無油軸承

無油軸承是一種兼有金屬軸承特點和無油潤滑軸承特點的新穎潤滑軸承，由金屬基體承受載荷，特殊配方的固體潤滑材料起潤滑作用。它具有承載能力高，耐衝擊，耐高溫，自潤滑能力強等特點，特別適用於重載，低速，往復或擺動等難以潤滑和形成油膜的場合，也不怕水沖和其它酸液的浸蝕和沖刷。

基本介紹

• 中文名：無油軸承
• 外文名：Oil free bearing
• 特點：承載能力高，耐衝擊
• 套用：冶金連鑄機、軋鋼設備
• 適用於：難以潤滑和形成油膜的場合

簡介

軸承是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦係數的部件。它的主要功能是支撐機械旋轉體，用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦係數。按運動元件摩擦性質的不同，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。

大多數的軸承為了保證軸承工作平穩、可靠，大都添加了潤滑油進行潤滑，目的是減少軸承內部摩擦及磨損，防止燒粘：延長軸承的疲勞壽命；排出摩擦熱、或由外部傳來的熱；同時油膜還具有一定的吸振能力。但是，添加了潤滑油一個最大的缺點是需要良好的密封性能，否則會產生泄漏，而有些有特殊要求設備不允許有潤滑油的泄漏，於是人們用其他的潤滑材料來替代潤滑油，發明了無油軸承，使其不僅具有含潤滑油軸承的優點，同時杜絕了因泄漏而引起的環境污染。

分類

無油軸承主要包括氣體潤滑軸承、複合材料潤滑軸承、水潤滑軸承等。

一、氣體潤滑軸承：

氣體潤滑軸承是用氣體作潤滑劑的滑動軸承。最常用的氣體潤滑劑為空氣，根據需要也可用氮、氬、氫、氦或二氧化碳等。氣體潤滑軸承形成承載氣膜的機理與液體潤滑軸承相同。氣體潤滑軸承利用氣體的傳輸性f擴散性、粘性和熱傳導性、吸附性和可壓縮性．使之在摩擦副之間，在流體動壓效應、靜壓效應和擠壓效應的作用下，形成一層完整氣膜，具有支承載荷、減少摩擦的功能。

無油軸承

氣體潤滑軸承一般分為氣體動壓軸承、氣體靜壓軸承和氣體擠壓軸承三種類型。實際軸承的潤滑狀態常常以動、靜壓，動、擠壓，靜、擠壓及動、靜、擠壓混合潤滑狀態形式存在。氣體潤滑軸承形成承載氣膜的機理與液體潤滑軸承相同。

二、複合材料潤滑軸承

由於特殊生產工藝的要求，工礦企業的某些關鍵設備在極為惡劣的工況下運行。由於設備重、環境溫度高，粉塵大或空氣中含酸性腐蝕氣體等。對設備的潤滑帶來很多問題，摩擦磨損嚴重，目前大部分仍沿用傳統的油、脂潤滑，而事實上這些工礦條件已超出了油、脂潤滑的範圍．極易發生軸承及其它摩擦副的咬傷或咬死．引起嚴重的零件磨損和損壞，經常導致設備停運。

複合材料潤滑軸承採用的複合材料是一種新型的抗極壓固體潤滑材料，由金屬底材與嵌入底材的孔或槽中的固體潤滑劑膏體構成。在摩擦過程中金屬底材承擔了絕大部分負荷。經摩擦，孔或槽中的固體潤滑劑向摩擦面轉移或反轉移， 在摩擦面上形成潤滑良好、牢固附著並均勻覆蓋的固體轉移膜，大幅度降低了摩擦磨損。隨摩擦的進行，嵌入的固體潤滑劑不斷提供於摩擦面，保證了長期運行時對摩擦副的良好潤滑。

