關(guan)於(yu)石(shi)墨軸(zhou)承妳不(bu)知道(dao)的那(na)些事(shi)

 1、石(shi)墨軸(zhou)承的簡(jian)單(dan)介紹

軸(zhou)承是(shi)機(ji)械工業(ye)中常(chang)用的壹(yi)種滑(hua)動(dong)機(ji)件。石(shi)墨軸(zhou)承是(shi)隨(sui)著(zhe)機(ji)械設備的性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)，在(zai)金(jin)屬(shu)軸(zhou)承的基礎(chu)上開(kai)發並發展起來的炭(tan)質軸(zhou)承。炭(tan)質軸(zhou)承有(you)不(bu)同於(yu)金(jin)屬(shu)軸(zhou)承的特(te)性(xing)，如(ru)自潤(run)滑(hua)、耐(nai)高(gao)溫(wen)、耐(nai)腐(fu)蝕、質輕等(deng)。隨(sui)著(zhe)科學技(ji)術(shu)的發展，人(ren)們又開(kai)發了陶瓷球軸(zhou)承、炭(tan)化(hua)矽軸(zhou)承等(deng)，石(shi)墨軸(zhou)承也(ye)得(de)到(dao)了進壹(yi)步(bu)的拓(tuo)展，制造(zao)出(chu)了青銅(tong)石(shi)墨含油(you)軸(zhou)承、鑲(xiang)嵌石(shi)墨軸(zhou)承。因為石(shi)墨軸(zhou)承在(zai)制(zhi)造(zao)工藝上(shang)和(he)技(ji)術(shu)性能(neng)上(shang)都(dou)有(you)其獨(du)特(te)的方(fang)面(mian)，在(zai)今(jin)後的發展中有(you)壹(yi)定的擴(kuo)展性，在(zai)此做(zuo)進(jin)壹(yi)步(bu)分(fen)析(xi)研(yan)究(jiu)，為的是(shi)得(de)到(dao)進(jin)壹(yi)步(bu)開發，在應用中得(de)到(dao)更(geng)加廣闊的市場(chang)。



2、石(shi)墨軸(zhou)承的潤(run)滑(hua)基理(li)、分(fen)類(lei)和(he)性(xing)能(neng)分(fen)析(xi)

從(cong)碳(tan)原(yuan)子結構分(fen)析(xi)石(shi)墨材(cai)料的潤(run)滑(hua)性。石(shi)墨材(cai)料本(ben)身就存(cun)在(zai)潤滑(hua)性能(neng)，這(zhe)是(shi)石(shi)墨的晶(jing)體(ti)結構所(suo)決定的。石(shi)墨的潤(run)滑(hua)性能(neng)除(chu)晶(jing)格(ge)的特(te)定(ding)原(yuan)因有(you)先天可(ke)供(gong)潤滑(hua)的結構外(wai)，就(jiu)是水(shui)和(he)空(kong)氣對(dui)它(ta)的良(liang)好潤滑(hua)作(zuo)用的發揮。水(shui)和(he)空(kong)氣的存(cun)在(zai)使(shi)石(shi)墨的工(gong)作(zuo)面(mian)上(shang)吸(xi)附(fu)了水(shui)和(he)氣體(ti)分(fen)子(zi)，增大(da)了石(shi)墨互(hu)相(xiang)滑(hua)動(dong)的解(jie)理(li)面(mian)間(jian)的距(ju)離(li)，從而(er)減弱了它們(men)間(jian)的結合(he)力(li)。軸(zhou)承有(you)滾動(dong)軸(zhou)承和(he)滑(hua)動(dong)軸(zhou)承之(zhi)分(fen)，材(cai)質上(shang)又有(you)金(jin)屬(shu)、非(fei)金屬(shu)、復合(he)材(cai)料之別(bie)。

石(shi)墨軸(zhou)承以石(shi)墨材(cai)料為主(zhu)要(yao)基材(cai)，應用於(yu)食品、飲料、紡(fang)織(zhi)、化工等(deng)工(gong)業(ye)部門(men)中的運(yun)輸(shu)機(ji)、幹燥機(ji)、紡(fang)織(zhi)機(ji)、潛水(shui)泵電機(ji)等(deng)軸(zhou)承方(fang)面(mian)，這(zhe)些部(bu)位(wei)如(ru)用油(you)脂(zhi)潤滑(hua)劑不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)會(hui)引起汙(wu)染，而(er)石(shi)墨軸(zhou)承的自潤(run)滑(hua)性很強，耐(nai)腐(fu)蝕，可(ke)不(bu)使(shi)用潤滑(hua)油(you)而(er)進(jin)行(xing)長(chang)期運轉(zhuan)。為了提(ti)高(gao)制品的機(ji)械強度，特(te)別(bie)是(shi)為(wei)了提(ti)高(gao)耐(nai)沖擊韌(ren)性(xing)，常(chang)用壹(yi)些耐(nai)磨(mo)性能(neng)好的易(yi)熔(rong)金屬(shu)進(jin)行(xing)浸(jin)漬處理(li)。浸(jin)銻(ti)石(shi)墨軸(zhou)承允許(xu)的工(gong)作(zuo)溫(wen)度可(ke)達500C，銻與(yu)銅(tong)對(dui)磨(mo)時(shi)不(bu)易沾著(zhe)，在大(da)負(fu)荷和(he)快(kuai)速(su)的情(qing)況(kuang)下工作(zuo)，其耐(nai)磨(mo)性能(neng)可(ke)提(ti)高(gao)2--3倍(bei)。石(shi)墨材(cai)料的強度隨(sui)溫(wen)度升高(gao)而增加的趨(qu)勢壹(yi)直保(bao)持(chi)到(dao)2600C左(zuo)右(you)，在(zai)高(gao)溫(wen)時(shi)強度是室溫(wen)的3倍(bei)。

