止推滑动轴承制造技术的进展
2010-09-19 一、止推滑动轴承简介
1、简介:止推滑动轴承(plain thrust bearing),承受轴向(沿着或平行于旋转轴线)载荷的滑动轴承。结构有:单金属和双金属的。双金属止推轴承或称复合金属止推轴承。
2、产品及用场:止推滑动轴承,是通用机械基础零件,在各种转动机械上用量大、范围广,其用量是以亿为单位计量的。典型的产品有:(1)标准或非标标准的单、双面有铜合金减摩层的止推轴承环,整圆环、半圆环、环片等;(2)锻压机行业、重型及矿山机床、大马力柴油机用的大直径止推轴承圆环(Thrust washer),直径可达450mm;(3)超厚衬背的零件有低中压齿轴油泵的浮动轴承套;(4)凹凸半圆形、异形的零件有:柴油机中的推力轴承垫(Spherical shells for operating pistons in Diesel engines Thrust-bearing pads);汽车空调压缩机中的旋转滑靴(Piston shoes);中、高压齿轮油泵中的椭圆形侧板(Side-plates)、8字形浮动侧板等。
二、止推滑动轴承传统制造方法及存在的不足
1、传统的制造方法
(1)整体铸造件:早期是使用单一的整体金属铸造,经加工而成,这种金属的代表有青铜又称炮铜(锡9~11%,其余为铜)。其不足是强度不高。
(2)铸造成双金属:由于运输工具的发展,二十世纪三十年代,出现了将铜合金浇铸在钢衬背上做成双层金属板、带,再加工成止推轴承。
加工:钢衬背机械加工—酸碱清洗—预热—挂硼砂—熔化浇铸轴承合金—冷却。
(3)烧结双金属的制造:由美国开发出来,它与浇铸工艺相比,有制造简单、节省有色金属材料的优势,后来得到了较快的发展。目前,采用烧结方法较多的国家有美国、欧洲、亚洲日本、中国……
在钢板、钢带上烧结一层铜合金材料,是这样制造的:先在清理好的镀铜或不镀铜的钢背布铺上铜合金粉——入炉烧结——轧制——再烧结,制成双金属原板、带轴承材料,对材料进行裁切等机械加工后制成止推轴承。
(4)上述加工方法,都属于材料去除加工方法。
2、传统制造方法的不足
随着产品品种的增加、技术性能要求的提高,暴露出了它们的不足:
(1)材料利用率太低。特别是对有色金属的浪费,以止推轴承圆环为例,材料的利用率平均仅有40%左右,浇铸方法利用率就更低。
(2)烧结法(热轧制除外)的材料性能还没有达到机械结构零件的性能要求,钢层上烧结的铜合金材料一般是用轧辊开式冷轧制工艺方法,轧制出铜合金的致密度只能在93%∼97%之间徘徊,达不到相对密度
1、简介:止推滑动轴承(plain thrust bearing),承受轴向(沿着或平行于旋转轴线)载荷的滑动轴承。结构有:单金属和双金属的。双金属止推轴承或称复合金属止推轴承。
2、产品及用场:止推滑动轴承,是通用机械基础零件,在各种转动机械上用量大、范围广,其用量是以亿为单位计量的。典型的产品有:(1)标准或非标标准的单、双面有铜合金减摩层的止推轴承环,整圆环、半圆环、环片等;(2)锻压机行业、重型及矿山机床、大马力柴油机用的大直径止推轴承圆环(Thrust washer),直径可达450mm;(3)超厚衬背的零件有低中压齿轴油泵的浮动轴承套;(4)凹凸半圆形、异形的零件有:柴油机中的推力轴承垫(Spherical shells for operating pistons in Diesel engines Thrust-bearing pads);汽车空调压缩机中的旋转滑靴(Piston shoes);中、高压齿轮油泵中的椭圆形侧板(Side-plates)、8字形浮动侧板等。
二、止推滑动轴承传统制造方法及存在的不足
1、传统的制造方法
(1)整体铸造件:早期是使用单一的整体金属铸造,经加工而成,这种金属的代表有青铜又称炮铜(锡9~11%,其余为铜)。其不足是强度不高。
(2)铸造成双金属:由于运输工具的发展,二十世纪三十年代,出现了将铜合金浇铸在钢衬背上做成双层金属板、带,再加工成止推轴承。
加工:钢衬背机械加工—酸碱清洗—预热—挂硼砂—熔化浇铸轴承合金—冷却。
(3)烧结双金属的制造:由美国开发出来,它与浇铸工艺相比,有制造简单、节省有色金属材料的优势,后来得到了较快的发展。目前,采用烧结方法较多的国家有美国、欧洲、亚洲日本、中国……
在钢板、钢带上烧结一层铜合金材料,是这样制造的:先在清理好的镀铜或不镀铜的钢背布铺上铜合金粉——入炉烧结——轧制——再烧结,制成双金属原板、带轴承材料,对材料进行裁切等机械加工后制成止推轴承。
(4)上述加工方法,都属于材料去除加工方法。
2、传统制造方法的不足
随着产品品种的增加、技术性能要求的提高,暴露出了它们的不足:
(1)材料利用率太低。特别是对有色金属的浪费,以止推轴承圆环为例,材料的利用率平均仅有40%左右,浇铸方法利用率就更低。
(2)烧结法(热轧制除外)的材料性能还没有达到机械结构零件的性能要求,钢层上烧结的铜合金材料一般是用轧辊开式冷轧制工艺方法,轧制出铜合金的致密度只能在93%∼97%之间徘徊,达不到相对密度
