含油轴承

含油轴承(porous bearing)

含油轴承，即多孔质轴承(Porous Bearing)，以金属粉末为主要原料,用粉末冶金法制作的烧结体,其本来就是多孔质的,而且具有在制造过程中可较自由调节孔隙的数量、大小、形状及分布等

技术上的优点。

利用烧结体的多孔性,使之含浸10%~40%(体积分数)润滑油,于自行供油状态下使用。运转时，轴承温度升高，由于油的膨胀系数比金属大，因而自动进入滑动表面以润滑轴承，停止工作时油又随温度下降被吸回孔隙。含油轴承是使用滑动摩擦的套筒轴承，使用润滑油作为润滑剂和减阻剂，初期使用时运行噪音低，制造成本也低，但是这种轴承磨损严重，寿命较滚珠轴承有很大差距。这种轴承使用时间一长，由于油封的原因(电脑散热器产品都不可能使用高档油封，一般也就是普通的纸油封)，润滑油会逐渐挥发，而且灰尘也会进入轴承，从而引起风扇转速变慢，噪音增大等问题，严重的还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。出现这些现象，要么打开油封加油，要么就只有淘汰另购新风扇。

特点：

具有成本低、能吸振、噪声小、在较长工作时间内不用加润滑油等特点，特别适用于不易润滑或不允许油脏污的工作环境。孔隙度是含油轴承的一个重要参数。在高速、轻载下工作的含油轴承要求含油量多，孔隙度宜高；在低速、载荷较大下工作的含油轴承要求强度高，孔隙度宜低。这种轴承发明于20世纪初，因其制造成本低、使用方便，得到了广泛应用,已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械、精密机械等各种工业制品发展不可或缺的一类基础零件。

工作原理

利用材质的多孔特性或与润滑油的亲和特性，在轴瓦安装使用前，使润滑油浸润轴瓦材料，轴承工作期间可以不加或较长时间不加润滑油，这种轴承称为含油轴承。含油轴承在非运转状态，润滑油充满其孔隙，运转时，轴回转因摩擦而发热，轴瓦热膨胀使孔隙减小，于是，润滑油溢出，进入轴承间隙。当轴停止转动后，轴瓦冷却，孔隙恢复，润滑油又被吸回孔隙。

含油轴承虽然有可能形成完整油膜，但绝大多数场合，这种轴承是处于不完整油膜的混合摩擦状态。可以利用材料多孔特性，使润滑油充满孔隙的含油轴承轴瓦材料有：木材、成长铸铁、铸铜合金和粉末冶金减摩材料；可以利用材料与润滑油的亲和特性，使润滑油均匀分散在材料中的含油轴承轴瓦材料多为聚合物，如含油酚醛树脂。

载荷性能

不断的实验中可以发现，当含油轴承的偏心率较大时，相应的轴承承载能力也会有所增大，同时轴承的摩擦系数也会减小。但是含油轴承的偏心率数值改变是相对比较被动的，在使用的时候并不会自主的进行改变，因此使用的过程中轴承载荷越大，轴承的偏心率也会有所增长，同时轴承的承载能力不断增大。这一系列的实验中，可以发现含油轴承载荷能力、偏心率、摩擦系数等方面在使用的过程之中都会相互影响。要提高含油轴承载荷能力，同事减小轴承的摩擦系数的方式有很多种。最常见的方式就是通过调整轴承的渗透度，最终达到提高含油轴承载荷能力。主要操作方式是适当减小轴承材质的渗透性能，这样可以提高轴承的载荷能力，也保证了含油轴承拥有较小的摩擦系数。但是含油轴承的渗透度不可以无限的减小，因为过小的渗透度会使得轴承内部的含油量不足，使得轴承内部没有办法得到足够的润滑。于是人们发现，通过优化轴承的渗透度以及很有量这两项参数，就可以有效提高含油轴承载荷能力以及减小轴承的摩擦系数。

含油轴承分为铜基、铁基、铜铁基等。

铁基粉末冶金减摩材料以铁为主，或加入少量铜（质量分为2%--3%）：以改善便捷润

滑性能，特点是强度高，价格便宜，但是轴承性能差，且会生锈，适用于低速场合，且轴颈必须淬火；

铜基粉末冶金材料以青铜为主，加入质量分数6%——10%的锡和少量的锌，铅，特点是不生锈，在中速，轻载下轴承性能稳定，但价格较贵；

吕基粉末冶金减摩材料开发较晚，特点是价格较低，强度适中，但摩擦性和抗咬，粘性较差。

含油轴承的选择：

1）宽颈比

因为轴瓦两端的孔隙度一般比中间部位小，故轴瓦不易过窄。但当b = B/D>=2 – 3时，会出现压粉不均匀。最好取b = 1。其中D 是轴套外径。

2）压入过盈量

轴套应该用压力机压入轴承座，不许用锤击打。轴套于轴承座孔应为过盈配合，气平均过盈量可取为：∮= 0.025mm + 0.0075D1/2,其中D是轴套的外径。选择轴承座孔直径公差是，应使最大过盈不大于2倍平均过盈，最小过盈不小于平均过盈的1/2.

3）轴承间隙