粉末冶金轴承(含油轴承)
粉末冶金轴承(含油轴承)
|
粉末冶金轴承(含油轴承) |
|---|
|
粉末冶金轴承是金属粉末和其他减摩材料粉末压制、烧结、整形和浸油而成，具有多孔性结构，在热油中浸润后，孔隙间充满润滑油，工作时由于轴颈转动的抽吸作用和摩擦发热，使金属与油受热膨胀，把油挤出孔隙，进入摩擦表面起润滑作用，轴承冷却后，油又被吸回孔隙中。粉末冶金轴承可在较长时间内不须添加润滑油。粉末冶金轴承孔隙率愈高，贮油愈多，但孔隙愈多其强度越低。这类轴承常处于混合润滑状态，有时也能形成薄膜润滑，常用于补充润滑油困难和轻载荷与低速的情况。如润滑条件具备也可代替铜轴承在重载荷和高速下工作。根据不同的工作条件，选用不同含油率的粉末冶金轴承。含油率大时，可在无补充润滑油和低载荷下应用；含油率小时，可在重载荷和高速度下应用。含石墨的粉末冶金轴承，因石墨本身有润滑性，可提高轴承的安全性，其缺点是强度较低。在无锈蚀情况下，可考虑选用价廉、强度较高的铁基粉末冶金轴承，但相配合的轴颈硬度应适当提高(铁基轴承可加防锈剂) |
粉末冶金轴承、化学成分和物理力学性能(GB/T2688-2012)
|
粉末冶金轴承、化学成分和物理力学性能 (GB/T 2688—2012) |
|||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
类别 |
合金成分 |
牌号 标记 |
化学成分/% |
物理力学性能 |
|||||||||||
|
Fe |
C化合 |
C总 |
Cu |
Sn |
Zn |
Pb |
其他 |
含油密度 /g·cm-3 |
含油率 /% |
径向压 溃强度 /MPa |
表观 硬度 HBS |
||||
|
铁
基 |
1 |
铁 |
FZ11060 FZ11065 |
余 |
＜0.25 |
＜0.5 |
— |
— |
— |
— |
＜2 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥18 ≥12 |
≥200 ≥250 |
30~70 40~80 |
|
2 |
铁-石墨 |
FZ12058 FZ12062 |
余 |
0~0.5 |
2.0~3.5 |
— |
— |
— |
— |
＜2 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥18 ≥12 |
≥170 ≥300 |
50~100 60~110 |
|
|
FZ12158 FZ12162 |
0.5~1.0 |
≥18 ≥12 |
≥310 ≥380 |
||||||||||||
|
3 |
铁-碳-铜 |
FZ13058 FZ13062 |
余 |
0~0.3 |
0~0.3 |
0~1.5 |
— |
— |
— |
＜2 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥21 ≥17 |
≥100 ≥160 |
60~116 70~120 |
|
|
FZ13158 FZ13162 |
0.3~0.6 |
0.3~0.6 |
0~1.5 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥21 ≥17 |
≥140 ≥190 |
|||||||||
|
FZ13258 FZ13262 |
0.6~0.9 |
0.6~0.9 |
0~1.5 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥21 ≥17 |
≥140 ≥220 |
|||||||||
|
FZ13358 FZ13362 |
0.3~0.6 |
0.3~0.6 |
1.5~3.9 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥21 ≥17 |
≥140 ≥240 |
|||||||||
|
FZ13458 FZ13462 |
0.6~0.9 |
0.6~0.9 |
1.5~3.9 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥17 |
≥170 ≥280 |
|||||||||
|
FZ13558 FZ13562 |
0.6~0.9 |
0.6~0.9 |
4~6 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥17 |
≥300 ≥320 |
|||||||||
|
FZ13658 FZ13662 |
0.6~0.9 |
0.6~0.9 |
18~22 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥17 |
≥300 ≥320 |
|||||||||
|
4 |
铁-铜 |
FZ14058 FZ14062 |
