维普资讯 ???????? — — ??????? 轴承? ????年第 ?期? ????— ????／??? ??????? ????，??．?? ??—??? 水润滑赛龙轴承? 王优强?，一，李鸿琦?，佟景伟? ?? 天 津大学 机械 学院，天津 ??????； ? 青岛建筑工程 学院 机械 系，青 岛? ???????? 摘要：指出了传统水润滑轴承材料的不足，详细的介绍了水润滑赛龙轴承的材料分类、轴承结构、特性和优点以? 及设计使用原则，并指出水润滑赛龙轴承具有广阔的应用发展前途。? 关键 词 ：水润滑 ；赛 龙轴承 ；应用? 中图分类号 ：?????．?? 文献标识码 ：?? 文章编号 ：????—????????????—????—??? 现代旋转机械要求轴承有 良好 的承载能力、? 磨性是铁梨木 的 ?倍 以上 ，是橡 胶的 ?倍 以上。? 高可靠性及长寿命。在水 中工作 的油润滑高速轴? 另外它还具有低摩擦 、耐损耗 、不老化的性能 。它? 承的致命缺点是密封不能够确保 。当采用不含固体? 是一种模制均质材料 ，不会发 生材料 剥落现象。? 颗粒的清洁冷水润滑时 ，塑料轴承和陶瓷轴承都? 密度低 、重量轻 ，极易切削加工 ，安装方便 。材料? 具有 良好的运转性能和高的承载能力。尤其是最? 无毒性 ，不会产生公害。? 近才研制出的精细 陶瓷和金属塑料 ，它们 的性能? 水润滑赛龙轴承有带纵 向槽的套筒式和板条? 和使用参数反映了当今水润滑轴承的水平 以及发? 式两种结构。套 筒式通常用于轴径较小、轴承载? 展方 向。但是塑料轴承的热膨胀和吸水性导致轴? 荷较低的场合 ，而板条式适合在轴径较大 、载荷较? 承间隙的变化 ，并 且干运转能力差。陶瓷的高脆? 高的情况下使用。图 ?为套筒式赛龙轴承结构 ，? 性和低的抗冲击性 能，以及它们对水中杂质的高? 其外层为钢套。? 度敏感 ，限制了它们 的应用范 围?一??。? 橡胶轴承虽 然对泥沙不敏感 ，但承载能力较? 低 ，通常在重载情况下 只可以使用立式轴承 ，并且在? 启动时容易烧伤 ，不能干运转???。而赛龙轴承则? 兼具有橡胶轴承、塑料轴承和陶瓷轴承的优点 。? ?? 赛龙 轴承 结构和材料 分类? 水润滑赛龙轴承是加拿大汤姆森 一戈登公司? ??世纪 ??年代为船舶应用 研制 的独特产 品，在? 加拿大它 已成功替代 了铁梨木和橡胶 滑动轴承。? 赛龙是合成树脂 和合 成橡胶技术的混合物 ，是 由? ．? 三次元交叉结 晶热凝性树脂制造而成的聚合物 ，? ‘? 属于一种非金属高分子化合材料 。它具有非常出色的? 抗磨损性和 自恢复弹性 ，能承受高压和冲击载荷 ，? 特别 是 自润滑性能好 ，可在干摩擦状态下工作 ，并? 能减少噪声 和振动。在许 多恶劣环境下 ，赛龙作? 图 ? 套 筒 式 赛龙 滑 动 轴 承 结构 示意 图? 为滑动轴承材料 ，其综合性能和寿命优于大多数? 根据赛龙材料的不 同，水润滑赛龙轴承可分? 传统 的水润滑轴承材料 ，如酚醛树脂、铁梨木 、尼? 为以下几个等级???。? 龙、橡胶 、聚四氟乙烯等。在水润滑条件下，其耐? ???标准型黑色赛龙轴承。特点是抗磨损性? 好 ，摩擦系数较小 ，用途最广泛 。? 收稿 日期 ：????—??—??? ???自润滑型 白色赛龙轴承。可在一定范 围? 作 者简介 ：王优强 ??????一?，男 ，副教授 ，天津大学博士后 。? 维普资讯 · ??·? 《轴承????? ． № ．?? 内干运转 ，自润滑性能好 ，抗磨损性能与标准型黑? 水润滑赛龙轴承的摩擦系数低于大■多?数金属?■? ?? 色赛龙轴承相 当。大多数都用在不宜润 滑、有可能得? 和非金属材料。白色赛龙可 自分泌润滑剂 ，同时? 不到润滑或存在粘着磨损危险的重载轴承上。另? 具有较低的干摩擦系数。? 外还常用来制造可承受高压并干运转的高压薄壁? 干摩擦 性能。表 面粗糙 度 如 为 ?．?的钢? 型轴承。? 轴 ，在轴承压力为 ??????，线速度为 ???／?，连续? ???合成型赛龙轴承。外层为黄色赛龙 ，衬里? 实验 ???，测得的动摩擦系数为 ：白色赛龙轴承 ?。? 为另一种黑色赛龙 ，是赛龙 中最耐磨的等级 ，其材? ???，金属轴承 ?．???。其他非金属轴承 ?橡胶 、尼? 质比其他赛龙柔软 ，韧性更好 ，在污浊 、含沙和杂? 