滑動軸承的有效工作或失效與載荷，速度，潤滑油和軸承幾何參數(shù)的選擇有密切關(guān)系，但是滑動軸承材料的合理選用對滑動軸承能力的發(fā)揮將起著決定作用。滑動軸承減磨材料的損傷會造成相關(guān)零件的損壞，因此滑動軸承材料要有良好的抗磨損，抗腐蝕，抗疲勞及污染等性能。

滑動軸承材料概述

制造滑動軸承中與軸頸相配的軸瓦和軸承襯的材料。評價滑動軸承材料的主要項目有﹕抗壓強度和抗疲勞強度﹔耐磨性﹔磨合性﹔防止與軸頸黏附的摩擦相容性﹔補償滑動表面初始配合不良的順應性﹔容許硬質(zhì)顆粒嵌藏以減輕軸頸刮傷的嵌入性﹔導熱性﹔耐蝕性﹔加工工藝性﹔價格等。但至今尚無一種軸承材料能夠完全滿足這些項目的要求﹐而且各項目又多彼此矛盾。例如﹐金屬材料越軟﹐則順應性和嵌入性越好﹐但強度也越低﹐所以軟金屬材料只能作軸承襯用﹔硬度高的材料強度也高﹐但順應性和嵌入性差﹐用這種材料製成的軸瓦要求軸與軸承的對中誤差小。滑動軸承材料應根據(jù)載荷﹑速度﹑溫度﹑潤滑條件和壽命等因素進行選擇。常用的滑動軸承材料有巴氏合金﹑銅基和鋁基合金﹑耐磨鑄鐵﹑塑料橡膠﹑木材和碳-石墨等。

巴氏合金 一種以錫﹑銻﹑銅為主要成分的低熔點合金﹐又稱白合金﹑軸承合金。合金的基體是錫中溶有銅和銻的固溶體軟組織﹐其中分布有錫銅銻化合物構(gòu)成的硬顆粒。軟組織具有良好的摩擦相容性﹑順應性和嵌入性﹐硬顆粒具備一定的支承載荷的能力。巴氏合金強度低﹐只能作軟鋼﹑鑄鐵或青銅軸承的軸承襯用。后來﹐又出現(xiàn)以鉛﹑銻﹑銅為主要成分的軸承合金。前一種稱為錫基巴氏合金﹐后者稱為鉛基巴氏合金。錫基巴氏合金價格較高﹐主要用于高速重載的重要軸承和大型軸承。鉛基巴氏合金的性能不如錫基合金﹐但價廉﹐應用較廣﹐適用于中速﹑中載、載荷比較穩(wěn)定的軸承。加入微量元素(如鉻﹑鈹?shù)?製造高強度巴氏合金﹐是新的發(fā)展方向。

銅基合金 用作滑動軸承材料的銅基合金主要有﹕以銅﹑銻為主要成分的黃銅﹔以銅﹑錫為主要成分的青銅﹔以及銅鉛合金。銅基合金強度高﹐導熱性和耐磨性好﹐允許工作溫度比巴氏合金高﹐但順應性﹑嵌入性和摩擦相容性都不如巴氏合金﹐可用作軸瓦或軸承襯材料。常用的含錫﹑磷的錫青銅﹐適用于中速重載或受衝擊載荷的軸承﹔含錫﹑鋅﹑鉛的錫青銅﹐適用于中速中載的軸承﹔鉛青銅承載能力大﹑疲勞強度高﹐適用于速度較高﹑受衝擊載荷的軸承﹔鋁青銅強度很高﹑耐蝕性好﹐適用于低速重載軸承。黃銅性能一般不如青銅﹐但價廉﹐主要用于低速軸承﹐但含錳﹑硅的黃銅性能優(yōu)于錫青銅。

鋁基合金 有鋁銻鎂合金﹑鋁錫合金和鋁硅合金。它們的抗壓強度和抗疲勞強度較高﹐導熱性和耐蝕性好﹐價廉﹐但其摩擦相容性﹑嵌入性和順應性較差﹐廣泛用于內(nèi)燃機和壓縮機軸承，耐磨鑄鐵 價廉﹐但減摩性能差﹐只能用于低速輕載軸承。

塑料 常用的有酚醛樹脂﹑尼龍﹑聚四氟乙烯和聚甲醛等。塑料軸承自潤滑性能好﹑摩擦係數(shù)小﹑抗疲勞性能好﹑吸振能力強﹑耐蝕性和嵌入性好﹑能用水或乳化液潤滑﹐并可節(jié)約有色金屬。但塑料強度比金屬低﹑耐熱性差﹑導熱率低﹑遇油或水有膨脹現(xiàn)象﹐設(shè)計時須取較大的軸承間隙。在塑料中加入某些填料如石墨﹑二硫化鉬﹑玻璃纖維等可降低摩擦係數(shù)和提高耐磨性﹔加入銅粉可提高導熱率和強度。塑料軸承已在冶金﹑化工﹑紡織﹑食品﹑儀錶和造船等工業(yè)中使用。

橡膠 嵌入性和耐蝕性極好。橡膠軸承可用混有顆粒雜質(zhì)的水作潤滑劑﹐富有彈性﹐有消振作用﹐運轉(zhuǎn)平穩(wěn)﹐但導熱性差﹐工作溫度應低于70℃﹐否則容易老化。天然橡膠不耐油﹐需要油潤滑的橡膠軸承應采用耐油橡膠。

木材 有自潤滑性﹐成本低﹐耐蝕性好。木材製作的軸承可用于要求清潔衛(wèi)生的食品機械﹑糧食加工機械等。其工作溫度不得高于65℃。鐵梨木﹑楓木和橡木等硬質(zhì)木材都適于制作木軸承。

碳-石墨 自潤滑性和耐蝕性極好﹐并能耐400℃高溫﹐但強度差﹐需壓裝在鋼套中使用。這種軸承可在不易潤滑﹑不允許油臟污﹑溫度較高或有腐蝕性的環(huán)境中使用

滑動軸承材料的特性

1.1摩擦相容性

軸頸與軸承材料接觸時發(fā)生黏附的現(xiàn)象。

1.2嵌入性

滑動軸承材料允許硬質(zhì)顆粒嵌入而防止刮傷或磨損的能力。對金屬材料而言硬度低和彈性模量低嵌入性好，非金屬則不一定。

1.3.磨合性

在磨合過程中減少軸頸或軸瓦加工誤差，同軸度誤差，表面粗糙度使接觸均勻，從而降低磨損力和磨損度的能力。

1.4.摩擦順應性

材料靠表層的彈性塑性變形補償滑動表面初始不良的性能。

1.5.耐磨性

材料抵抗磨損的能力。

1.6.抗疲勞性

在循環(huán)載荷下材料抵抗疲勞破壞的能力。磨合性和嵌入性好的材料通?？蛊谛缘汀?/p>

1.7.耐蝕性

材料抵抗腐蝕的能力，潤滑油氧化產(chǎn)生酸性物質(zhì)。這種酸性物質(zhì)和油中的極少添加劑都會腐蝕材料。

1.8.耐氣性

材料抵抗氣蝕的能力。由于油中氣泡在固體表面附近破裂產(chǎn)生局部沖擊高壓或局部高溫引起材料磨損。

隨著材料科學、工程力學、摩擦學和設(shè)計理論等學科的發(fā)展，滑動軸承的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計也了更完善的改造。從經(jīng)濟效益、環(huán)境保護、加工等方面考慮，了解滑動軸承的材料特性，選擇合適的滑動軸承材料出了、綠色節(jié)能的滑動軸承。