В связи с тем, что вал стоит существенно дороже подшипника, необходимо обеспечить его минимальную изнашиваемость.
Надёжность подшипника возрастает прямо пропорционально твёрдости вала.
Основные требования к материалам подшипника
В числе комплексных требований к материалу подшипников скольжения можно назвать:
- их антифрикционность (малые коэффициенты трения);
- высокая усталостная прочность и износостойкость.
Их реализация достигается выбором материалов, обладающих следующими свойствами:
- теплопроводностью – это позволяет обеспечить интенсивное отведение тепла от участков трения, и сохранить малые величины коэффициента линейного расширения.
Это исключает возникновение существенных изменений величины имеющегося зазора.
- Прирабатываемостью – наличие подобной способности минимизирует кромочные давления, возникновение которых обусловлено погрешностями изготовления и упругими деформациями;
- хорошей смачиваемостью, и способностью формировать на поверхности быстровосстанавливаемые и стойкие масляные плёнки.
Ещё одним критерием, обязательно учитываемым при выборе, является химический состав, используемых в конструкции втулок или вкладышей подшипника скольжения, антифрикционных материалов. Их, в свою очередь, принято подразделять на следующие группы:
- металлические – сюда включены антифрикционные чугуны, сплавы на алюминиевой или цинковой основе, бронзы и баббиты;
- металлокерамические – иное наименование, железографитовые. Изготавливаются по технологиям порошковой металлургии;
- неметаллические – пластмассы, резина, древесный пластик.
В зависимости от предстоящего режима работы подшипники скольжения могут иметь вкладыши (втулки), изготовленные из следующих материалов.
- Антифрикционные чугуны – при спокойных нагрузках, скоростях скольжения ≤ 5 м/с, удельных давлениях ≤ 20Мпа. В чугунах значительно повышено содержание свободного графита, представляющего собой аллотропную модификацию углерода.
- Бронза:
- оловянистая;
- оловянисто-свинцовая;
- свинцовая;
- безоловянистая.
Эти материалы востребованы чаще всего. Используются при удельных давлениях (ρ) ≤ 25Мпа и скоростях ≤ 12 м/м.
- Латунь (сплав меди и цинка). Применяется преимущественно в подшипниках малоскоростных (V ≤ 2м/с) и ρ ≤ 12 Мпа.
- Баббиты:
- оловянные;
- свинцовые;
- свинцово-оловянные.
Эти материалы востребованы для подшипников высокоскоростных, работа которых осуществляется с хорошим отведением тепла и при обильном поступлении смазки (V≤15 м/с, ρ≤12 Мпа).
- Группа лёгких сплавов на основе алюминия
- алюминиево-кремниевые (деформируемые и литейные) – для изготовления подшипников группы неответственных;
- алюминиево-оловянные (сопоставимы с баббитами, но имеют большую износостойкость и стоят значительно дешевле).
- Материалы неметаллические:
- нейлон;
- капрон;
- текстолит;
- фторопласты;
- ДСП;
- резины;
- поликарбонат.
Ряд данных материалов допускает применение в роли смазки воды. Используются в конструкциях подшипников с V≤5м/с, ρ≤10 Мпа.
- Металлокерамика (железографит, бронзографит). Востребован в подшипниках, эксплуатируемых при недостаточной смазке, V≤3 м/с, ρ≤ 6 Мпа. Материалы отличаются существенной пористостью, за счёт чего впитывают масло и способны длительно работать без смазки (до нескольких месяцев).
Большая часть данных материалов требует, чтобы валы предварительно проходили химикотермическую либо термообработку, для придания их поверхностям нужной твёрдости.
Товары
- Комментарии