龙 、聚四氟乙烯等 ?试验 ???即产生粘着。? 质量大 的环境下有 良好的耐磨性能 ，是专 门为极? 湿摩擦性能。摩擦系数随线速度的变化见图? 度污浊的环境而设计的。? ?所示 。由图可以看 出，线速度在 ?．???／?以下? ???坚实型赛龙轴承。是赛龙轴承的新成员。? 时，摩擦系数很大 ，这表明还没形成流体动压润? ? 特 点及设计使 用原则? 滑，在很多压力下当线速度达到一定值时 ，形成了? 流体动力润滑状态，所 以摩擦主要为流体内的摩? ?．? 耐磨性? 擦 ，摩擦系数基本不再变化 ，因此设计 中应保证水? 耐磨和长寿命是水润滑赛龙轴承的主要优点? 润滑赛龙轴承使用线速度高于 ?．????／?。? 之一。在水介质磨 损实验 中，赛龙 的磨损量约是? ?．?? 橡胶 的 ?／?，聚四氟 乙烯 的 ?／??，铜的 ?／???。几? ?．?? 种 典 型非 金 属水 润 滑轴 承 材料 的 体积磨 损 量? ?．?．?? ???／???????图 ?所示。实验磨损环境是 ：?％砂 、? 鑫? ?．?? ?％粘土、?％皂 、??％水 ，流量 约 ???／???，线速度? 器 ? ． ? ???／?，压力 ?．?????。轴承内径 ??????，长度 ??? ?瑚，轴 的材料为中碳钢。? ?．?? 线速度 ?／??一? ?? ＼ ? 图 ? 水 润 滑 下 黑 色赛 龙 摩 擦 系数 随? 疆? 瞥? 线 速 度 的 变化? 世? 黑色赛龙在水 、油润滑下的动摩擦系数实验? 值见表 ?。由表可见 ，在水润滑条件下，摩擦系数? 随线速度增大而呈下降趋势，当线速度达到一定? 值时摩擦系数趋 于稳定 ，这也是由于在实验压力? 下线速度较低时为边界润滑状态 ，所以摩擦系数? 较大 ，但随线速度增大，流体动压润滑占的比重增? 图 ? 赛龙与其他轴承材料体积磨损量对 比? 大 ，所以摩擦系数逐渐降低 ，当线速度增大到一定? ?．? 摩擦 系数? 值时，已经建立起了完全流体动压润滑水膜 ，所 以? 摩擦系数不再变化。而在油润滑下黑色赛龙的摩? 擦机理 ，尚待进一步研究。? 表 ? 黑色赛龙在 水、油润滑下的摩擦 系数实验值? 润滑剂? 线速度／?·???实验压力 ?．???????? 种类? 启动 ??．????．?????．?????．????．????．????．????．????．??? ??? 水 ? ?．??? ． ?．?????．?????．????．?????．??? ?．??? ?．???? ?．?????．??? 稳定? 油? ?．??? ’? ． ??????．??????．??????．??????．??? ?．???? ?．???? ?．??????．???? 稳定? 另外 ，在水 润 滑下，当线速度达 到 ?．???／?? 摩擦系数为 ?．???。? 时，合成型赛龙 的摩擦系数低于 ?．???，在线速度? ?．? 弹性和抗冲击性? 为 ???／?，轴承压力为 ??????时，白色赛龙 的动? 赛龙是一种 自恢 复性和弹性 极好 的材料 ，具? 维普资讯 王优强 ，等 ：水润滑赛龙轴 承? 有很高的抗冲击性 ，几乎不会产生塑性变形 ，它可? 温性能 优 良的材料 ，正常运作 温度 下 限可 低至? 以抵抗对于一般的金属或塑料轴承材料来说会导? 一 ??????，在冷冻安装时它可承受液氮 一???????的? 致永久变形或破裂的冲击载荷。黑色赛龙 的弹性? 低温而不会变脆。浸泡在水中的赛龙轴承最大水? 模量 为 ???????，白色赛 龙 的 弹性 模 量 为 ???? 温限制是 ??????。? ???，大约为尼龙的 ?倍 ，青铜 的 ??倍 ，铅黄铜填? 表 ? 赛龙材料 的热 胀冷 缩系数值 【?】? 充石墨材料的 ??倍 。因此能设计使用在冲击? 材料种类? ??一??℃? 一??一??℃? 振动环境中。? 黑色 、合成赛龙 ???／??·℃?? ??．?× ??一? ??．?× ??—?? 白色赛龙???／? ·℃?? ??× ??—?? ??× ??—?? ?．? 耐腐的能力? ?．? 浸水体 积膨 胀性 能? 赛龙轴承有 良好的耐腐蚀性 ，在水 、油和大多? 赛龙 吸水 后体 积会膨 胀 ，在水 中连 续浸 泡? 数化学环境下性能都保持相当的稳定 ，不受滑动? ???????