水润滑轴承材料性能及应用研究①_产品中心

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文章编号:1008 - 1402(2007)05 - 0644 - 04水润滑轴承材料性能及应用研究①王新荣 , 张霞 , 曹立文(佳木斯大学机械工程学院 ,黑龙江佳木斯 154007)摘要: 水润滑轴承的研制是物理运动系统的高效节能与环境保护科学研究领域的前沿 ,并成为国内外竟相研究的热点.本文对水润滑轴承常用的材料来了系统的研究 ,分别阐述了塑料、橡胶、陶瓷、石墨、金属、金属塑料、塑料合金以及铁梨木等材料的性能特点、使用效果以及在工程上的应用.关键词: 水润滑 ;滑动轴承;材料;研究中图分类号: TG 164 文献标识码: A0 引言由于水是一种低粘度液体 ,而润滑液膜的承载能力与粘度成正比与膜厚的平方成反比;因此在其他条件都相同的情况下 ,为获得相等的承载能力 ,则水膜的厚度仅为油膜厚度的 1 8. 此时水膜难以形成 ,不能产生流体润滑效果 ,造成水润滑轴承承载能力比较低 ,而且有可能在非流体润滑工况下工作 ,易产生轴瓦和轴之间的相互接触 ,发生无水润滑和干摩擦. 因此 ,水润滑轴承材料的性能是决定其工作性能和常规使用的寿命的一个重要的因素[1].水润滑轴承与传统的轴承相比在选择材料上存在比较大的差异 ,这主要是由于工作介质发生较大的改变所致. 主要体现在传统的轴承用油作润滑剂 ,油对金属材料的腐蚀性较小 ,而且油膜易于形成 ,因而其选择的范围相对较广 ,而水润滑轴承对材料的选择就必须更看重材料的减摩性、耐磨性以及材料抗腐蚀的能力. 在 60 年代 ,利用木类材料 ,如铁梨木、层压板类材料等制成的轴承材料是比较流行的 ,这些材料从节约金属 ,尤其是节约有色金属的观点来看是非常有意义的. 但跟着社会的发展 ,环保意识的增强 ,天然的木质资源也同样是比较有限的 ,这迫使我们利用化工合成的材料来替换 ,于是便出现了一些其它材料 ,如陶瓷材料、塑料材料、橡胶材料、塑料合金材料以及尼龙等种材料在工程上均有过应用 ,下面简要对比一下其[12]. 各性能特点及其使用效果.1 常用的水润滑轴承材料性能研究根据理论研究和实际使用表明 ,目前制作水润滑滑动轴承的耐磨材料主要有橡胶、塑料、石墨、陶瓷、不锈钢、青铜、金属陶瓷、金属塑料、铁梨木和夹[3]. 现将其主要性能特点对比分析如下.布胶木等1.1 塑料材料由于塑料的多功能性 ,正在潮水般涌入机械领域 ,用途越来越广. 塑料摩擦件在相当宽广的范围内正在逐渐取代金属摩擦件. 目前 ,塑料材料在水润滑轴承中应用较多的有酚醛树脂和氟化乙烯 ,其他的还有超高分子量聚乙烯、尼龙、聚四氟乙烯和聚[3],它们都是优良的水润滑轴承材料.用这些材料制造成的水润滑轴承均具备比较好的机械性能和耐磨性能. 塑料比金属软 ,若有杂质嵌人 ,也不容易损坏配对的轴 ,即塑料拥有非常良好的对异物埋没性 ,这对于在有磨粒或杂质存在的恶劣条件下工作的摩擦零件尤其适宜 ,因为这样做才能够避免对磨金属的刮伤现象. 塑料由于自身有润滑性 ,不但可以用于流体润滑条件 ,而且也大量用于边界润滑条件. 但是塑料作为摩擦副材料也有它的缺点 ,主要是耐热性能比较差 ,只要温度稍微升高一点 ,力学性能就明显降低 ,尺寸稳定性受温度影响也非常明显. 许多工程塑料酚醛树脂等有吸水性 ,水溶酰胺等① 收稿日期:2007 - 07 - 24基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11521283. ) .作者简介:王新荣(1965 - ) ,女 ,黑龙江佳木斯人 ,佳木斯大学机械工程学院教授 ,研究方向机械设计与制造. 第 25 卷第 5 期佳木斯大学学报 ( 自然科学版 ) 2007 年 09 月 Journal of Jiamusi University (Natural Science Edition) Vol.25 No.5Sep. 2007

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