含油轴承论文—中文版

译文：

含油轴承润滑

滑动轴承

有两大类型的轴承用在今天机械行业中:滑动和滚动轴承。本文旨在论述滑动轴承的特殊润滑需求。

轴承包含一个轴和一个支持组件,这个环绕着轴的支持组建也可以被称作是套筒,在与轴配套适应的前提下，它可以有一个、两个或者多个部件构成。

普通轴承适用于高径向负载(垂直于轴的轴线)，同时适用于低速到高速。典型应用包括发电机、大型铣系统、发动机曲柄,压缩机,齿轮箱,轴承支持,等等。

每个滑动轴承都有一些共同的设计特点。

在滑动轴承中被油膜隔开的是轴和轴承衬垫。轴是由高质量、耐磨,结构强钢构成的，而根据设备的设计特点，轴承衬垫可能由一层或多层结构钢构成

润滑机理

在正常操作条件下,润滑机理将会是流体动力学意义上的全液油膜型润滑。润滑油液会充满轴和套筒之间的所有缝隙，在所有接触点之间形成一个油液之间的滑动表面。在这种状态下,被润滑的组件彼此不相互接触,这样就减少了摩擦和磨损。

在这个条件下，可以用一个式子来表示：ZN/P，其中Z表示油液粘度,N

表示轴的转速而P是表示负载。这个方程在图上所表示的曲线称为Stribeck曲线。它是表示速度、负载和摩擦之间关系的典型图像。

在混合油膜的情况下，两个工作表面瞬时接触时所造成的油膜损失是显而易见的，这可以在接触瞬间发生变化，我们将其称为冲击载荷，油膜的层叠导致部分粗糙表面发生直接接触。

另一个可能发生这种情况的位置是在油膜润滑的边界部位。这是当分隔金属表面的油膜收到重载荷的作用而发生的情况。这种情况下任何时候部件表面的相对运动速度很慢，没有形成油膜。

滑动轴承的润滑需求

在适当的速度，面积，体积和油的粘度的条件下，滑动轴承可以承受很重的负荷。这些条件之间的平衡是很重要的。如果负载或速度变化,润滑油粘度必须进行调整,以弥补这一变化。并没有简单的公式来用于计算滑动轴承润滑油膜的粘度要求,但ZN/P公式证明了通过复杂计算所得的结果可以适当在轴承间隙中应用

考虑到一旦我们确定了适当的粘度等级包括氧化稳定性，抑制腐蚀，磨损的保护标准，空气和水的分离性能，等等。由于轴承可以用在各种应用中，这没有单一的标准,应该使用什么、选择什么取决于设备的设计和操作条件。

普通轴承通常是油润滑, 但不得与低速设备的润滑脂润滑相比,特别是如果他们受到频繁的启动和停止，这对轴承而言现实中是难以达到的

油脂的类型和数量取决于油脂在动态间隙中能否得到连续地补充（受转动间隙的空间和转速的影响）为了保持有效的润滑条件和液体动升力。设备密封特性较差时可能需要更重的润滑剂和更频繁的补给周期。

在人工操作 (间歇性)的条件下,油液体积和操作频率受到操作条件、油脂质量和任务可用时间的影响。润滑油的选择首先考虑已经在使用的油。重油是用来制备需要手动润滑同时在高强度下工作的轴承的润滑油的。

适当的粘度石油被选中后,然后加入皂基增稠剂,使其在工作中具有抗氧化和锈蚀的特性，二硫化钼或石墨固体添加剂的加入可以使轴承能够长时间地在重载荷下工作，固体添加剂将会有效防止金属直接接触和产生边界润滑现象。

润滑油应注入轴承负荷区的前面和如图所示为润滑剂在润滑槽中的位置分布(图5和6)。

图6

滑动摩擦中的磨损与失效

有许多因素可以摩擦或损坏轴承的表面。磨料磨损是最常见的一种。如果磨损产生的硬粒子处在摩擦润滑表面之间,这种现象被称为“三体磨损”。磨损造成的粗糙表面在另一个表面切割的现象叫做“双体磨损”。

润滑油量不足也会导致磨损(油量缺少所导致得边界条件),过热的润滑剂(粘度在操作温度下不能在负载产生摩擦热的情况下正常工作，油层会变薄),在粗糙表面(粗糙引起摩擦)产生不平衡力(载荷加载不当造成冲击载荷),会导致金属疲劳，所以滑动轴承的磨损可以进行有效地油液铁谱分析。

译文：

含油轴承

大多数多孔金属轴承，无论是由青铜还是由铁制成的，都已相互通孔，这些孔隙占了体积总量的10 - 35%。在操作中，润滑油被存储在这些空隙中同时充满着互通孔的轴承表面。那些从轴承的承载区被挤出来油，他们能够被通过毛细作用吸收。由于这些轴承可以长时间操作而无需额外的润滑剂，他们可以应用在难以进入的或不方便操作的地方，无需再次添加润滑剂。

经常在润滑油中加入1％至3.5％的石墨可以增强轴承的自润滑性能。高孔隙度与大数量的润滑油使用量的轴承应用于高速轻载的机器中,比如马力分离式

电机的轴承。这种轴承的工作部位是一个由低油含量低孔隙率的材料制成且具有高石墨含量、振荡和往复运动的地方，这里很难建立一个油膜。

润滑粉生产商可以控制粉纯度、氢气损失,颗粒大小和分布,颗粒形状。这些属性在某些方面会影响性能。例如，在青铜系统中，减少锡或铜粉的粒径，增加石墨会导致润滑性增强,但是会降低轴承的强度。润滑油混合使用产生的影响里，只对尺寸变化会略有影响,但更明显的影响是密度和流量。

烧结后,轴承必须达到指定的尺寸。减少了相互联系的孔隙度,并产生更大的力量，降低塑性和变得更加光滑。

铜:最常见的多孔轴承材料。它含有90%的铜和10%的锡。这些轴承耐磨,韧性、整合性和耐腐蚀性都很好。他们的润滑性、嵌入性和低成本使他们从家用电器到农业机械中都得到广泛地应用。

含铅铜:锡含量通常减少了20%，铜的含量减少4%。含铅量为14-16%,这使其稳定在较低的摩擦系数同时具有良好的耐磨损性能,可以防润滑剂供应中断。

铜铁:在组成物中的铁的含量得到提升，抗压强度一定程度相应下降。这些材料在重负载的实际应用中非常实用，通常作硬化的轴使用。

可硬化的铜铁:加入颗粒硬度为洛氏C65的1/2％游离碳至铜铁材料中进行热处理，它们可以提高材料的耐冲击性，通常作硬化的陆运轴使用。

铁:具有低成本与良好的轴承质量的特点，广泛用于汽车应用，玩具，农用设备和机床中。铁粉经常混入有高达10％的铜，以提高强度。由于高孔隙率，它具有高含油量的能力，同时它有良好的耐磨性，应与硬化的钢轴使用。

含铅铁:可提供增加润滑速度的能力,但仍是低成本的轴承材料。

铝:在某些实际应用中它可以提供比一般含油轴承更低的操作温度，更高的容错性，更轻的质量，，更长的油品实用寿命，和一般含油轴承一样，它的光伏值也为50000。