石墨軸承的性能詳解
石墨軸承以石墨為主要基材,應(yīng)用于輸送機(jī)、干燥機(jī)、紡織機(jī)、潛水泵電機(jī)等的軸承。在食品、飲料、紡織、化工等工業(yè)部門。如果在這些部位使用油脂潤滑劑,必然會(huì)造成污染。而石墨軸承具有很強(qiáng)的自潤滑性和抗腐蝕性,可以長(zhǎng)時(shí)間不使用潤滑油運(yùn)行。為了提高產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度,特別是提高沖擊韌性,常對(duì)一些耐磨性好的易熔金屬進(jìn)行浸塑。浸銻石墨軸承的允許工作溫度可達(dá)500C C,銻和銅在磨削時(shí)不易粘連,在重負(fù)荷、快速度下工作時(shí),其耐磨性可提高2-3倍。石墨的強(qiáng)度隨著溫度的升高而增加,直到大約2600C,高溫下的強(qiáng)度是室溫下的三倍。
從碳原子結(jié)構(gòu)分析石墨材料的潤滑性。材料本身具有潤滑性能,這是由石墨的晶體結(jié)構(gòu)決定的。石墨的潤滑性能除了晶格的固有結(jié)構(gòu)外,是由于水和空氣良好的潤滑作用。水和空氣的存在使石墨的工作表面吸附了水和氣體分子,增加了石墨的解理面之間相互滑動(dòng)的距離,從而削弱了它們之間的結(jié)合力。軸承分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承,材料有金屬、非金屬和復(fù)合材料。
滑動(dòng)軸承的摩擦形式有兩種,即靜摩擦和動(dòng)摩擦。一般情況下,碳石墨軸承的靜摩擦力比相同情況下的金屬軸承小。普通碳石墨軸承干工況下,動(dòng)摩擦系數(shù)在0.08-0.3之間,濕工況下,由于邊界潤滑,動(dòng)摩擦系數(shù)一般在0.01-0.1范圍內(nèi)。碳刷與換向器摩擦過程中,換向器表面會(huì)產(chǎn)生一層褐色、深紫色、淺藍(lán)色的薄膜,在潤滑過程中能起到保護(hù)作用。通過分析可以看出,這種膜主要由兩部分組成,一部分是金屬氧化膜和與金屬結(jié)合的金屬氫氧化物,稱為氧化膜。二是碳膜,由極細(xì)的碳、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從碳?jí)K上剝落的石墨顆粒、碳?jí)K材料中含有的雜質(zhì)、空氣中的浮塵、吸附的水分和氧氣組成。
鑲嵌石墨軸承由金屬材料制成,其機(jī)械強(qiáng)度基本取決于所采用的金屬材料的機(jī)械性能。石墨作為一種固體潤滑材料,鑲嵌在軸承摩擦面的金屬基體上,作為軸承在工作狀態(tài)下的潤滑材料,但石墨也有含油作用。石墨的嵌入方式有兩種,一種是熔融金屬澆鑄法,另一種是在金屬基體上按照一定的排列加工出一些孔洞,然后在其中嵌入固體潤滑劑。嵌入式石墨軸承的抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)通常取決于基底金屬材料。但是inlay 石墨軸承的強(qiáng)度大大提高,可以在重載下運(yùn)行。