余 |
0~0.3 |
0~0.3 |
1.5~3.9 |
— |
— |
— |
＜3 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥17 |
≥300 ≥350 |
50~100 60~110 |
|
|
FZ14158 FZ14160 FZ14162 |
0~0.3 |
0~0.3 |
9~11 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 ＞5.6~6.0 |
≥22 ≥19 ≥17 |
≥140 ≥210 ≥280 |
|||||||||
|
FZ14258 FZ14260 FZ14262 |
0~0.3 |
0~0.3 |
18~22 |
＞6.0~6.4 ＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥19 ≥17 |
≥170 ≥210 ≥280 |
|||||||||
|
铜
基 |
1 |
铜-锡-锌-铅 |
FZ21070 FZ21075 |
＜0.5 |
— |
0.5~2.0 |
余 |
5~7 |
5~7 |
2~4 |
＜1.5 |
＞6.6~7.2 ＞7.2~7.8 |
≥18 ≥12 |
≥150 ≥200 |
20~50 30~60 |
|
2 |
铜-锡 |
FZ22062 FZ22066 FZ22070 FZ22074 |
— |
— |
0~0.3 |
余 |
9.5~10.5 |
— |
— |
＜2 |
＞6.0~6.4 ＞6.4~6.8 ＞6.8~7.2 ＞7.2~7.6 |
≥24 ≥19 ≥12 ≥9 |
＞130 ＞180 ＞260 ＞280 |
25~55 35~65 |
|
|
FZ22162 FZ22166 FZ22170 FZ22174 |
0.5~1.8 |
9.5~10.5 |
＞6.0~6.4 ＞6.4~6.8 ＞6.8~7.2 ＞7.2~7.6 |
≥22 ≥17 ≥9 ≥7 |
＞120 ＞160 ＞210 ＞230 |
||||||||||
|
FZ22260 FZ22264 |
2.5~5 |
6~10 |
＞5.8~6.2 ＞7.2~7.6 |
≥11 - |
＞70 ＞100 |
||||||||||
|
3 |
铜-锡-铅 |
FZ23065 |
＜0.5 |
— |
0.5~2.0 |
余 |
6~10 |
＜1 |
3~5 |
＜1 |
＞6.3~6.9 |
≥18 |
＞150 |
20~50 |
|
|
4 |
铜-锡-铁-碳 |
FZ24058 FZ24062 |
54.2~62 |
0.5~1.3 |
34~38 |
3.5~4.5 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥17 |
110~250 150~340 |
||||||
|
FZ24158 FZ24162 |
50.2~58 |
0.5~1.3 |
36~40 |
5.5~6.5 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 |
≥22 ≥17 |
100~240 150~340 |
||||||||
|
FZ24258 FZ24262 FZ24266 |
余量 |
0~0.1 |
17~19 |
1.5~2.5 |
＜1 |
＞5.6~6.0 ＞6.0~6.4 ＞6.4~6.8 |
≥24 ≥19 ≥13 |
150 215 270 |
|||||||
|
注1.铁基各类轴承的化学成分中允许有＜1%的硫。 2. 化合碳含量允许用金相法评定。 3. 铜基各类轴承的化学成分中的总碳指游离石墨。 4. FZ24258、FZ24262、FZ24266系采用铁·青铜扩散合金化粉末的原料制作。 5.在同一个试件上三点硬度值的波动范围不许超过15个布氏单位。 6.材料牌号标记示例： 铁基1类含油密度为5.7~6.2g/cm3的粉末冶金轴承材料标记：
6.轴承成品应浸渍润滑油，一般用32号 L-AN 润滑油(GB/T 443—1989)浸渍，铁基轴承允许加入防锈剂。 |
|||||||||||||||
粉末冶金减摩材料的许用载荷和速度(GB/T2688-2012)
|
粉末冶金减摩材料的许用载荷和速度(GB/T 2688—2012) |
||
|---|---|---|
|
轴速 |
允许负荷（P）/（N/mm²） |
|
|
铁基 |
铜基 |
|
|
慢而间断 |
230 |
225 |
|
~7.5 |
130 |
140 |
|
＞ |
32 |
39 |
|
＞ |
21 |
26 |
|
＞ |
16 |
20 |
|
＞ |
P=1050/V |
|
|
注：轴承在不同速度下的允许载荷受起动与加载方式、润滑条件、装配水平、结构状况以及轴的材质与表面状态等许多因素影响。在假定钢轴经过磨削加工条件下，轴承允许载荷推荐值在设计选用时，应根据不同的使用条件，对允许载荷做必要的修正。 |
