石墨轴承与滚珠轴承差别有多大

石墨轴承与滚珠轴承差别有多大

石墨轴承的简单介绍

轴承是机械工业中常用的一种滑动机件。石墨轴承是随着机械设备的性能要求，在金属轴承的基础上开发并发展起来的炭质轴承。炭质轴承有不同于金属轴承的特性，如自润滑、耐高温、耐腐蚀、质轻等。随着科学技术的发展，人们又开发了陶瓷球轴承、炭化硅轴承等，石墨轴承也得到了进一步的拓展，制造出了青铜石墨含油轴承、镶嵌石墨轴承。因为石墨轴承在制造工艺上和技术性能上都有其独特的方面，在今后的发展中有一定的扩展性，在此做进一步分析研究，为的是得到进一步开发，在应用中得到更加广阔的市场。

石墨轴承的润滑基理、分类和性能分析

从碳原子结构分析石墨材料的润滑性。石墨材料本身就存在润滑性能，这是石墨的晶体结构所决定的。石墨的润滑性能除晶格的特定原因有先天可供润滑的结构外，就是水和空气对它的良好润滑作用的发挥。水和空气的存在使石墨的工作面上吸附了水和气体分子，增大了石墨互相滑动的解理面间的距离，从而减弱了它们间的结合力。轴承有滚动轴承和滑动轴承之分，材质上又有金属、非金属、复合材料之别。

石墨轴承以石墨材料为主要基材，应用于食品、饮料、纺织、化工等工业部门中的运输机、干燥机、纺织机、潜水泵电机等轴承方面，这些部位如用油脂润滑剂不可避免会引起污染，而石墨轴承的自润滑性很强，耐腐蚀，可不使用润滑油而进行长期运转。为了提高制品的机械强度，特别是为了提高耐冲击韧性，常用一些耐磨性能好的易熔金属进行浸渍处理。浸锑石墨轴承允许的工作温度可达500C，锑与铜对磨时不易沾着，在大负荷和快速的情况下工作，其耐磨性能可提高2--3倍。石墨材料的强度随温度升高而增加的趋势一直保持到2600C左右，在高温时强度是室温的3倍。

滑动轴承存在着两种摩擦形式，即静摩擦和动摩擦，一般炭石墨轴承的静摩擦比同样情况下的金属轴承要小一些。普通炭石墨轴承在干运转情况下，动摩擦系数在0.08-0.3之间，湿运转情况下由于存在着边界润滑，所以动摩擦系数一般在0.01-0.1范围内。在炭刷与换向器的摩擦中，换向器表面可产生一层褐色、深紫色、浅兰色的薄膜，这层薄膜可起润滑过程中的保护作用。分析可知，这层薄膜主要由两部分组成，其一是与金属结合在一起的金属氧化膜和金属氢氧化物，称为氧化薄膜。其二是炭素薄膜，在运行过程中的炭块上剥离下来的极其细小的炭、石墨粒子、炭块材料中所含的不纯物、空气中浮游的尘被吸附的水分和氧所组成。

镶嵌石墨轴承的制造是以金属材料为基体，它的机械强度基本取决于采用的金属材质的机械性能，石墨作为一种固体润滑材料镶嵌在轴承的摩擦面金属基体上，用于轴承工作状态下的润滑材料，但石墨也有含油效果。石墨的镶嵌可采取二种方法，一种是熔融金属液浇铸法，另一种是在金属基材上先按照一定的排列方式加工一些孔洞，然后将固体润滑剂嵌入其中，镶嵌石墨轴承的抗压强度、抗折强度、热膨胀系数一般取决于基体金属材质。但镶嵌石墨轴承的强度大大提高，可在重载荷下运行。

滚珠轴承是滚动轴承的一种，将球形合金钢珠安装在内钢圈和外钢圈的中间，以滚动方式来降低动力传递过程中的摩擦力和提高机械动力的传递效率。滚珠轴承不能承受较大的重载荷，在轻工业机械中较常见。滚珠轴承也叫球轴承。

滚珠轴承性能

保持器的硬度相较于滚珠与环低，其材料有金属（如：中碳钢、铝合金）或非金属（如：铁弗龙、PTEF、高分子材料）。滚动轴承（rolling bearing）比轴颈轴承(journal bearing)的转动摩擦阻力小，因此相同的转速下，由于摩擦产生的温度会比较低。

滚珠轴承一般是用在低载荷机械传动的设备中。因为滚珠轴承的承载面积小，在高速运转的情况下极易出现严重的机械性损伤，所以在重载荷的机械传动中往往采取滚针式轴承以加大承载面，提高机械传递效率，同时降低机械性损伤。

滚珠轴承改变了轴承的摩擦方式，采用滚动摩擦，这一方式更为有效的降低了轴承面之间的摩擦现象，提升了风扇轴承的使用寿命，也因此将散热器的使用寿命延长。缺点是工艺更为复杂，成本提升，同时也带来更高的工作噪音。

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