剖分式滑动轴承及其结构和材料

一、滑动轴承的类型

滑动轴承按承受载荷的方向，可分为径向滑动轴承和推力滑动轴承；按轴系和轴承装拆的需要，可分为整体式和剖分式；按轴颈和轴瓦间的摩擦状态，可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。

二、滑动轴承的结构

1.径向滑动轴承

（1）整体式径向滑动轴承。

整体式径向滑动轴承由轴承座1、轴套2和润滑装置等部分组成，如图4－6所示。这种轴承结构简单、成本低，但轴套磨损后轴承间隙无法调整，装拆时轴或轴承需轴向移动，故只适用于低速、轻载和间歇工作的场合，如小型齿轮油泵、减速箱等。

图4－6　整体式径向滑动轴承

1—轴承座；2—轴套

（2）剖分式径向滑动轴承。

剖分式径向滑动轴承由轴承座3、轴承盖2、轴瓦4和5及双头螺柱1等组成，如图4－7所示。在轴承座和轴承盖的剖分面上设有阶梯形定位止口，以便定位和防止工作时错动。它的轴瓦磨损以后可以调整，轴瓦磨损后的轴承间隙可通过减少剖分面处的金属垫片或将剖面刮掉一层金属的办法来调整，并同时刮配轴瓦。剖分式径向滑动轴承由于间隙可以调整及装拆方便，因此得到了广泛的应用。

图4－7　剖分式径向滑动轴承

1—双头螺柱；2—轴承盖；3—轴承座；4，5—轴瓦

（3）调心轴承。

调心轴承如图4－8所示，其轴瓦外表面作成球面形状，与轴承盖及轴承座的球状内表面相配合，轴瓦可自动调位以适应轴颈在轴弯曲时产生的偏斜，从而避免轴颈与轴瓦的局部磨损。当轴承的宽度B大于轴颈直径d的1.5倍，或轴的刚度较小，或两轴难以保证同心时，皆宜采用调心轴承。

2.推力滑动轴承

推力滑动轴承用来承受轴向载荷，其由轴承座1、衬套2、轴瓦3和推力轴瓦4组成，如图4－9所示。推力轴瓦底部为球面，这就使轴瓦工作表面受力均匀。

图4－8　调心轴承

图4－9　推力滑动轴承

1—轴承座；2—衬套；3—轴瓦；4—推力轴瓦；5—销钉

推力滑动轴承按支承面的形式不同，可分为实心式、单环式、空心式和多环式四种，如图4－10所示。图4－10（a）所示为实心推力轴颈，由于其工作时轴心与边缘磨损不均匀，以致轴心部分压强极高，所以极少采用。在实际结构中多数采用空心轴颈，如图4－10（b）所示，可使其端面上压力的分布得到明显改善，并有利于储存润滑油；图4－10（c）所示为单环形推力轴颈；图4－10（d）所示为多环形推力轴颈，由于支承面积大，故可承受较大的载荷，且能承受双向轴向载荷。

图4－10　推力滑动轴承轴颈的结构形式

（a）实心推力轴颈；（b）空心轴颈；（c）单环形推力轴颈；（d）多环形推力轴颈

三、滑动轴承的材料

轴瓦和轴承衬的材料统称为轴承材料。轴瓦是轴承中与轴颈直接接触的零件，对其材料的主要要求是：

（1）具有足够的抗压强度、抗疲劳能力和抗冲击能力；

（2）具有良好的减摩性、耐磨性和磨合性；

（3）良好的可塑性。具有适应因轴的弯曲和其他几何误差而使轴与轴承滑动表面初始配合不良的能力。

（4）具有嵌藏性。轴承材料具有容纳金属碎屑和灰尘的能力。

（5）良好的工艺性和导热性，并应具有抗腐蚀性能。

常用的轴瓦和轴承衬材料有：(www.xing528.com)

（1）轴承合金。主要有锡锑轴承合金和铅锑轴承合金两大类。轴承合金的减摩性、耐磨性、顺应性、导热性和嵌入性好，但价格较高、强度较低，故可作为轴承衬浇铸在钢、铸铁或青铜轴瓦的表面。

（2）青铜。锡青铜减摩、耐磨性最好，应用较广，强度比轴承合金高，适于中速、重载传动；铅青铜抗胶合能力强，适于高速、重载传动；铝青铜强度及硬度较高，抗胶合性差，适于低速、重载传动。青铜可单独制成轴瓦，为节省有色金属材料，也可将青铜浇铸在钢或铸铁底瓦上。

（3）其他材料。粉末冶金具有多孔组织，使用前将轴承浸入润滑油中，使润滑油充分渗入多孔组织。运转时，轴瓦温度升高，油的热膨胀使油自动进入滑动表面润滑轴承。轴承一次进油后可使用较长时间，常用于不便加油的场合。

灰铸铁和球墨铸铁价格低廉，常用于低速、轻载、不受冲击的场合。

非金属轴承材料主要有塑料、硬木、橡胶和石墨等，其中塑料应用最多。塑料的摩擦系数小、耐腐蚀、有自润滑性能，但导热性差，且易变形，常用于低速、轻载和不宜使用油润滑的场合。常用轴瓦和轴承衬的材料及性能见表4－2。

表4－2　常用轴瓦和轴承衬的材料及性能

四、轴瓦的结构

轴瓦是滑动轴承的重要组成部分。常用轴瓦可分整体式和剖分式两种结构。

整体式轴瓦又称轴套，如图4－11所示，用于整体式滑动轴承；剖分式轴瓦如图4－12所示，用于剖分式滑动轴承。为了改善轴瓦表面的摩擦性能，可在轴瓦内表面浇铸一层轴承合金等减摩材料（称为轴承衬），厚度为0.5～6mm。为使轴承衬牢固地黏在轴瓦的内表面，常在轴瓦上预制出各种形式的沟槽，如图4－13所示，图4－13（a）和图4－13（b）用于钢制轴瓦，图4－13（c）用于青铜轴瓦。为使润滑油均布于轴瓦工作表面，在轴瓦的非承载区开设油孔和油槽，由非承载区引入以保证承载区油膜的连续性，且不降低其承载能力。常用油孔和油槽的形式如图4－14所示。

图4－11　整体式轴瓦

图4－12　剖分式轴瓦

图4－13　轴承衬

图4－14　油槽

五、滑动轴承的应用

（1）工作转速特别高的轴承；

（2）承受极大的冲击和振动载荷的轴承；

（3）要求特别精密的轴承；

（4）装配工艺对轴承部分有要求的场合，如曲轴的轴承；

（5）径向尺寸受限制或轴承要做成剖分式的结构。例如：机床、汽轮机、发电机、轧钢机、大型电机、内燃机、铁路机车、仪表和天文望远镜等。