一般的に使用されるベアリング材料と特性

Apr 23, 2020

一般的に使用されるベアリング材料と特性

誰もがベアリング材料について知っています。市場での用途にはさまざまな種類があり、当社の一般的な軸受材料には、3種類の金属材料、多孔質金属材料、非-金属材料があります。

金属素材

ベアリング合金、ブロンズ、アルミニウム-ベースの合金、亜鉛-ベースの合金などはすべて金属材料でできています。その中でも、白い合金としても知られている軸受合金は、主に鉛、スズ、アンチモンまたはその他の金属の合金です。重荷重、高速などで強度が低くなることがあります。その理由は、その特性、優れた耐摩耗性、高い可塑性、優れた走行性能、優れた熱伝導性、接着剤に対する優れた耐性、優れた吸油性にあります。ただし、価格が比較的高いため、使用する場合は、青銅、鋼帯、または鋳鉄のブッシュに鋳造して、より薄いコーティングを形成する必要があります。

(1) Bearing alloy (commonly known as Babbitt alloy or white alloy)

軸受合金は、スズ、鉛、アンチモン、銅の合金です。スズまたは鉛をマトリックスとして使用し、アンチモンスズ(Sb - Sn)および銅スズ(Cu - Sn)の硬質粒子を含んでいます。硬い木目は摩耗を防ぐ-役割を果たし、柔らかいマトリックスは素材の可塑性を高めます。軸受合金の弾性率と弾性限界は非常に低いです。すべてのベアリング材料の中で、その埋め込みと摩擦コンプライアンスは最高で、ジャーナルを使いやすく、ジャーナルと噛むのは簡単ではありません。ただし、ベアリング合金の強度は非常に低く、ベアリングブッシュを個別に作成することはできず、ベアリングライニングとしてブロンズ、スチール、または鋳鉄のベアリングブッシュにのみ取り付けることができます。ベアリング合金は、重荷重、中速および高速の状況に適しており、価格はより高価です。

(2) Copper alloy

銅合金は、強度が高く、摩擦が少なく、耐摩耗性に優れています。ブロンズは真鍮よりも優れており、最も一般的に使用されている材料です。青銅には、錫青銅、鉛青銅、アルミニウム青銅が含まれます。このうち、錫青銅は摩擦が最も少なく、広く使用されています。ただし、スズブロンズは軸受合金よりも硬度が高く、埋め込み-と埋め込み性が低く、重負荷および中速の場合に適しています。鉛青銅は強力な抗-付着力を備えており、高速-高速、重荷重-のベアリングに適しています。アルミニウムブロンズは強度と硬度が高く、付着力が弱い-ものです。低速・高荷重軸受に適しています。

(3)アルミニウム-ベースの合金

アルミニウム-ベースのベアリング合金は、耐食性が非常に高く、疲労強度が高く、摩擦特性も優れています。これらの特性により、一部の地域では、アルミニウムベースの合金が、高価なベアリング合金やブロンズに取って代わりました。{0}アルミニウム-ベースの合金は、単一の金属部品(ブッシング、ベアリングなど)またはバイメタル部品にできます。バイメタルベアリングブッシュは、ベアリングライニングとしてアルミニウム-ベースの合金、バッキングとしてスチールでできています。

(4)ねずみ鋳鉄と耐摩耗性鋳鉄-

通常のねずみ鋳鉄または耐摩耗性のあるねずみ鋳鉄-ニッケル、クロム、チタン、その他の合金成分を含むねずみ鋳鉄、またはノジュラー鋳鉄を軸受材料として使用できます。この種の材料のフレークまたは球状グラファイトは、材料の表面を覆った後に潤滑用のグラファイト層を形成できるため、一定の摩擦低減と耐摩耗性を備えています。さらに、グラファイトは炭化水素を吸着できるため、境界潤滑性能の向上に役立ちます。したがって、軸受材料としてねずみ鋳鉄を使用する場合は、潤滑油を追加する必要があります。鋳鉄はもろくて慣れが悪いため、{0} {}}軽負荷で低速で、衝撃荷重がない状況にのみ適しています。

