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滑动轴承材料研究、故障形式 及其寿命预测

2011/11/4

\f演讲内容

由于滑动轴承的工作环境越来越复 杂,要求更多的滑动轴承在高温、 高负荷、强腐蚀的环境中工作,这 就对材料提出了更高的要求。

研究轴承的故障形式对于弄清轴承 的失效以及对其故障诊断具有现实 意义。

寿命预测对于轴承的大修与更换具 有参考价值。这里介绍三种种常见 的滑动轴承寿命预测的方法。

\f一、滑动轴承材料研究

理想的滑动轴承材料应该具有的性能: (1)减摩性:材料要具有较低摩擦阻力的性质,与轴颈材料和 润滑剂有关。 (2)耐磨性:材料抵抗磨损的能力,与材料的显微组织、屈服 强度和硬度有关。 (3)抗咬合性:轴承工作时防止轴承和轴颈表面互相咬粘或防 止轴承和轴颈烧伤的能力,与材料的显微组织、剪切强度、 亲油性和表面氧化等有关,而且还与匹配轴的材质有关。 (4)可嵌入性:材料嵌入外来异物或污物,避免表面划伤或磨 损的能力,也即材料在硬颗粒作用下产生局部塑性变形的 能力,与材料的显微组织、屈服强度、硬度、合金层和镀 层的厚度有关。

\f(5)跑合性:依靠表层的弹塑性变形来补偿滑动表面 初始配合不良的性能,具有低弹性模数和好的可塑 性的软金属有良好的跑合性,在跑合过程中降低摩 擦力、温度和磨损量。 (6)承载能力:材料在低的摩擦因数和适度磨损时,能 承受最大载荷的能力,与材料的化学成分、润滑油 粘度、轴的状况和轴承工作温度有关。 (7)抗疲劳性:指材料在变载荷条件下,抵抗疲劳破坏 的能力,轴承发生疲劳破坏时,裂纹正好是从接近 材料表面受最大剪应力处开始,在多层滑动轴承材 料中,这种裂纹垂直于表面的方向往里蔓延,一直 到达背材的结合处,然后沿背材扩展并相互连接而 剥落,与材料的化学成分、轴承的表面缺陷、工作 温度、装配和润滑状况有关。

\f(8)亲油性:指材料易被润滑油湿润和在工作表面上形成边界 膜的能力,主要与材料的成分和润滑油的性质有关。 (9)耐蚀性:指材料抵抗腐蚀的能力,主要与材料中的化学成 分、环境中的腐蚀介质的种类有关。 ? 实际上没有一种材料能同时满足这些性能要求。因此,轴 承材料必须根据其使用条件进行合理的选择。尽管可采用 的工程材料范围很广,但针对滑动轴承对材料所提的要求, 现代轴承材料主要有以下几种:巴氏合金、铜合金、铝合 金、多孔质金属材料、非金属材料,如塑料、碳、橡胶和 陶瓷等。

\f1.轴承合金(巴氏合金)

1839年JBabbitt发明了一种适合蒸汽发动机使用的白 色软质轴承合金,称为巴氏合金,由于其具有优良的滑动轴 承特性,广泛应用于从小型汽油发动机到大型柴油发动机 以\r

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10第九章滑动轴承.doc

12第十一章螺纹联接设计.doc

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