轴瓦结构及其特点分析

1）轴瓦的形式与构造

径向滑动轴承中常用的轴瓦分整体式轴套和对开式轴瓦两种。

整体轴套（图10-8）和卷制轴套（图10-9）用于整体式轴承。除轴承合金外，其他金属材料、多孔质金属材料及轴承塑料、碳-石墨等非金属材料都可制成整体轴套。卷制轴套常用于双层或多层轴承材料的场合。

图10-8　整体轴套

图10-9　卷制轴套

对开式轴瓦用于对开式轴承，分厚壁轴瓦（图10-10）和薄壁轴瓦（图10-11）两种。对开式轴瓦由上、下两半轴瓦组成，载荷主要由下轴瓦承受。轴瓦由单层材料或多层材料制成。双层轴瓦的轴承衬背常为钢、青铜或铸铁，具有一定的强度和刚度，轴承衬（减摩层）具有较好的减摩、耐磨等性能。减摩层的厚度应随轴承直径的增大而增大，一般为0.5～6 mm。在双层轴瓦轴承衬表面上再镀上一层薄薄的铟、银等软金属，可制成三层轴瓦，其磨合性、顺应性、嵌入性等可得到进一步提高。此外，多层结构轴瓦可以显著节省价格较高的轴承合金等减摩材料。

图10-10　对开式厚壁轴瓦

图10-11　薄壁双层轴瓦

厚壁轴瓦常采用离心铸造法，将轴承合金浇铸在轴瓦的内表面上形成轴承衬。薄壁双层轴瓦（双金属轴瓦）能采用双金属板连续轧制的工艺进行大批量生产，质量稳定，成本较低。但薄壁轴瓦的刚性较小，装配后的形状完全取决于轴承座的形状，因此需要对轴承座进行较精密的加工。在轴瓦对开处，工作表面常要局部削薄（图10-11），以防止在轴承盖发生错动时出现对轴颈起刮削作用的锋缘。薄壁轴瓦在汽车发动机、柴油机中得到了广泛应用。

为了使轴承减摩层与轴承衬背贴附牢固，可在轴承衬背上制出各种形式的沟槽，如图10-12所示。

图10-12　轴承衬背上沟槽的形式

2）轴瓦的固定与配合(www.xing528.com)

轴承工作时，轴瓦和轴承座之间不允许有相对移动。为了防止轴瓦在轴承座中沿轴向和周向移动，可将轴瓦两端做出凸缘（图10-13a）或定位唇（图10-13b）以作为轴向定位，或采用紧定螺钉（图10-13c）、销钉（图10-13d），或将轴瓦固定在轴承座上。

图10-13　轴瓦的固定

为了增强轴瓦的刚度和散热性能并保证轴瓦与轴承座的同轴度，轴瓦与轴承座应紧密配合，贴合牢靠，一般轴瓦与轴承座孔采用较小过盈量的配合，如H7/s6、H7/r6等。

3）油孔、油槽和油腔的开设

为了向轴承的滑动表面供给润滑油，轴瓦上常开设有油孔、油槽和油腔。油孔用来供油，油槽用来输送和分布润滑油，油腔主要用作沿轴向均匀分布润滑油，并起储油和稳定供油的作用。

对于宽径比较小的轴承，只需要开设一个油孔；对于宽径比大、可靠性要求较高的轴承，还需要开设油槽或油腔。常见的油槽形式如图10-14所示。轴向油槽应比轴承宽度稍短，以免油从轴承端部大量流失。油腔一般开设于轴瓦的剖分处，其结构如图10-15所示。

图10-14　常见的油槽形式

图10-15　油腔的结构

图10-16　油槽对动压油膜压力（承载能力）的影响

油孔和油槽的位置及形状对轴承的工作能力和寿命影响很大。对于液体动压滑动轴承，应将油孔和油槽开设在轴承的非承载区。若在承载油膜区内开设油孔和油槽，将会显著降低油膜的承载能力（图10-16）。对于不完全油膜滑动轴承，应使油槽尽量延伸到轴承的最大压力区附近，以便供油充分。