時(shí)候通常選用錫基合金其常用的牌號(hào)有ZSnSb11Cu6、ZSnSb8Cu4等。盡管鉛基合金的性能沒有錫基合金好但是由于它比較經(jīng)濟(jì)因此在滿足要求的工況條件下仍然選擇使用其常用的牌號(hào)ZPbSb16Sn16Cu2等。然而軸承合金元素的熔點(diǎn)大都較低所以適合在150℃以下的工況。
(2)銅基合金具有較高的導(dǎo)熱性相對(duì)于鋼具有更好的耐磨性。并且銅基合金具有很好的加工性和潤(rùn)滑性它的內(nèi)壁可以進(jìn)行精加工與軸光滑的面接觸。用作滑動(dòng)軸承材料的銅基合金主要有:以銅、銻為主要成分的黃銅;以銅、錫為主要成分的青銅;以及銅鉛合金(又稱鉛青銅)。銅基合金強(qiáng)度高導(dǎo)熱性和耐磨性好允許工作溫度比巴氏合金高但順應(yīng)性、嵌入性和摩擦相容性都不如巴氏合金。常用的含錫、磷的錫青銅適用于中速重載或受沖擊載荷的軸承;含錫、鋅、鉛的錫青銅適用于中速中載的軸承。
凸輪軸承的非金屬材料:
(1)聚四氟乙烯:具有優(yōu)良的自潤(rùn)滑性能和較高熱穩(wěn)定性能。其摩擦因數(shù)小不吸水不黏不燃可在-180~250℃的條件下使用。但也存在著線脹系數(shù)大尺寸穩(wěn)定性差導(dǎo)熱性差等缺點(diǎn)。為改善其性能可用金屬顆粒、纖維、石墨和無機(jī)物填充強(qiáng)化。
(2)石墨:是一種良好的自潤(rùn)滑材料又因其易加工且越磨越光滑所以是軸承的優(yōu)選材料。但其力學(xué)性能差抗沖擊和承受載荷能力差只適用于輕載場(chǎng)合。為提高其力學(xué)性能常用一些耐磨性能好的易熔金屬進(jìn)行浸漬處理。常用的浸漬材料有巴氏合金、銅合金以及銻合金等。浸巴氏合金石墨軸承允許使用溫度為120~180℃浸銅合金石墨軸承允用溫度為300℃浸銻合金石墨軸承允許的工作溫度可達(dá)500℃。
(3)橡膠:是用彈性體的聚合物具有良好的彈性和吸振性。但其導(dǎo)熱性差加工困難許用使用溫度在65℃以下且需要循環(huán)水不斷地潤(rùn)滑冷卻因此一般很少選用。
(4)硬質(zhì)合金:具有硬度高耐磨強(qiáng)度和韌性較好耐熱耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能因此用其加工的滑動(dòng)軸承精度高運(yùn)行平穩(wěn)硬度高強(qiáng)度好經(jīng)久耐用但是價(jià)格昂貴。
(5)碳化硅:是一種人工合成的新型無機(jī)非金屬材料。硬度次于金剛石具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕、耐磨、耐高溫性能以及機(jī)械強(qiáng)度高自潤(rùn)滑性能好抗高溫蠕變摩擦因數(shù)小熱導(dǎo)率高熱膨脹系數(shù)低等特點(diǎn)可廣泛用于石油、冶金、化工、機(jī)械、航空航天以及核能等領(lǐng)域常用作滑動(dòng)軸承以及機(jī)械密封的摩擦副材料。大量試驗(yàn)表明碳化硅是目前摩擦副中最優(yōu)秀的材料尤以無壓燒結(jié)SiC和熱壓燒結(jié)SiC的性能最佳。
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