以上 的赛龙 轴承 ，增加 的体积通 常 只有? 轴承常用润滑剂 的影 响。赛龙 轴承可设计用 于? ?％? ?．?％，低于大多数的非金属材料 ，但水胀会? ??值为 ?? ??或对金属轴承有 害的其他化学环? 使轴承内径减缩 ，紧度微增 ，所以在设计安装水润? 境 中。? 滑赛龙轴承时一定要考虑因水膨胀的影响。赛龙轴? ?．? 承载 能 力? 承水 膨 胀 幅 度 因 水 温 略 有 不 同 ，水 温 ??????为? 赛龙 轴 承最 适 于 中等 载 荷 的 场合 ??—??? ?．?％，??????时为 ?．??％? ?．?％。另外 ，如果将? ????，在承受超过 ??????的重载时 ，赛龙轴承一? 赛龙轴承完全浸 泡在温度超过 ??????的水 中，长? 般仅用于摆动机构或速度很低的场合。薄壁赛龙? 时间后会出现材质分解的现象 ，导致表面软化 ，因? 轴承能承受 ??????的压力 ，这种轴承是在金属壳? 此水润滑赛龙轴承长期运转温度一般 限制在 ??? 内浇注一层很薄的白色赛龙构成的。表 ?为赛龙? ???以下 。? 轴承的最大设计压力???。? 表 ? 各等级赛龙轴承 的最大设计压 力? ? 水润滑赛龙轴承发展 前景? 润滑方式? 分类? 最大设计压力／???? 转动? 滑动? 目前 ，水润滑赛龙轴承在国外 已大范围的使用在船? 干运转? 黑色赛 龙? ?．?? ?．?? 舶 、水 电站 、核电站 、各种泵类 、矿山机械 、森林机? 白色赛 龙? ?．?? ?．?? 械等工业中。在船舶方面 ，全世界 已经有 近万艘? 黑色赛龙? ?．?? ?．?? 水润滑? 白色赛龙? ?．?? ?．?? 船舶安装了水润滑赛龙轴承。? 合成赛龙? ?．?? 水润滑赛龙轴承以其耐磨 、耐腐蚀 、高承载能? ?．? 机 械加 工 性? 力 、不怕油水混合和对泥砂杂质不敏感等一系列? 赛龙材料具备 良好的切削性 ，极易加工 ，切削? 特点而明显优于其他传统水润滑轴承。因此其应? 加工性能优于绝大多数非金属材料和部分金属材? 用范围也将比传统水润滑滑动轴承更广泛 ，在? 料。但因其是一种弹性材料 ，不易打磨 ，所以不可? 冶金、矿山 、化工、食品等各行业均可使用该轴承 ，? 能象金属材料那样有精确 的加工精度。它没有毒? 而且它能改变某些在恶劣环境 中工作 机械 的结? 性 ，因此在切削加 工过程 中不会造成任何公 害。? 构 ，使其在设计 、制造 、安装、维修 上趋于简单化 ，? 重量轻 ，加工安装方便 ，寿命长 ，维修少 ，使用费? 并能提高常规使用的寿命和生产效率 ，节约贵重有色金? 低廉 。由于 良好的抗 冲击性 ，可采用锤击 、油压或? 属材料 ，其经济效益与社会效益将是十分可观 的。? 机压法安装 ，或采用干冰 、液氮冷冻安装 ?? 参考文献：? ?．? 工 作温 度及 热 影响? ??? 王 洪，唐伟达．塑料滑动轴承???作性能分析???．机? 械工程材 料 ，????，?????：??—??．? 赛龙轴承的使用受环境和温度以及运转时轴承? ??? 张树 荫 ．日本近 期水 润滑陶瓷轴 承研究 介绍 【??．水? 内部产生摩擦热的影响 ，与其他非金属材料类似 ，? 泵技术 ，???????：??—??．? 赛龙的热传导性能 比较差 ，不能象金属轴 承那样? ??? 周泽华 ，王家序 ．陶瓷在水润滑轴承 中的应??????．陶? 散发表面的热量 ，因此使用时必须预留热胀宽限。? 瓷工程 ，????????：??—??．? ??? 段 芳莉 ．橡 胶轴 承 的水 润滑 机理 研究 ???：重 庆大? 赛龙材料的热胀冷缩系数是非线性的。对于工程? 学 ，????．? 计算可参考表 ?。? ??? ??????????????????．?????????????????????????????．? 干环境下赛 龙轴承运转 的最高温 度上限为? ?????????，??????，??????，????，?—??．? ???????，超过该温度轴承表面会软化 以至摩擦 系? ??? 于全虎 ．赛龙轴承在船舶上的应用???．江苏船舶，? 数增大摩擦 热增高 ，最 后损坏 。赛龙还是一种低? ????，?????：??—??．? ?编辑 ：聂龙 宣??

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