||
烧结圆柱轴套和翻边轴套尺寸(GB/T18323-2001)
|
烧结圆柱轴套和翻边轴套尺寸(摘自GB/T18323—2001) mm |
||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
||||||||||
|
内径 d |
外径D |
图a |
图b |
|||||||
|
外径D |
长度L (js13) |
外径D |
翻边直径D1(js13) |
翻边厚度e(js13) |
长度L(js13) |
|||||
|
常用系列 |
薄壁系列 |
薄壁 |
常用 |
薄壁 |
常用 |
薄壁 |
常用 |
薄壁 |
||
|
1 1.5 2 2.5 3 |
3 4 5 6 6 |
— — — — 5 |
1.2 1.2 2.3 3.3 3.4 |
|
5 6 8 9 9 |
|
1 1 1.5 1.5 1.5 |
|
2 2 3 3 4 |
|
|
4 5 6 7 8 9 |
8 9 10 11 12 14 |
7 8 9 10 11 12 |
3-4-6 4-5-8 4-6-10 5-8-10 6-8-12 6-10-14 |
|
12 13 14 15 16 19 |
|
2 2 2 2 2 2.5 |
|
3-4-6 4-5-8 4-6-10 5-8-10 6-8-12 6-10-14 |
|
|
10 12 14 15 16 18 |
16 18 20 21 22 24 |
14 16 18 19 20 22 |
8-10-16 8-12-20 10-14-20 10-15-25 12-16-25 12-18-30 |
14 16 18 19 20 22 |
22 24 26 27 28 30 |
18 20 22 23 24 26 |
3 3 3 3 3 3 |
2 2 2 2 2 2 |
8-10-16 8-12-20 10-14-20 10-15-25 12-16-25 12-18-30 |
8-10-16 8-12-20 10-14-20 10-15-25 12-16-25 12-18-30 |
|
20 22 25 28 30 32 35 |
26 28 32 36 38 40 45 |
25 27 30 33(34) 35(36) 38 41 |
15-20-25-30 15-20-25-30 20-25-30-35 20-25-30-40 20-25-30-40 20-25-30-40 25-35-40-50 |
25 27 30
|
32 34 39 44 46 48 55 |
30 32 35
|
3 3 3.5 4 4 4 5 |
2.5 2.5 2.5
|
15-20-25-30 15-20-25-30 20-25-30 20-25-30 20-25-30 20-25-30 25-35-40 |
15-20-25 15-20-25 20-25-30
|
|
38 40 42 45 48 50 55 60 |
48 50 52 55 58 60 65 72 |
44 46 48 51 55 58 63 68 |
25-35-45-55 30-40-50-60 30-40-50-60 35-45-55-65 35-50-70 35-50-70 40-55-70 50-60-70 |
|
58 60 62 65 68 70 75 84 |
|
5 5 5 5 5 5 5 6 |
|
25-35-45 30-40-50 30-40-50 35-45-55 35-50 35-50 40-55 50-60 |
|
|
注：1．内径从20mm(含20mm)开始，长度L的最后一个值不能用于薄壁系列；括号内尺寸为第二系列。 2．圆柱轴套和翻边轴套的尺寸C如下：当壁厚(D-d)/2分别为≤1、1～2、2～3、3～4、4～5、＞5时，对应的尺寸C(最大值)分别为0.2、0.3、0.4、0.6、0.7、0.8。翻边轴套的尺寸r如下：当壁厚(D-d)/2分别为≤12、12～30、＞30时，则对应的r(最大值)分别为0.3、0.6、0.8。 3．装配前内、外径的公差范围如下：D≤50mm时，d为F7至G7，D为r6至s7；D＞50mm时，d为F8至G8，D为r7至s8。 4．制造烧结轴套的材料应符合GB/T2688的规定。 5．生产厂为北京天桥粉末冶金有限责任公司。 |
||||||||||
烧结球面轴套尺寸(GB/T18323-2001)
|
烧结球面轴套尺寸(GB/T18323—2001) mm |
|||
|---|---|---|---|
|
|
内径d的公差：H7。 球面直径Ds的公差：h11。 轴承长度L的公差：js13。 轴承座直径的公差一般应为H10，但这还要取决于装配的方法，如果要进行比较轻微的自调整，要优先使用比较松动的配合，建议使用G10。 |