非-金属材料

最も広く使用されている非-金属材料は、フェノール樹脂、ナイロン、ポリテトラフルオロエチレンなどのさまざまなプラスチック(ポリマー材料)です。ポリマーの特徴は次のとおりです。多くの化学物質と反応せず、その耐食性が特に強いです。一定の自己潤滑性-を持ち、無潤滑状態でも機能し、高温条件下でも一定の潤滑能力を発揮します。良い埋め込み;摩擦と耐摩耗性が優れています。

ベアリング材料としてポリマーを選択するときは、次の問題に注意する必要があります。ポリマーベアリングの動作速度と圧力値を厳密に制限します。ポリマーの線膨張係数は鋼の線膨張係数よりもはるかに大きいため、ポリマーベアリングとスチールジャーナル間のギャップは、金属ベアリング間のギャップよりも大きくする必要があります。また、高分子材料は強度や降伏限界が低いため、組立や作業に耐えられる荷重が限られています。また、ポリマー材料は通常の温度条件下でクリープするため、厳しいクリアランス要件のあるベアリングの作成には適していません。

カーボン-グラファイトは、悪環境でのベアリング材料として使用できます。黒鉛の含有量が多いほど、材料は柔らかくなり、摩擦係数は小さくなります。金属、ポリテトラフルオロエチレン、または二硫化モリブデンの成分をカーボン-グラファイト材料に追加でき、液体潤滑剤を含浸させることもできます。カーボン-グラファイトベアリングは自己潤滑性-であり、それらの自己潤滑性と潤滑性は、吸着された水蒸気の量に依存します。-炭素-グラファイトと炭化水素を含む潤滑剤には親和性があり、潤滑剤の添加はそれらの境界潤滑特性の改善に役立ちます。また、水潤滑の軸受材料としても使用できます。

水は主に潤滑剤としてゴムを使用しており、環境は汚れています。

木材は多孔質構造であり、フィラーを使用してその性能を向上させることができます。充填ポリマーは、木材の寸法安定性を向上させ、吸湿を低減し、強度を向上させることができます。木でできたベアリングは、非常にほこりの多い状況でも機能します。

多孔質金属材料

This is a bearing material made by pressing and sintering different metal powders. This material is porous, with pores accounting for about 10% to 35% of the volume. Before use, the bearing pad is immersed in hot oil for several hours to fill the pores with lubricating oil, so the bearing made of this material is usually called an oil bearing.

自己潤滑性-です。作業中は、ジャーナルの回転による吸引効果と、ベアリングが加熱されたときのオイルの膨張により、オイルが摩擦面に流入して潤滑されます。作動していないときは、毛細管現象によりオイルがベアリングに吸い戻されるため、長期間、オイルを潤滑しなくても良好に作動します。定期的に給油すれば効果はさらに高まります。ただし、靭性が低いため、安定した衝撃荷重がなく、低速および中速の条件に適しています。一般的に使用されているのは、多孔質鉄と多孔質青銅です。多孔質鉄は、フライス盤のブッシュ、工作機械のオイルポンプのブッシュ、内燃機関のカムシャフトのブッシュなどによく使用されます。

多孔質青銅は、レコードプレーヤー、扇風機、繊維機械、自動車用発電機のベアリングを作るために一般的に使用されています。中国にはすでに、オイルベアリングの製造を専門とする工場があります。-ベアリングベアリングは、必要に応じて設計マニュアルに従って選択できます。

粉末冶金材料は多孔質金属であり、一種の粉末材料であり、それは多孔質構造を有し、潤滑油に浸されると、細孔が潤滑油で満たされるようになり、自己でオイルベアリングになります-潤滑性。多孔質金属材料は靭性が低く、安定した非-衝撃荷重と中速および低速にのみ適しています。

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