軸向接觸軸承軸承材料

根據(jù)軸承工作能力的主要準(zhǔn)則，制作軸承的材料應(yīng)該具有一定的承載能力、嵌入性、導(dǎo)熱性、低摩擦系數(shù)、表面光滑、抗磨、抗疲勞和抗腐蝕。沒有一種材料能完全滿足所有的要求，這就是在絕大多數(shù)設(shè)計(jì)中常采用折中法的原因。

下面簡(jiǎn)要介紹幾種軸承材料的性能和應(yīng)用。

軸向接觸軸承軸承合金

軸承合金(巴氏合金)被廣泛使用。它們通常有兩種類型：錫基軸承合金和鉛基軸承合金，它們具有跑合快的特點(diǎn)，很容易將表面變得非常平滑，它們通常作為軸承襯附在鋼的軸瓦基體上。巴氏合金軸承具有很好的適應(yīng)性，對(duì)于較小的不對(duì)中或存在缺陷的軸具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的特性。因?yàn)檫M(jìn)入到潤(rùn)滑劑中的適量灰塵或外界雜物能被這種軟材料吸收，防止軸出現(xiàn)膠合破壞，故這種嵌入性使得它們成為極優(yōu)秀的軸承材料。軸頸材料可以是軟鋼、硬鋼或鑄鐵。

軸向接觸軸承青銅

青銅軸承適用于軸和軸承對(duì)中性好的低速重載的場(chǎng)合，可由多種合金成分制成以獲得各種不同的物理性能。

軸向接觸軸承鉛銅

這種軸承的承載能力高于軸承合金，其適應(yīng)性較差，因此用于軸的剛性好且對(duì)中性好的場(chǎng)合。

軸向接觸軸承鑄鐵

鑄鐵軸承材料廣泛應(yīng)用于要求不太嚴(yán)格的場(chǎng)合。軸頸的硬度必須高于軸瓦的硬度。工作表面要用石墨和油的混合膠質(zhì)仔細(xì)地加以跑合。要求軸頸與軸承之間必須良好地對(duì)中。

軸向接觸軸承多孔軸承

首先將金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)，然后將其浸在油中，就可制作出所謂“自潤(rùn)滑”或“多孔”軸承。各種不同成分的青銅被廣泛使用在多孔軸承上，而較少使用鐵。由于多孔軸承具有自潤(rùn)滑性能，所以它主要用于當(dāng)使用一般潤(rùn)滑方法時(shí)，軸承難以或不可能獲得可靠潤(rùn)滑的場(chǎng)合。

軸向接觸軸承碳和塑料

在高溫場(chǎng)合，或傳統(tǒng)的潤(rùn)滑方式不能使用時(shí)，純碳軸承可以達(dá)到滿意的效果。聚四氟乙烯是一種非常普通的塑料。由它做成的軸承具有極低的摩擦系數(shù)，并且用在無油潤(rùn)滑的場(chǎng)合，它可以在低速或間歇擺動(dòng)且重載的工況下工作。實(shí)驗(yàn)表明，一些材料的組合可以很好地搭配工作，而有一些則不能。在一起不能很好搭配工作的材料組合將會(huì)出現(xiàn)過度的磨損 。2100433B

軸向接觸軸承滑動(dòng)軸承的失效形式

1)非液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。

由于非液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑不充分，故磨損比較嚴(yán)重；摩擦熱量多時(shí)還可能發(fā)生膠合破壞：在變載荷作用下，軸承還可能產(chǎn)生疲勞破壞。

2)液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。

對(duì)于液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承來說，主要是形成液體潤(rùn)滑油膜，從而實(shí)現(xiàn)完全的液體摩擦，并具有足夠的承載能力。因此其失效形式一是不能形成液體潤(rùn)滑，二是發(fā)生軸承過熱，使?jié)櫥偷酿ざ认陆担瑥亩档洼S承的承載能力。

軸向接觸軸承滾動(dòng)軸承的失效形式

1)疲勞點(diǎn)蝕。滾動(dòng)軸承各組成元件在工作中承受變化的接觸應(yīng)力。在接觸變應(yīng)力的長(zhǎng)期作用下，金屬表層會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕。在安裝、潤(rùn)滑、維護(hù)良好的條件下，滾動(dòng)軸承的失效形式是滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道上的點(diǎn)蝕。

滾動(dòng)軸承在發(fā)生點(diǎn)蝕破壞后，運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)烈的振動(dòng)、噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象，最后導(dǎo)致失效而不能正常工作，軸承的壽命計(jì)算就是針對(duì)這種失效。

