滑动轴承的材料优化方案

轴瓦及轴承衬的材料统称滑动轴承的材料。针对上述这些失效形式，对轴承材料的性能应满足以下要求：具有足够的抗冲击、抗压、抗疲劳强度；具有良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性；具有良好的顺应性，嵌入性和磨合性；具有良好的耐腐蚀性、热化学性能（传热性和热膨胀性）和调滑性（对油的吸附能力）；具有良好的工艺性和经济性等。

实际中没有一种材料能完全具备上述性能，因此，应综合考虑轴承的工作条件，选用能满足其主要性能要求的材料。

常用的轴承材料有金属材料、多孔质金属材料和非金属材料3 大类。

（1）金属材料

1）轴承合金

轴承合金（又称巴氏合金或白合金）是锡、铅、锑、铜的合金，它以锡或铅作基体，其内含有锑锡（Sb-Sn）或铜锡（Cu-Sn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，软基体则增加材料的塑性。轴承合金的弹性模量和弹性极限都很低，在所有轴承材料中，它的嵌入性及摩擦顺应性最好，很容易与轴颈磨合，也不易与轴颈发生咬粘。但轴承合金的强度很低，不能单独制作轴瓦，只能贴附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合，价格较贵。

2）铜合金

铜合金主要是铜与锡、铅或铝的合金，分别称为锡青铜、铅青铜、铝青铜。锡青铜减摩、耐磨性最好且强度比轴承合金高，故应用较广，适于重载、中速；铅青铜抗胶合能力强，适于高速、重载，铝青铜强度及硬度较高，抗胶合性差，适于低速、重载传动。

3）铝基合金

其强度高、耐磨性、耐腐蚀和导热性好，因此，在一些应用领域（如增压柴油机轴承）中取代较贵的轴承合金和青铜。

4）铸铁(www.xing528.com)

铸铁有灰铸铁、球墨铁等都可用作轴承材料，这类材料价格低廉，并且铸铁中的石墨可在轴瓦表面形成一层起润滑作用的石墨层，故具有一定的耐磨性。由于铸铁材料质脆，跑合性差，宜用于轻载、低速和无冲击的场合。

常用金属材料的性能见表11.1。

表11.1　常用金属轴瓦材料

（2）多孔质金属材料

多孔质金属材料是一种用不同金属粉末经压制、烧结而成的轴承材料。这种材料一般是利用铁或铜和石墨粉末、树脂混合经压型、烧结、整形、浸油而制成的。其特点是组织疏松多孔，孔隙中能大量吸收润滑油，故称含油轴承，具有自润滑的性能。这种轴承一次浸油，可长时间使用。常用的含油轴承有多孔铁和多孔青铜两种。此材料适于低速、载荷平稳、加油不便的场合。

（3）非金属材料

可用作轴瓦的非金属材料有塑料、石墨和橡胶等。其中，应用最多的是各种塑料（聚合物材料），如酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等。塑料的优点是：耐磨，耐腐蚀，摩擦因数小，具有良好的吸振和自润滑性能。其缺点是：承载能力低，热变形大，导热性和尺寸稳定性差。

炭-石墨轴承材料由不同量的碳和石墨组合而成。石墨含量越大，材料越软，摩擦系数也越小。炭-石墨轴承材料具有自润滑性、耐腐蚀性和高温稳定性，常用于恶劣环境下工作的轴承。

橡胶主要用于以水作润滑剂且环境较脏污之处。橡胶轴承内壁上带有纵向沟槽，以利润滑剂的流通，加强冷却效果并冲击污物。