无油润滑高转速复合轴承材料.pdf

本发明涉及轴承材料，尤其涉及无油润滑高转速复合轴承材料。
    目前所使用的轴承，无论是滚动轴承还是滑动轴承，都需要液态润滑剂润滑，因此在机械设备中必须设有润滑油的供给系统。但是许多机器设备中润滑油的密封不够，特别是一些忌油（包括忌油味）的设备，例如细纱机的绽子轴承出现甩油现象，污染纱支而造成色布的次品，再如食品及制药工业上用的空气压缩机轴承，是忌油味外溢的，往往也因密封不严造成油味外溢。近年来，发明了自润滑轴承及其材料虽然在使用过程中不用添加润滑油，仍然存在不少问题。如中国专利CN2050904U公告的一种自润滑轴承，是一种采用机械方式达到自润滑目的，它是在两个运动付间设置一活动衬套，采用聚四氟乙烯作隔离带，但热涨系数大，高温时，易起皱，冷却后，不能收缩复原，使用寿命短。而中国专利CN1040627A公布的一种自润滑铁基耐磨合金，实则为一种含油轴承材料，且在其制成轴衬、轴套的工艺过程中，需添充润滑油，这部分润滑油在轴承运转时，受热会溢出，冷却后再被吸入，因此材料必须留有一个充油空隙，因而机械强度低，不适用于高转速的场合。近来日本发明的一种无油润滑轴承材料，不是复合材料，含石墨的重量百分比为7%，因石墨含量高，其机械强度低，对对偶件的磨损太大。

    本发明的目的在于：提供一种无需油润滑适于高转速的复合轴承材料。

    本发明的目的通过以下方案实现：在优质碳结构钢制的园柱形筒体的内壁烧结一层0.5毫米～1毫米厚高石墨配比的减磨材料，并且在一次性压制成坯时，利用组合模具的作用，使石墨地片状晶面按轴中心线的法线方向排列。

    本发明所使用的高石墨配比的减磨材料的配方为：（重量百分比）

    石墨    7%～12%

    锡粉    8%～11%

    铜粉    4%～8%

    二硫化钼    3%～4%

    铁粉    余量

    本发明所使用的碳结钢为10＃～30＃化质碳结钢。本发明所使用的减磨材料的石墨含量为7%～12%，若低于7%，摩擦系数增大，且硬度过高，若高于12%，则会游离出粉状物。本发明所使用的减磨材料中的锡粉含量为8%～11%，低于8%，合金层出现啮合现象;高于11%，其强度、硬度及耐温性能降低。本发明所使用的减磨材料中的铜粉含量为4%～8%，低于4%，合金层抗锈性能及抗酸性能差，易发生氧化腐蚀;高于8%，其强度降低，不适宜干磨。本发明所使用的减磨材料中的二硫化钼的含量为3%～4%，若低于3%，会影响合金结构化形成;高于4%，摩擦系数增大，硬度及脆度大大提高。

    本发明所述的碳结钢标号若低于10＃，则制成的轴承强度不够，不能承受高转速;而高于30＃，烧结过程中因出现渗碳现象，形成高碳钢，而太脆。

    本发明所述复合轴承料加工工艺如附图所示。

    本发明所述无油润滑高转速轴承材料适用于各种行业，由于根本杜绝了甩油现象而尤为适用于纺织机械、食品机械行业，在轴承使用过程中不需润滑油润滑，且在机械设计中可省去润滑装置和润滑油、脂的密封装置等附属装置，该轴承耐磨性能好，机械强度大，转速可从1800转/分提高到3500转/分，其与转动轴的相对线速可从12～15米/秒，同时还具有成本低廉。制作工艺简单的特点。

    以下是本发明的实施例。

    实施例1

    减磨材料的组分为：

    石墨    7%

    锡粉    8%

    铜粉    4%

    二硫化钼    3%

    铁粉    余量

    碳结钢为10＃碳结钢。

    实施例2

    减磨材料的组分为：

    石墨    11%

    锡粉    10%

    铜粉    4%

    二硫化钼    3.8%

    铁粉    余量

    碳结钢为20＃碳结钢。

    此方案为最佳方案。

    实施例3：

    减磨材料的组分为：

    石墨    12%

    锡粉    11%

    铜粉    6%

    二硫化钼    4%

    铁粉    余量

    碳结钢为30＃碳结钢。