CN108547874A - 一种双金属轴承 - Google Patents

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Abstract

一种双金属轴承，属于高性能双金属自润滑复合轴承技术领域。这种双金属轴承的耐磨层采用具有自润滑结构的铜合金层，铜合金层采用双金属离心铸造的方式设置在轴承外圈的内表面上，填充有固体润滑剂的镶嵌孔可采用盲孔或贯穿孔，铜合金层的厚度一般为0.5～5mm。该双金属轴承具有结构简单，生产效率显著提高，突破了传统完全利用钢对铜摩擦的设计理念，以最低的铜合金用量创造更高的使用价值，大量节约有色金属使用量，制造成本更低。

Description

一种双金属轴承
技术领域
本发明涉及一种双金属轴承，属于高性能双金属自润滑复合滑动轴承技术领域。
背景技术
随着设备设计制造逐步向大型化和超大型化趋势发展，对高性能轴承的需求日益加大。特别是低速重载的滑动轴承提出严峻的挑战。高强度铜合金的一直是活跃在滑动轴承材料领域中的重要成员之一，据统计，铜合金滑动轴承使用量占据滑动轴承领域的大半江山。因此，如何让铜合金材料发挥出性能极限是滑动轴承事业的共同面临的课题。
现有铜合金自润滑轴承的工作面大多是铜合金面镶嵌固体润滑剂，其结构形式及制造方法基本上有以下几种：一种是采用铸造方法铸出整体为铜合金筒形的轴承毛坯，经机械加工内外表面，在滑动面上均匀布孔，将固体润滑剂镶嵌于孔中，再经精细加工而成。由于整体均为铜合金，而在实际应用中，轴承磨损量达到0.5～1mm时，就完全不能满足设备的使用精度，需要更换轴承，如此以来，整体式铜合金结构轴承存在着浪费大量有色金属、工艺繁琐、成本高的问题。另一种是将铜合金粉铺撒在钢板上，通过烧结形成双金属板材，并经过多次轧制及消除应力处理，制成孔隙率低的复合板材，再卷制加工成轴承套圈，与设备钢制座孔内径过盈装配，存在着产品装配可靠性差、使用时易产生位移及结构复杂、工艺繁琐、成本高等缺点。另外，由于烧结工艺对钢板材质的限制，需采用机械强度低的低碳钢板材作为双金属基板，以至于在重载荷的工况条件下易发生挤压变形，无法与轴承外圈强度相匹配。第三种方法是通过加工钢基外套和铜合金内衬套，两者通过过盈配合的方式形成一体，在进行后续加工。这样的结构虽然成品中，大幅降低了铜合金的使用量，但在生产制作过程中需要大块的铜合金毛坯料加工出合格内衬套，而且内外衬套的压装前都需精加工，制作成本高昂。此外，这种产品的致命缺点是由于是过盈配合，当发生使用温度发生较大变化时，铜合金与钢套的热胀系数不一致，导致过盈量不充分，出现“转轴”现象，引发事故。故这种方法适用性存在隐患，适用范围有限。
发明内容
为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供一种双金属轴承。该轴承应具有结构简单，节省有色金属，加工性好，承载能力高，可靠性好等特点。
本发明的技术解决方案是：一种双金属轴承主要包括轴承外圈和耐磨层，所述耐磨层采用具有自润滑结构的铜合金层，铜合金层采用双金属离心铸造的方式设置在轴承外圈的内表面上，镶嵌孔贯穿铜合金层并深入轴承外圈，镶嵌孔内填充有固体润滑剂，铜合金层的厚度是0.5～5mm。
所述镶嵌孔可以采用贯穿轴承外圈的通孔。
所述铜合金层是采用铝青铜、铝黄铜、黄铜、锡青铜或铅青铜进行离心浇铸的耐磨层。
本发明的有益效果是：这种双金属轴承的耐磨层采用具有自润滑结构的铜合金层，铜合金层采用双金属离心铸造的方式设置在轴承外圈的内表面上，填充有固体润滑剂的镶嵌孔可采用盲孔或贯穿孔，铜合金层的厚度一般为0.5～5mm。该双金属轴承具有结构简单，生产效率显著提高，突破了传统完全利用钢对铜摩擦的设计理念，以最低的铜合金用量创造更高的使用价值，大量节约有色金属使用量，制造成本更低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一种镶嵌孔式双金属轴承的结构图。
图2是一种油槽式双金属轴承的结构图。
图中：1、轴承外圈，2、铜合金层，3、固体润滑剂，4、镶嵌孔，5、油槽。
具体实施方式
图1、2示出了一种镶嵌孔式和油槽式双金属轴承的结构图。图中，镶嵌孔式双金属轴承的耐磨层采用具有自润滑结构的铜合金层2，铜合金层2采用双金属离心铸造的方式设置在轴承外圈1的内表面上，镶嵌孔4采用贯穿铜合金层2和轴承外圈1的通孔，也可采用仅深入轴承外圈1的盲孔，镶嵌孔4内填充有固体润滑剂3，铜合金层2的厚度一般在0.5～5mm范围内。铜合金层3是采用铝青铜、铝黄铜、黄铜、锡青铜或铅青铜进行离心浇铸的耐磨层。油槽式双金属轴承除不采用固体润滑剂3外，其它均类同于镶嵌孔式双金属轴承。上述双金属轴承的制造方法，采用下列步骤：
a.在离心铸造前的外圈1按要求进行粗加工；
b.清洁铸造表面，并涂硼砂溶液，按技术要求的计算铜合金用量，通过离心铸造的方式牢固结合到轴承外圈1的内表面上；
c.在铜合金层2的面上加工镶嵌孔4，深度是按现有技术要求规定制作；
d.镶嵌固体润滑剂3；
e.按现有方法加工至成品；
f.若加工成半瓦，则直接沿轴线切开，再加工成需要的产品。

Claims (4)

1.一种双金属轴承，它主要包括轴承外圈(1)和耐磨层，其特征是：所述耐磨层采用具有自润滑结构的铜合金层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种双金属轴承，其特征是：铜合金层(2)采用双金属离心铸造的方式设置在轴承外圈(1)的内表面上，镶嵌孔(4)贯穿铜合金层(2)并深入轴承外圈(1)，镶嵌孔(4)内填充有固体润滑剂(3)，铜合金层(2)的厚度是0.5～5mm。
3.根据权利要求1所述的一种双金属轴承，其特征是：所述镶嵌孔(4)采用贯穿轴承外圈(1)的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种双金属轴承，其特征是：所述铜合金层(3)是采用铝青铜、铝黄铜、黄铜、锡青铜或铅青铜进行离心浇铸的耐磨层。
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