2)塑性變形。當(dāng)軸承不回轉(zhuǎn)、緩慢擺功或低速轉(zhuǎn)動(dòng)(n<10 r/min)時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生疲勞損壞。但過大的靜載荷或沖擊載荷會(huì)使套圈滾道與滾動(dòng)體接觸處產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力，在局部應(yīng)力超過材料的屈服點(diǎn)時(shí)將產(chǎn)生較大的塑性變形，從而導(dǎo)致軸承失效。因此對(duì)這種工況下的軸承需作靜強(qiáng)度計(jì)算。

滾動(dòng)軸承還有其他失效形式，如套圈斷裂、滾動(dòng)體破碎、磨損、銹蝕等 。

軸向接觸軸承滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)

滑動(dòng)軸承主要具有承載能力高、工作平穩(wěn)可靠、噪聲低、徑向尺寸小、精度高、流體潤(rùn)滑時(shí)摩擦磨損較小、油膜有一定的吸振能力等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，對(duì)非液體摩擦滑動(dòng)軸承，其摩擦較大，磨損嚴(yán)重；對(duì)液體摩擦滑動(dòng)軸承在啟動(dòng)、行車、載荷、轉(zhuǎn)速比較大的情況下難于實(shí)現(xiàn)液體摩擦；液體摩擦滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)費(fèi)用高。

軸向接觸軸承滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)

與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承的主要優(yōu)點(diǎn)為：

1)摩擦力矩和發(fā)熱較小。在通常的速度范圍內(nèi)，摩擦力矩很少隨速度而改變。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比滑動(dòng)軸承要低得多(比后者小80%-90%)。

2)維護(hù)比較方便，潤(rùn)滑劑消耗較小。

3)軸承單位寬度的承載能力較大。

4)大大地減少有色金屬的消耗。

滾動(dòng)軸承的缺點(diǎn)是：徑向外廓尺寸比滑動(dòng)軸承大：接觸應(yīng)力高，承受沖擊載荷能力較差，高速重負(fù)荷下壽命較低：小批生產(chǎn)特殊的滾動(dòng)軸承時(shí)成本較高；減振能力比滑動(dòng)軸承低。

軸向接觸軸承推力軸承

主要用于承受軸向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角為45°～90°。推力軸承按公稱接觸角的不同又分為如下幾類。

軸向接觸軸承軸向接觸軸承的概念

軸向接觸軸承：公稱接觸角為90°的推力軸承，如推力球軸承等。

單向推力球軸承套圈與滾動(dòng)體常是可分離的。單向推力球軸承只能承受單向軸向載荷。兩套圈的內(nèi)孔直徑不同、內(nèi)徑較小的是緊圈，它與軸配合，隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)：內(nèi)徑較大的是松圈，與機(jī)座固聯(lián)在一起，一般不動(dòng)。

雙向推力球軸承可承受雙向軸向載荷、中間套圈為緊圈，與軸配合，另外兩圈為松圈 。

軸向接觸軸承推力角接觸軸承的概念

推力角接觸軸承：公稱接觸角為45°～90°的推力軸承，如推力角接觸軸承等。

單向推力角接觸球軸承能夠承受一個(gè)方向上的軸向負(fù)荷，雙向推力角接觸球軸承的特點(diǎn)是可以同時(shí)承受徑向和軸向載荷的聯(lián)合載荷。

1、滾動(dòng)軸承的組成為了適用于某些特殊的使用要求，有的軸承會(huì)增加或減少一些零件。帶油脂密封軸承外圈帶止動(dòng)環(huán)軸承無外圈軸承無內(nèi)圈軸承既無外圈也無內(nèi)圈第一章滾動(dòng)軸承的一般概念和分類

2、滾動(dòng)軸承四大件的功能

◆內(nèi)圈通常與軸是緊配合，并與軸一起旋轉(zhuǎn)。

◆外圈通常與軸承座孔或機(jī)械部件的殼體配合，起支撐作用。

◆滾動(dòng)體借助保持架均勻的排列在內(nèi)、外圈之間，它的行狀、大小和數(shù)量直接決定軸承的承載能力。

◆保持架將滾動(dòng)體均勻的分隔開，引導(dǎo)滾動(dòng)體在正確的軌道上運(yùn)動(dòng)。第一章滾動(dòng)軸承的一般概念和分類

3、滾動(dòng)體的類型滾珠（鋼球）球面滾子對(duì)稱形球面滾子非對(duì)稱形軸滾承子載形荷狀和、性大能小的、影數(shù)圓柱滾子滾針圓錐滾子響量？對(duì)第一章滾動(dòng)軸承的一般概念和分類 。

4、保持架的類型黑色金屬保持架非金屬保持架有色金屬保持架低碳鋼不銹鋼膠木塑料尼龍66黃銅青銅鋁合金

軸向接觸軸承屬于滾動(dòng)軸承中的推力軸承的一類，另一類是角接觸軸承。軸向接觸軸承垂直于軸向安裝，并且只能承受軸向力。相對(duì)于滾動(dòng)軸承中向心軸承的一類徑向接觸軸承。軸向接觸軸承有兩類：一類，是球軸承。另一類，是滾子軸承。

