石墨軸承與滾珠軸承差別有多大

石墨軸承與滾珠軸承差別有多大

石墨軸承的簡單介紹

軸承是機械工業(yè)中常用的一種滑動機件。石墨軸承是隨著機械設(shè)備的性能要求，在金屬軸承的基礎(chǔ)上開發(fā)并發(fā)展起來的炭質(zhì)軸承。炭質(zhì)軸承有不同于金屬軸承的特性，如自潤滑、耐高溫、耐腐蝕、質(zhì)輕等。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們又開發(fā)了陶瓷球軸承、炭化硅軸承等，石墨軸承也得到了進一步的拓展，制造出了青銅石墨含油軸承、鑲嵌石墨軸承。因為石墨軸承在制造工藝上和技術(shù)性能上都有其獨特的方面，在今后的發(fā)展中有一定的擴展性，在此做進一步分析研究，為的是得到進一步開發(fā)，在應(yīng)用中得到更加廣闊的市場。

石墨軸承的潤滑基理、分類和性能分析

從碳原子結(jié)構(gòu)分析石墨材料的潤滑性。石墨材料本身就存在潤滑性能，這是石墨的晶體結(jié)構(gòu)所決定的。石墨的潤滑性能除晶格的特定原因有先天可供潤滑的結(jié)構(gòu)外，就是水和空氣對它的良好潤滑作用的發(fā)揮。水和空氣的存在使石墨的工作面上吸附了水和氣體分子，增大了石墨互相滑動的解理面間的距離，從而減弱了它們間的結(jié)合力。軸承有滾動軸承和滑動軸承之分，材質(zhì)上又有金屬、非金屬、復合材料之別。

石墨軸承以石墨材料為主要基材，應(yīng)用于食品、飲料、紡織、化工等工業(yè)部門中的運輸機、干燥機、紡織機、潛水泵電機等軸承方面，這些部位如用油脂潤滑劑不可避免會引起污染，而石墨軸承的自潤滑性很強，耐腐蝕，可不使用潤滑油而進行長期運轉(zhuǎn)。為了提高制品的機械強度，特別是為了提高耐沖擊韌性，常用一些耐磨性能好的易熔金屬進行浸漬處理。浸銻石墨軸承允許的工作溫度可達500C，銻與銅對磨時不易沾著，在大負荷和快速的情況下工作，其耐磨性能可提高2--3倍。石墨材料的強度隨溫度升高而增加的趨勢一直保持到2600C左右，在高溫時強度是室溫的3倍。

滑動軸承存在著兩種摩擦形式，即靜摩擦和動摩擦，一般炭石墨軸承的靜摩擦比同樣情況下的金屬軸承要小一些。普通炭石墨軸承在干運轉(zhuǎn)情況下，動摩擦系數(shù)在0.08-0.3之間，濕運轉(zhuǎn)情況下由于存在著邊界潤滑，所以動摩擦系數(shù)一般在0.01-0.1范圍內(nèi)。在炭刷與換向器的摩擦中，換向器表面可產(chǎn)生一層褐色、深紫色、淺蘭色的薄膜，這層薄膜可起潤滑過程中的保護作用。分析可知，這層薄膜主要由兩部分組成，其一是與金屬結(jié)合在一起的金屬氧化膜和金屬氫氧化物，稱為氧化薄膜。其二是炭素薄膜，在運行過程中的炭塊上剝離下來的極其細小的炭、石墨粒子、炭塊材料中所含的不純物、空氣中浮游的塵被吸附的水分和氧所組成。

鑲嵌石墨軸承的制造是以金屬材料為基體，它的機械強度基本取決于采用的金屬材質(zhì)的機械性能，石墨作為一種固體潤滑材料鑲嵌在軸承的摩擦面金屬基體上，用于軸承工作狀態(tài)下的潤滑材料，但石墨也有含油效果。石墨的鑲嵌可采取二種方法，一種是熔融金屬液澆鑄法，另一種是在金屬基材上先按照一定的排列方式加工一些孔洞，然后將固體潤滑劑嵌入其中，鑲嵌石墨軸承的抗壓強度、抗折強度、熱膨脹系數(shù)一般取決于基體金屬材質(zhì)。但鑲嵌石墨軸承的強度大大提高，可在重載荷下運行。

滾珠軸承是滾動軸承的一種，將球形合金鋼珠安裝在內(nèi)鋼圈和外鋼圈的中間，以滾動方式來降低動力傳遞過程中的摩擦力和提高機械動力的傳遞效率。滾珠軸承不能承受較大的重載荷，在輕工業(yè)機械中較常見。滾珠軸承也叫球軸承。

滾珠軸承性能

保持器的硬度相較于滾珠與環(huán)低，其材料有金屬（如：中碳鋼、鋁合金）或非金屬（如：鐵弗龍、PTEF、高分子材料）。滾動軸承（rolling bearing）比軸頸軸承(journal bearing)的轉(zhuǎn)動摩擦阻力小，因此相同的轉(zhuǎn)速下，由于摩擦產(chǎn)生的溫度會比較低。

滾珠軸承一般是用在低載荷機械傳動的設(shè)備中。因為滾珠軸承的承載面積小，在高速運轉(zhuǎn)的情況下極易出現(xiàn)嚴重的機械性損傷，所以在重載荷的機械傳動中往往采取滾針式軸承以加大承載面，提高機械傳遞效率，同時降低機械性損傷。

滾珠軸承改變了軸承的摩擦方式，采用滾動摩擦，這一方式更為有效的降低了軸承面之間的摩擦現(xiàn)象，提升了風扇軸承的使用壽命，也因此將散熱器的使用壽命延長。缺點是工藝更為復雜，成本提升，同時也帶來更高的工作噪音。

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