||
|
内径d |
球面直径Ds |
长度L |
倒角C 最大值 |
|
1 1.5 2 2.5 3 4 |
3 4.5 5 6 8 10 |
2 3 3 4 6 8 |
0.3 |
|
5 6 7 8 9 10 10 12 14 15 16 18 20 |
12 14 16 16 18 20 22 22 24 27 28 30 36 |
9 10 11 11 12 13 14 15 17 20 20 20 25 |
0.5 |
|
注：1.在轴承长度中间的球面上允许有一段圆柱表面，其直径应由供需双方协议而定。 2.制造烧结轴套的材料应符合GB/T2688的规定。 3.生产厂为北京天桥粉末冶金有限责任公司。 |
|||
粉末冶金轴承设计
|
粉末冶金轴承设计 |
|||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
项目 |
设 计 参 数 及 注 意 事 项 |
||||||||
|
宽 径 比 |
因轴承两端的孔隙一般比中间小，故轴承不宜过窄，但也不宜过宽，最好B/D 接近1 |
含油轴承规格
|
|||||||
|
压 入 过 盈 量 |
轴承压入轴承座内的平均过盈量为
式中 D—— 外径 选择轴承座孔径和外径公差时应注意：最大过盈不大于平均过盈的2倍，最小过盈不小于平均过盈的1/2 |
||||||||
|
孔 径 收 缩 量 |
轴承压入轴承孔后，轴承孔径会收缩。孔径收缩量与外径过盈量之比为 K，它与参数 (D-d)3/[4(D+d)] 有关。轴承材料弹性大或轴承座刚性较大者，其 K 值也大，轴承座刚性小，表面粗糙者，其 K 值较小 |
孔径收缩量与过盈量之比 K (铜基多孔质金属轴承) |
禁止用锤把轴承打入轴承座，因冲击力一般都超过轴承的极限承载能力。可用压力机平稳地把轴承压入轴承座 |
||||||
|
轴 承 间 隙 |
根据轴径和速度可从右图中选取相对间隙 ψ。间隙过大，在不平衡载荷的作用下，运转时会产生过大噪声；间隙过小，摩擦力矩增大，温度升高
式中 D 为孔径，d 为轴径 |
相对间隙的选择线图 |
|||||||
|
润 滑 方 式 选 择 |
Ⅰ—— 无需供油；Ⅱa—— 需补充供油； Ⅱb—— 需补充供油并采用高孔隙率材料； Ⅲ—— 需连续供油 |
补充供油方法 |
|||||||
|
润 滑 油 的 选 择 及 重 新 浸 油 时 间 |
含油轴承采用的润滑油必须有高的氧化安定性，千万不能采用润滑脂或悬浮有固体颗粒的润滑剂
|
重新浸油时间 |
|||||||
|
载 荷 |
轻 载 荷 |
中 载 荷 |
重 载 荷 |
||||||
|
圆周速度 |
高 速 |
22号汽轮机油 |
32号润滑油 10号汽油机油 |
46号润滑油 6号汽油机油 |
|||||
|
中 速 |
46号汽轮机油 10号汽油机油 |
46号润滑油 15号汽油机油 |
46号润滑油 22号齿轮油 |
||||||
|
低 速 |
46号润滑油 15号汽油机油 |
68号润滑油 |
22号齿轮油 |
||||||
|
说 明 |
1.新旧轴承均可按此表选用润滑油进行真空浸渍或热油浸渍。热油浸渍一般是将油加热到70～150℃，将轴承放入，并随油冷却到室温 2.重新浸油时间：因油损耗和变质情况，建议每工作1000h后或每年重新浸一次油。较准确的重新浸油时间，可参考上图按速度与温度关系查出 |
||||||||
|
使用安装等(GB/T 2688—1981) |
1.轴承成品工作表面一般应尽可能不切削加工，必要时非工作表面可进行切削加工 2.轴承压入座孔后，若内径收缩过大，可采用光轴或钢球、无齿铰刀、无齿锥刀等以无切削加工方法进行扩孔。若内径必须切削加工，宜采用车、镗等方法，而不宜采用磨削等方法，以免细屑堵塞孔隙降低供油能力 3.轴承装配前，轴承须在规定的油中浸泡和清洗，但切忌用煤油、汽油以及能溶解所浸渍润滑油的其他溶剂等清洗 4.轴承对偶轴的表面粗糙度应不大于Ra0.8μm，硬度值推荐不低于259HBS |
||||||||
安装粉末冶金轴承的轴承座孔与轴的尺寸公差(GB/T2688-2012)
|
安装粉末冶金轴承的轴承座孔与轴的尺寸公差(GB/T 2688—2012) |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
轴承名称 |
轴承等级 |
推荐采用的 轴承座孔公差 |
推荐采用的轴的公差 |
轴承公差 |
||
|
当轴承压入座孔后 内径收缩量为过盈 量的0～50% |
当轴承压入座孔后 内径收缩量为过盈 量的50%～100% |
内径 |
外径 |
|||
|
筒形及带挡 边筒形轴承 |
7级 8级 9级 |
H7 H8 H8 |
e6 d7 d8 |
d6 c7 c8 |
G7 E8 C9 |
r7 s8 t9 |
|
球形轴承 |
7级 8级 |
G10 |
|
|
|
|