三、水潤滑軸承

自20世紀70年代出現石油資源危機和近年來人們對環境保護的重視，油壓傳動技術面臨著嚴峻的挑戰，水潤滑軸承開始逐步推廣套用。水潤滑軸承以水為潤滑和工作介質，不僅節約大量的油料，還可以避免以油為潤滑介質的傳統軸承對環境的污染。同時水具有無污染、來源廣泛、安全性和難燃性等優點，是一種理想的潤滑介質。而且還能降低摩擦副的摩擦、磨損、振動、噪聲、無功能耗等關鍵問題。因而水潤滑軸承的研究對於提高機械效率和保護環境等都有著重要的理論研究和套用價值，已經成為各國關注的一個熱點。

安裝須知

1. 應確定軸心、軸殼的 配合面是否有撞傷、突起等

2. 是否有塵埃或鑄模砂附在軸承殼表面。

3. 雖是細微的撞傷、突起等，如有要用油磨石或細砂紙除去。

4. 為了避免在容裝時產生碰傷，軸及軸殼的表面應抹少量的 潤滑油。要將軸承安裝在軸心時須在內環施力，要將軸承安裝於軸承殼時，須在外環 施力。要在軸承施力時，務必留神使力量垂直且均勻而下，偏打必會使軸承受傷。 為此絕對儘量避免偏打。

5.無油軸承軸承的保持器以及密封板也絕對不可施力。使用鐵鎚與套管的安裝方法，是一般常使用的方法，因為會損壞軸承，所以 千萬不可直接敲打。務必如圖一般，使套筒介在中間而敲打進去。鐵鎚應輕 輕敲打。在機械的構造上，內外環均為緊配合時，應使用墊板，務必使力量能同時加 於內外環壓入進去。 若只在內環加力壓入，則力量必介滾珠而壓入外環，因此，會在軌道面造成 傷痕。要將裕度大的軸承裝在軸上時，在潔淨的油中，將軸承加熱到 80 ~ 90度， 使內徑膨脹來安裝的方法，被廣泛採用。

6.軸承的硬度，因過熱而有減低之慮，因此，絕對不能超出 100度。此時，軸 承必須使用鋼絲來懸吊，或放置於金屬絲綱，支撐板之上，切勿放置在槽底。軸承達到希望的溫度（100度以下）時，就應立即從槽中取出，迅速套進軸 上，軸承會隨著溫度下降而收縮，有時軸肩與軸承端面之間，會產生間隙，因此， 需使用工具，將軸承往軸方向壓緊。

生產工藝與原理

由於生產工藝的要求，工礦企業的某些關鍵設備在極為惡劣的工況下運行。由於設備重、環境溫度高，粉塵大或空氣中含酸性腐蝕氣體CO，二氧化硫等，對設備的潤滑帶來很多問題，摩擦磨損嚴重，到目前為止，國內上述企業大部分仍沿用傳統的油、脂潤滑，而事實上這些工況條件已超出了油、脂潤滑的範圍，極易發生軸承及其他摩擦副的咬傷或咬死，引起嚴重的零件磨損和損壞，經常性地導致設備停運。為了生產連續運行，除在原始設計上要求安裝多台設備輪修外，還須投入大量維修人員。嚴重地限制著生產率的提高，備品備件和能源消耗極大，已成為發展生產的重要障礙。汽車製造、水泥生產、石油化工等企業都提出了提供複雜工況條件下特種潤滑材料要求。為此，對鑲嵌式自潤滑複合材料研究，在材料配方和製備工藝上突出自身特色，材料性能已達到了國際先進水平，為企業解決了特殊工況下的潤滑問題，並帶來了明顯的經濟和社會效益。但由於多種原因國內更多的企業尚未採用，上述狀況依然存在。

鑲嵌式自潤滑複合材料是一種新型的抗極壓固體潤滑材料，由金屬底材與嵌入底材的孔或槽中的固體潤滑劑膏體構成。在摩擦過程中金屬底材承擔了絕大部分負荷。經摩擦，孔或槽中的固體潤滑劑向摩擦面轉移或反轉移，在摩擦面上形成潤滑良好、牢固附著並均勻覆蓋的固體轉移膜，大幅度降低了摩擦磨損。隨摩擦的進行，嵌入的固體潤滑劑不斷提供於摩擦面，保證了長期運行時的良好潤滑。

