石墨軸承的設計與制造工藝
石墨軸承設計類型有圓柱形、圓柱形代替法蘭、圓形和特殊結構。但考慮到石墨軸承的強度,碳軸承的厚度必須大于金屬軸承,厚度應為內徑的1/5-1/7,最小超過3mm。軸承的長度大于內徑的2倍。軸承運轉時溫度會升高,運轉間隙可根據軸和軸承的熱膨脹來確定,一般為軸徑的0.3%左右。
碳結構的多樣性來源于碳與碳原子之間化學鍵的多樣性,這也提供了碳材料的可設計性。石墨軸承由于其生產工藝和原材料的可設計性為設計制造提供了一定的空間,因此有可能制造出性能各異、適用于各種技術條件和使用環境的石墨軸承。讓我們跟小編了解一下石墨軸承的設計和制造。
碳石墨軸承的制造工藝與其他碳制品大致相同。基本工藝包括:原料選擇、原料預處理、原料粉碎、篩分分級、粒狀和粉狀物料配比、粘結劑選擇、配料、捏合、輥壓、研磨壓制、焙燒、石墨化處理、浸漬、人造石墨制品加工等。一些/Kloc-3
PV值是軸承設計中的一個重要參數。
PV = PV
p——單位面積上的載荷壓力,MPa
v-軸的線速度,m/s
當PV值超過各種材料的極限值時,會引起異常溫升和磨損。一般在設計中要留有余量,參考PV值應為極限值的50%-70%。在實際工作中,軸承的運轉因環境不同可分為干運轉和濕運轉。在干工況下,石墨軸承的最大允許載荷受軸承強度和允許磨損率的限制。最大允許線速度受限于軸承摩擦表面產生的熱量。磨損率受軸承材料、軸和軸承表面加工、負載、速度和周圍介質的影響。在干運轉條件下,軸承的允許PV值也直接受軸承材料的影響。高溫時的允許PV值一定比低溫時小很多。當軸承浸在液體中或被液體濺起時(濕式運轉),其摩擦和磨損可大大減少。此外,液體可以幫助耗散摩擦產生的熱量,從而大大提高石墨軸承的容許PV值。在實際條件下,濕操作的容許PV值可能比干操作高近100倍。
inlay 石墨軸承有兩種制造方法。第一種方法是鑄造,將加工好幾何尺寸的石墨滑塊按設計分布在鑄造模具中,然后用熔融金屬鑄造,再加工到需要的尺寸。其次,在金屬基板上,按照一定的排列,先加工一些孔,然后將石墨、二硫化鉬和粘結劑按照一定的比例混合均勻,制成潤滑劑,在孔中固化,加工后達到所需的尺寸。inlay 石墨軸承的抗壓強度和熱膨脹系數一般取決于金屬材料。如M551 inlay 石墨軸承負載50MPa,使用溫度500C,PV值5MPa.m/s,適用于低速/重負載場合,對粉塵污染等惡劣環境的適應性強。
粉末冶金法用于生產青銅含油軸承。為了增加軸承負荷,在新青銅石墨含油軸承中加入鐵粉。具體制備方法是用粒度小于175μ m的青銅合金粉和粒度小于85μ m的鐵粉,加入少量煤油或機油制成混合物,然后加入適量粒度小于75μ m的片狀石墨粉、二硫化鉬等。混合后,通過冷壓獲得坯體,并在780-895℃下燒結。其他青銅石墨含油軸承的制造工藝與上述工藝大致相同。選粉、混合、壓制、燒結、成型。一般青銅石墨充油軸承的主要參數:假比重5.5g/cm3-6.0g/cm3,徑向破壞強度一般不低于2.5N,20號機油的體積浸油率不低于15%。