機(jī)組的軸向位移應(yīng)保持在允許范圍內(nèi)，一般為0.8～1.0mm，超過這個(gè)數(shù)值就會(huì)引起動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦碰撞，發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞事故，如軸彎曲，隔板和葉輪碎裂，汽輪機(jī)大批葉片折斷等。 轉(zhuǎn)子軸向位移（也被成為竄軸）這一指標(biāo)主要是用以監(jiān)督推力承軸的工作狀況。

汽輪機(jī)運(yùn)行中，汽流在其通道中流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的軸向推力是由推力承軸來承擔(dān)的，并由它來保持轉(zhuǎn)子和汽缸的相對(duì)軸向位置。不同負(fù)荷下軸向推力的大小是不同的，推力承軸在受壓時(shí)產(chǎn)生的彈性變形也相應(yīng)變化，所以運(yùn)行中應(yīng)該將位移數(shù)值和準(zhǔn)值作比較，借以查明機(jī)組運(yùn)行是否正常。

作用在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向推力，是由推力承軸來承受的，推力承軸承受轉(zhuǎn)子的軸向推力并維持汽輪機(jī)通流部分正常的動(dòng)靜軸向間隙。如果顯然，軸向推力的變化將影響推力承軸工況的變化，進(jìn)而會(huì)影響到汽輪機(jī)動(dòng)靜軸向間隙。從汽輪機(jī)安全運(yùn)行的角度看來，動(dòng)靜軸向間隙是不允許由過大的變化的，所以通常均在推力承軸部位裝設(shè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸向位移監(jiān)測(cè)裝置，以保證汽輪機(jī)組的安全工作。

推力承軸，包括承軸座架、瓦架、油膜，并非絕對(duì)剛性，也就是說在軸向推力用下會(huì)產(chǎn)生一定程度的彈性位移。如果汽輪機(jī)軸向推力過大，超過了推力承軸允許的負(fù)載限度，則會(huì)導(dǎo)致推力承軸的損壞，較常見到的就是推力瓦磨損和燒毀，此時(shí)推力承軸將不能保持機(jī)組動(dòng)靜之間的正常軸向間隙，從而將導(dǎo)致動(dòng)靜碰磨，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成更大的設(shè)備損壞事故。

由于機(jī)組在正常工況下運(yùn)行時(shí)，作用在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的軸向推力就很大，如果再發(fā)生以上幾種異常情況，軸向推力將會(huì)更大，引起推力瓦塊溫度升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使推力瓦塊融化。

7000C型(∝=15°)、 7000AC型(∝=25°) 和7000B(∝=40°)該種軸承的鎖口在的外圈上，一般內(nèi)外圈不能分離，可承受徑向和軸向的聯(lián)合載荷以及一個(gè)方向的軸向載荷。承受軸向載荷的能力由接觸角決定，接觸角大，則承受軸向載荷的能力高。該種軸承能限制軸或外殼在一個(gè)方向的軸向位移。

l 單列：78XX、79XX、70XX、72XX、73XX、74XX

2 微型：70X

3 雙列：52XX、53XX、32XX、33XX、LD57、LD58

4 四點(diǎn)接觸：QJ2XX、QJ3XX

汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向位移是用來監(jiān)視推力軸承工作狀況的。近來，一些機(jī)組還裝設(shè)了推力瓦油膜壓力表，運(yùn)行人員利用這些表計(jì)監(jiān)視汽輪機(jī)推力瓦的工作狀況和轉(zhuǎn)子軸向位移的變化。汽輪機(jī)軸向位移停機(jī)保護(hù)值一般為推力瓦塊烏金的厚度減0.1—0.2mm，其意義是當(dāng)推力瓦烏金磨損熔化而瓦胎金屬尚未觸及推力盤時(shí)即跳閘停機(jī)，這樣推力盤和機(jī)組內(nèi)部都不致?lián)p壞，機(jī)組修復(fù)也比較容易。

在推力瓦工作失常的初期，較難根據(jù)推力瓦回油溫度來判斷。因?yàn)橛土亢艽?，反?yīng)不靈敏，推力瓦烏金溫度表能較靈敏地反映瓦塊溫度的變化。但是運(yùn)行機(jī)組推力瓦塊烏金溫度測(cè)點(diǎn)位置及與烏金表面的距離，均使測(cè)得的溫度不能完全代表烏金最高溫度。因此，各制造廠根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)制定了限額。油膜壓力測(cè)點(diǎn)能夠立即對(duì)瓦塊負(fù)荷變化作出反應(yīng)，但對(duì)油膜壓力的安全界限數(shù)值，還不能提出一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)。