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自润滑轴承行业概述:产品优点众多有望逐步替代滚动轴承
2024年02月13日 江南电竞
技术参数

  轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两大类:轴承是用于确定运动体与其他零件相对运动位置,起支承或导向作用的零部件。按轴承工作的摩擦性质不同可分为滑动轴承(滑动摩擦轴承)和滚动轴承(滚动摩擦轴承)两大类。滑动轴承根据工作时轴套和轴颈表面间呈现的摩擦状态不同,可分为流体润滑(摩擦)轴承(如动压轴承、静压轴承)、非完全流体润滑(摩擦)轴承和无润滑(干摩擦)轴承,一般后两者属于自润滑轴承,如传统含油轴承、固体润滑轴承等。自润滑轴承是指用自润滑材料制作或在材料中预先加入润滑剂,在工作时可以不加或长时期不必加润滑剂的滑动轴承。

  动轴承和滑动轴承在结构上各有特点,性能上各有利弊,主要从以下方面做比较分析:

  *结构与运动方式:滚动轴承和滑动轴承最明显的不同之处在于是否有滚动体。滚动轴承:有滚动体,靠其转动来支撑转动轴,因而接触部位是一个点,滚动体越多,接触点就越多。滑动轴承:没有滚动体,靠平滑的面来支撑转动轴,因而接触部位是一个面。两者结构的不同决定了滚动轴承的运动方式是滚动,滑动轴承的运动方式是滑动,因而摩擦形势上也就完全不相同。

  *承载能力比较:整体看来,由于滑动轴承的承压面积大,其承载能力一般高于滚动轴承,而且滚动轴承承受冲击载荷的能力不高,但完全液体润滑轴承由于润滑油膜起到缓冲、吸振的作用,可承受较大的冲击载荷。当转速较高时,滚动轴承中滚动体的离心力增大,要降低其承载能力(高速时易出现噪音)。对于动压滑动轴承,其承载能力随转速增高而增大。

  *摩擦系数和启动摩擦阻力比较:一般工作条件下,滚动轴承的摩擦系数要低于滑动轴承,且数值较稳定。而滑动轴承的润滑易受转速、振动等外因的影响,摩擦系数变化范围较大。启动时,由于滑动轴承尚未形成稳定油膜,阻力要大于滚动轴承,但静压滑动轴承起动摩擦阻力和工作摩擦系数都很小。

  *适用工作转速比较:滚动轴承由于受到滚动体离心力和轴承温升的限制,转速不能过高,一般适用于中、低速的工作状态。不完全液体润滑轴承由于轴承的发热和磨损,工作转速也不能太高。完全液体润滑轴承的高速性能非常好,特别是当静压滑动轴承采用空气作润滑剂时,其转速可达100000 r/min。

  *功率损失比较:由于滚动轴承摩擦系数小,其功率损失一般不大,要小于不完全液体润滑轴承,但当润滑及安装不当时会剧增。完全液体润滑轴承摩擦功率损失较低,但对于静压滑动轴承来说,由于有油泵功率损失,总的功率损失可能高于动压滑动轴承。

  *使用寿命比较:滚动轴承由于受到材料点蚀和疲劳的影响,一般设计年限为5~10年,或者大修期间来更换。不完全液体润滑轴承的轴瓦磨损严重,需要定期更换。完全液体润滑轴承的寿命理论上是无限的,实际上由于应力循环,特别是动压滑动轴承,轴瓦材料也许会出现疲劳破坏。

  *旋转精度比较:滚动轴承由于径向间隙小,旋转精度一般较高。不完全液体润滑轴承处于边界润滑或混合润滑状态,运转不稳定,且磨损较严重,精度较低。完全液体润滑轴承由于油膜存在,缓冲吸振,精度较高。静压滑动轴承旋转精度更高。

  *其他比较:滚动轴承使用油、脂或固体润滑剂,用量很小,高速时用量较大,油质的清洁度要求高,因此要求密封,但轴承更换方便,一般不需要修理轴颈。对于滑动轴承,除不完全液体润滑轴承外,润滑剂一般为液体或气体,用量很大,油质清洁度要求也很高,轴承轴瓦需要经常更换,有时还修复轴颈。

  总体来看,滚动轴承具有摩擦系数小、传动效率高、机械性能好的优点,作为目前轴承行业中的主导种类,,滚动轴承已经实现了标准化、系列化和通用化,适合大批量生产和供应,其推动了轴承行业的全面发展。

  滑动轴承则具有体积小、承载能力高、振动小、噪音小、结构变化多等优点,因此在承载负荷大、结构要求紧凑的场合、有冲击载荷的场合,滑动轴承相较滚动轴承有着非常明显优势;而滑动轴承结构变化多的优点也使其能应用到各种不一样的形状的机械部位中。

  自润滑轴承可分为复层类、单层类、其他三大类:随着自润滑轴承行业的发展,自润滑轴承的生产的基本工艺和材料不停地改进革新,产品的种类也逐渐丰富。依照产品结构和制造材料的不同,自润滑轴承划分为复层类、单层类、其他三个大类,其下分为多个子类。

  其中“复层型”自润滑轴承产品是由两种或两种以上不一样的轴承材料层叠复合而成,其中衬层材料起自润滑作用,基材起支撑作用,其它材料起连接过渡作用。“复层型”产品的润滑效果优良,其承载能力由表面材料的抗住压力的强度所决定。根据基材和衬层材料的类别,可分为金属基材与金属衬层复层、金属基材与非金属衬层复层以及非金属基材与非金属衬层复层。

  “单层型”自润滑轴承产品是由一种类型的轴承材料制造成,产品依靠轴承材料中所含有的自润滑材料如石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯、铅等来进行润滑,根据轴承材料的类别,可分为金属类和非金属类。非金属类单层型自润滑轴承最重要的包含整体非金属轴承、非金属卷制轴承等。金属类单层型轴承最重要的包含固体镶嵌型产品与含油型产品。

  自润滑轴承优点众多:一般的自润滑轴承(部分含油轴承除外)特别适合于在低速、重载以及恶劣工况(如极端温度、真空、高空、腐蚀性等无法加油或难加油情况)下使用。此外自润滑轴承无需供油维护、耐磨、耐热等特性大幅拓展了产品的应用场景范围,很多普通轴承无法胜任的领域都能够正常的使用自润滑轴承,因此自润滑轴承比普通轴承有着更广阔的发展空间。

  ——自润滑轴承上业发展成熟:自润滑轴承的上业主要为铜材(铜卷(板)、铜粉、铜坯料)、钢材(钢板、钢卷)及高分子材料(PTFE、POM、PA、PI、酚醛树脂、PEEK等)行业,上业发展成熟,目前基本处于完全竞争的状态,价格体系较透明,产品供应量充足。钢材加工业、铜加工业、高分子材料业作为上业,必然的联系到自润滑轴承行业产品质量和原材料采购成本。

  下游应用领域广泛:自润滑轴承作为机械的基础零部件,应用领域十分广泛,几乎所有机械设备都需要用相关的轴承产品,主要有汽车、工程机械、港口机械、塑料机械、农业机械、液压元件、锻压机械、纺织机械、办公设备等,其市场需求最重要的包含主机配套需求和机械维修需求。

  立鼎产业研究中心发布的《全球及中国自润滑轴承行业市场研究报告》是基于国家部门统计机构、行业协会、权威研究机构、第三方数据库(wind)以及本研究中心的数据积累的基础上编撰而成。报告主要对我国自润滑轴承的外部发展发展环境(政策影响、技术趋势影响等),自润滑轴承产...

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