發展方向

（1）為擴大氣體潤滑軸承的使用範圍，以提高軸承剛度及承載力為主要目標，今後，將向研製高剛度氣體潤滑軸承方向發展。

無油軸承

（2）為適應高新技術和尖端技術的需要，向高精度、高性能的氣體潤滑軸承方向發展。

（3）在設計和工藝方面，通過對氣體潤滑軸承的製造工藝、工作可靠性、實用性等方面的研究，研製和開發能夠批量化生產的軸承，且軸承性能要具有結構簡便，製造容易，在相關設備上工作可靠的特點。

對水潤滑軸承的研究涉及機械設計、摩擦學、材料科學、表面工程、流體力學、潤滑與密封等多學科。是具有綜合性的科學研究項目，目前水潤滑軸承的研究主要在以下幾個方面：

（1）基於各種類型材質高、低摩擦副水潤滑理論的建立：

（2）具有自潤滑性能並與水有良好親和性的水潤滑軸承材料研究：

（3）基於表面工程的水潤滑摩擦學機理研究；

（4）理論的驗證對實驗檢測手段要求特別高；對複合材料軸承，由於軸承工作的工況例如溫度、載荷性質、載荷種類等非常複雜，尺寸規格眾多。

如何根據不同情況選擇並設計合適的材料是個複雜的問題。發展高溫、重載、低速、含襯及 腐蝕性等複雜工況下的自潤滑軸承材料是當務之急。

套用

SF-2加界潤滑軸承：酸性聚甲配醛，具有很高的耐磨性能，軸承表面有排布規律的帶有儲油坑裝配時必須塗滿潤滑油脂，特別適用於高載低速下的旋轉運動，搖擺運動以及經常在載負下，啟閉而不易形成流體潤滑的部位，在邊界潤滑條件下，可長期使用而不用加油保養，而過程中加油可使軸承的使用壽命得以更多延長，目前適用於冶金機械，礦山機械，水利機械，汽車配件，建築機械，農用機械等。

無油自潤滑軸承：該產品是以鋼板為基體，中間層燒結球形青銅粉，表層軋制聚四氟乙烯[ptfe]和鉛的混合物而製成。它具有摩擦係數小、耐磨耐腐蝕.無油自潤滑和使用壽命長的特點，使用它可以降低成本、降低噪聲、防止粘、滑。它廣泛套用於各種機械的滑動部位如印刷機、紡織機、液壓搬運車、菸草機、藥用機械、健身器、微電機、汽車、機車等。

金屬基鑲嵌式固體自潤滑軸承：是一種兼有金屬軸承特點和自潤滑軸承特點的新穎潤滑軸承，由金屬基體承受載荷，特殊配方的固體潤滑材料起潤滑作用。它具有承載能力高，耐衝擊，耐高溫，自潤滑能力強等特點。傳統的含油軸承：由於具有嘈聲低、自潤滑的優點，含油軸承已成為計算機CPU風扇軸承的新寵，市場需求量大；另外，隨著人們對嘈音的要求越來越高，含油軸承在日常家用電器上的套用也正在擴大。

軸承對材料的基本要求在很大程度上取決於軸承的工作性能。選擇製造滾動軸承的材料是否合適，對其使用性能和壽命將有很大影響。一般情況下，滾動軸承的主要破壞形式是在交變應力作用下的疲勞剝落，以及由於摩擦磨損而使軸承精度喪失。此外，還有裂紋、壓痕、鏽蝕等原因造成軸承的非正常破壞。因此，滾動軸承應具有高的抗塑性變形能力，少的摩擦磨損，良好的旋轉精度、良好的尺寸精度和穩定性，以及長的接觸疲勞壽命。而且其中很多性能是由材料和熱處理工藝所共同決定。