關(guān)于石墨制品石墨軸承你不知道的那些事
1、石墨制品石墨軸承的簡略介紹
軸承是機械工業(yè)中常用的一種滑動機件。石墨制品石墨軸承是跟著機械設(shè)備的功用要求,在金屬軸承的基礎(chǔ)上開發(fā)并翻開起來的炭質(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。跟著科學(xué)技能的翻開,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能功用上都有其一起的方面,在往后的翻開中有必定的擴展性,在此做進一步分析研討,為的是得到進一步開發(fā),在運用中得到更加寬廣的商場。
2、石墨制品石墨軸承的潤滑基理、分類和功用分析
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功用,這是石墨的晶體結(jié)構(gòu)所選擇的。石墨的潤滑功用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出色潤滑效果的發(fā)揮。水和空氣的存在使石墨的作業(yè)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間隔,然后削弱了它們間的結(jié)合力。軸承有滾動軸承和滑動軸承之分,材料上又有金屬、非金屬、復(fù)合材料之別。
石墨制品石墨軸承以石墨材料為首要基材,運用于食物、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,可不運用潤滑油而進行長時間作業(yè)。為了行進制品的機械強度,特別是為了行進耐沖擊韌性,常用一些耐磨功用好的易熔金屬進行浸漬處理。浸銻石墨軸承容許的作業(yè)溫度可達500C,銻與銅對磨時不易沾著,在大負(fù)荷和快速的狀況下作業(yè),其耐磨功用可行進2--3倍。石墨材料的強度隨溫度升高而添加的趨勢一貫堅持到2600C左右,在高溫時強度是室溫的3倍。
滑動軸承存在著兩種抵觸方式,即靜抵觸和動抵觸,一般炭石墨軸承的靜抵觸比相同狀況下的金屬軸承要小一些。一般炭石墨軸承在干作業(yè)狀況下,動抵觸系數(shù)在0.08-0.3之間,濕作業(yè)狀況下因為存在著鴻溝潤滑,所以動抵觸系數(shù)一般在0.01-0.1范圍內(nèi)。在炭刷與換向器的抵觸中,換向器外表可發(fā)生一層褐色、深紫色、淺蘭色的薄膜,這層薄膜可起潤滑進程中的保護效果。分析可知,這層薄膜首要由兩部分組成,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,在運轉(zhuǎn)進程中的炭塊上剝離下來的極端纖細(xì)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,它的機械強度根柢取決于選用的金屬材料的機械功用,石墨作為一種固體潤滑材料鑲嵌在軸承的抵觸面金屬基體上,用于軸承作業(yè)狀態(tài)下的潤滑材料,但石墨也有含油效果。石墨的鑲嵌可采用二種方法,一種是熔融金屬液澆鑄法,另一種是在金屬基材上先依照必定的擺放方法加工一些孔洞,然后將固體潤滑劑嵌入其間,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料。但鑲嵌石墨軸承的強度大大行進,可在重載荷下運轉(zhuǎn)。
3、石墨軸承的規(guī)劃與制造
炭材料結(jié)構(gòu)的多樣性來源于炭/炭原子間化學(xué)鍵合的多樣性,由此也供給了炭材料的可規(guī)劃性。石墨軸承因為它的生產(chǎn)工藝和原材料的可規(guī)劃性為規(guī)劃與制造供給了必定空間,然后可制造出功用各異,適用于多種技能條件和運用環(huán)境的石墨軸承。PV值是軸承規(guī)劃時的重要參數(shù)PV=P*V,P--單位面積載荷壓力,MPa;V--軸的線速度,m/s
PV值跨越各種材料的極限值時,就會引起失常的升溫文磨損,一般規(guī)劃要有余量,參PV值應(yīng)在極限值的50%--70%。在實踐作業(yè)中,軸承的作業(yè)因環(huán)境不同又有干作業(yè)和濕作業(yè)之分。在干作業(yè)的狀況下,石墨軸承容許的最大載荷遭到軸承的強度和容許的磨損速率的綁縛。其容許的最大線速度則遭到軸承抵觸面上所發(fā)生熱量的綁縛。而磨損速率又遭到軸承材料、軸和軸承外表加工狀況、載荷、速度及周圍介質(zhì)等條件的影響。在干作業(yè)的狀況下,軸承容許的PV值還直接遭到軸承材料的影響,
石墨軸承規(guī)劃品種有圓柱形、圓柱代凸緣形、圓形、特別結(jié)構(gòu),但從石墨軸承的強度考慮,炭軸承的厚度有必要比金屬軸承大,厚度以內(nèi)徑1/5-1/7為適宜,最小限度為3mm以上,軸承的長度是內(nèi)徑的2倍以上。軸承作業(yè)時溫度將會升高,作業(yè)空地,可根據(jù)軸和軸承的熱膨脹來選擇,一般是軸徑0.3%左右。
炭石墨軸承的制造工藝與其他炭制品大致相同,根柢工藝進程包括:材料的選擇、材料的預(yù)處理、材料的破碎、篩分分級、顆粒狀與粉狀材料的配料、粘結(jié)劑的選擇、混勻、混捏、輥壓、磨粉束縛成型、焙燒、人工石墨制品還須石墨化處理,浸漬、機械加工等,部分石墨軸承為了添加機械強度和抗沖擊性,還需金屬(如銻、銅、鉛等)浸漬,究竟到達所要求的技能功用,再進行機械加工成所要求的幾許標(biāo)準(zhǔn)。
4、談?wù)?br> 綜上所述,對炭/石墨軸承進行了簡明研討與分析,由此證明了炭石墨軸承的優(yōu)異特性,針對不同條件下特別潤滑要求,可研討、制造出功用各異、合適各種條件的滑動石墨軸承?,F(xiàn)在在食物、紡織、印染、化工工業(yè)中的輸送機軸承、離心泵軸承、潛水泵軸承、齒輪軸承和轎車、航空、農(nóng)業(yè)機械等方面都不同程度地得到了運用。
再者,可在炭材料的改性方面作進一步的研討,開發(fā)拓展一些新材料。如選用碳合金法,對炭質(zhì)材料的外表和本體進行化學(xué)改性,其效果必將影響所得材料的結(jié)構(gòu)和功用,極有或許開創(chuàng)出新的功用材料用于潤滑石墨軸承的制造。再如炭化硅軸承的研討,它有較強的硬度、耐高溫等特性,但本錢很高還沒能推行。用粉末冶金法這一傳統(tǒng)方法制造軸承,如能進一步行進抗壓強度和精度也是有較大翻開的。
炭石墨軸承有著健旺的生命力。在石墨軸承開發(fā)的一起再研討插層石墨、石墨涂層軸承等新技能,擴展其研討與運用領(lǐng)域,石墨軸承將在往后得到更大、更廣、更新的翻開。
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