含油轴承的制备与润滑机理课件

含油轴承的制备与润滑机理含油轴承的制备与润滑机理1含油轴承的应用背景 滑动轴承的不间断供油十分繁琐，而且难以保证其可靠性滑动轴承的不间断供油十分繁琐，而且难以保证其可靠性 材料失效表面发热、磨损甚而“咬死”轴颈与轴瓦的接触会产生摩擦润滑油不足含油轴承的应用背景 滑动轴承的不间断供油十分繁琐，而且难以保2含油轴承：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的滑动轴承。含油轴承的应用背景Fe基：65%Cu基：35%Al基很少孔隙度：19%孔隙度：39%径向压溃强度：294MPa透气性：径向压溃强度：98MPa透气性：含油轴承：利用烧结体的多孔性，使之含浸10%40%（3原料粉末配料混料压制烧结浸油精整辅助机加工总检清洗干燥浸油包装成品（防锈）（润滑油）含油轴承的制备工艺原料粉末配料混料压制烧结浸油精整辅助机加工总检清洗干燥浸油包4含油轴承的制备工艺含油孔的生成机理：含油孔的生成机理：利用原料粉的种类、颗粒形状及粒度，成形压力等来调节孔隙但对Cu含量高(15%)的Fe-Cu轴承材料而言，是利用Cu的柔软性，提高磨合性为主要目的。因此，会在低于Cu的熔点温度下烧结。在粉末原料中添加重碳酸铵或硬脂酸锌等增孔剂Cu-10%Sn 混合粉压坯的烧结过程中，在Sn-0.7%Cu 共晶点227，锡熔化，流出到铜粉颗粒间的缝隙中，从而在锡粉颗粒原位就形成了粗大孔隙。从而可使仅只由粉末颗粒缝隙构成的微细孔隙结构变为含有依据锡粉粒径形成的粗大孔隙的混合孔隙结构。利用烧结现象调节孔隙p如Sn-Cu,Fe-Cu体系含油轴承的制备工艺含油孔的生成机理：利用原料粉的种类、颗粒形5比滚珠轴承噪音小、震动小多孔给油特性，不需特殊的给油设备制品简易、价格便宜且适于大批量生产粉末冶金产品的特点含油轴承的特点u 比滚动轴承摩擦系数大u 因油压泄露，不适用于高载荷u 由于具有多孔性，强度不及相应的熔铸材料u 使用之前，要充分检验其适用性比滚珠轴承噪音小、震动小含油轴承的特点 比滚动轴承摩擦系数6含油轴承的润滑机理常规轴承的润滑机理：常规轴承的润滑机理：润滑油的黏附性很强 产生“油楔”作用由于间隙是收敛形的 润滑油压力增大随着转速的增加轴转动时间隙的减小油压力增加使轴浮在油膜上旋转含油轴承的润滑机理常规轴承的润滑机理：润滑油的黏附性很强 7含油轴承的润滑机理实际润滑含油轴承的润滑机理：含油轴承的润滑机理：轻载轴承的摩擦系数可用Petroff公式表示：轴承承载能力W可用下式来表示：（由雷偌基础方程求出）含油轴承的润滑机理实际润滑含油轴承的润滑机理：轻载轴承的摩擦8含油轴承的润滑机理静止状态：毛细作用边界润滑开始转动：膨胀作用油被挤出继续转动：泵吸作用流体润滑润滑油从油压低的上部流向油压高的滑动部薄润滑油膜润滑（油性）（黏性）含油轴承的润滑机理静止状态：毛细作用边界润滑开始转动：膨胀作9两者差别两者差别：（常规轴承与含油轴承）（常规轴承与含油轴承）润滑油供给摩擦表面的方法不同（自动供油，借助机械方法）含油轴承的润滑油在半径方向（轴承体内部）有流动含油轴承内径上部的间隙内易形成大的空洞（供油量不足）含浸的润滑油应具有密封功能（防止水分和氧侵蚀多孔轴承）含油轴承的润滑机理两者差别：（常规轴承与含油轴承）润滑油供给摩擦表面的方法不同10 含油轴承的润滑机理孔隙如何发挥作用？孔隙度直接决定轴承的含油量孔隙直接影响运转时的噪音孔隙的大小和数量决定了粉末冶金轴承材料的透过性p透过性过大：润滑油在轴承体内易流动 p透过性过小：润滑油从轴承上部渗出少油膜压力减小易产生边界润滑 含油轴承的润滑机理孔隙如何发挥作用？孔隙度直接决定轴承的含11含油轴承的润滑机理变渗透研究：改变孔隙度在基体中的分布人为制成沿轴承圆周方向有不同密度的结构，承载区密度大，孔隙小，渗透度也小，非承载区则相反。（一型）（二型）（三型）p考虑到安装时位置的随机性，设计成沿周向疏密相间的多块式结构（一型）p通过增加径向的孔隙的疏密梯度，大大提高轴承的承载能力（二型）p使径向的孔隙由疏到密的变化呈平缓过渡，轴承综合性能提升（三型）含油轴承的润滑机理变渗透研究：改变孔隙度在基体中的分布人为制12含油轴承的润滑机理变渗透研究：改变孔隙度在基体中的分布沿轴向孔隙分布可设计成右图p中间松，两端密的孔隙结构可有效防止润滑油的损失p两端面最好用挤压涂敷等方式把多孔性结构封堵死含油轴承的润滑机理变渗透研究：改变孔隙度在基体中的分布沿轴向13含油轴承的应用汽车为主体的运输机械（约占41）家电制品为主体的电气机械用（约占33）以办公机械为主体的产业机械用（约占21）照相机、计量仪表及其他用（约占5）含油轴承的应用汽车为主体的运输机械（约占41）14几点启发原料粉末的选取如Al基含油轴承的研究，或者其他基体材料的探索，采用高导热率的金属粉末材料，对提高含油轴承性能有重要意义。润滑剂的选择当非牛顿流体用于浸渍含油轴承时，由于非牛顿流体内含有链状的高分子团，这种高分子团使流体渗入多孔基体的能力下降，在多孔基体内的流动变弱，从而使含油轴承由于渗油而引起的压力损失变小，提高了轴承的承载能力。（“滞流”原理）材料设计轴承的孔隙控制，径向轴承在承载区使用高密度多孔质材料，在回油区(空穴区)使用低密度多孔质材料，设计成沿径向方向孔隙由小到大的变化梯度，轴向为中间孔隙较大的结构，形成一个完整的三维立体变渗透的含油轴承，可大大提高含油轴承的承载能力，有效减少油压泄露。（变渗透度研究）几点启发润滑剂的选择材料设计15Thanks！16