滑(hua)動(dong)軸(zhou)承存(cun)在(zai)著(zhe)兩種摩(mo)擦(ca)形(xing)式(shi)，即靜(jing)摩(mo)擦(ca)和(he)動(dong)摩(mo)擦(ca)，壹(yi)般炭石(shi)墨軸(zhou)承的靜(jing)摩(mo)擦(ca)比同(tong)樣(yang)情況(kuang)下的金(jin)屬(shu)軸(zhou)承要(yao)小(xiao)壹(yi)些。普(pu)通炭石(shi)墨軸(zhou)承在(zai)幹(gan)運轉(zhuan)情況下，動(dong)摩(mo)擦(ca)系(xi)數在(zai)0.08-0.3之(zhi)間(jian)，濕運轉(zhuan)情況下由於(yu)存(cun)在(zai)著(zhe)邊(bian)界潤(run)滑(hua)，所(suo)以動(dong)摩(mo)擦(ca)系(xi)數壹(yi)般在0.01-0.1範(fan)圍(wei)內。在炭(tan)刷與(yu)換(huan)向(xiang)器(qi)的摩(mo)擦(ca)中，換(huan)向(xiang)器(qi)表(biao)面(mian)可(ke)產(chan)生壹(yi)層(ceng)褐(he)色、深(shen)紫(zi)色(se)、淺蘭(lan)色(se)的薄膜(mo)，這(zhe)層(ceng)薄膜(mo)可(ke)起(qi)潤滑(hua)過程(cheng)中的保(bao)護(hu)作(zuo)用。分(fen)析(xi)可(ke)知(zhi)，這(zhe)層(ceng)薄膜(mo)主(zhu)要(yao)由兩(liang)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，其壹(yi)是與(yu)金(jin)屬(shu)結合(he)在壹(yi)起的金(jin)屬(shu)氧化(hua)膜(mo)和(he)金(jin)屬(shu)氫(qing)氧化(hua)物(wu)，稱(cheng)為氧化(hua)薄膜(mo)。其二(er)是炭(tan)素(su)薄膜(mo)，在(zai)運(yun)行(xing)過程(cheng)中的炭(tan)塊上剝(bo)離下來的極其細(xi)小(xiao)的炭(tan)、石(shi)墨粒子、炭(tan)塊材(cai)料中所(suo)含的不(bu)純物(wu)、空氣中(zhong)浮(fu)遊的塵(chen)被吸(xi)附(fu)的水(shui)分(fen)和(he)氧所(suo)組(zu)成(cheng)。

鑲(xiang)嵌石(shi)墨軸(zhou)承的制(zhi)造(zao)是以金屬(shu)材(cai)料為基體(ti)，它的機(ji)械強度基本(ben)取(qu)決於(yu)采用的金(jin)屬(shu)材(cai)質的機(ji)械性能(neng)，石(shi)墨作(zuo)為壹(yi)種固體(ti)潤滑(hua)材(cai)料鑲(xiang)嵌在(zai)軸(zhou)承的摩(mo)擦(ca)面(mian)金(jin)屬(shu)基體(ti)上，用於(yu)軸(zhou)承工(gong)作(zuo)狀態(tai)下的潤(run)滑(hua)材(cai)料，但石(shi)墨也(ye)有(you)含油(you)效(xiao)果。石(shi)墨的鑲(xiang)嵌可(ke)采取二(er)種方(fang)法，壹(yi)種是(shi)熔(rong)融(rong)金屬(shu)液(ye)澆鑄(zhu)法，另(ling)壹(yi)種是(shi)在(zai)金(jin)屬(shu)基材(cai)上先按照壹(yi)定的排(pai)列(lie)方(fang)式(shi)加工(gong)壹(yi)些孔洞(dong)，然後將固體(ti)潤滑(hua)劑嵌入(ru)其中(zhong)，鑲(xiang)嵌石(shi)墨軸(zhou)承的抗壓(ya)強度、抗折(zhe)強度、熱膨脹(zhang)系(xi)數壹(yi)般取決於(yu)基體(ti)金屬(shu)材(cai)質。但鑲(xiang)嵌石(shi)墨軸(zhou)承的強度大(da)大(da)提(ti)高(gao)，可(ke)在(zai)重載(zai)荷下運行(xing)。

3、石(shi)墨軸(zhou)承的設(she)計(ji)與(yu)制(zhi)造(zao)

炭材(cai)料結構的多樣(yang)性來源於(yu)炭(tan)/炭(tan)原子(zi)間(jian)化學鍵(jian)合(he)的多樣(yang)性，由(you)此也(ye)提(ti)供了炭材(cai)料的可(ke)設(she)計(ji)性(xing)。石(shi)墨軸(zhou)承由(you)於(yu)它(ta)的生產工藝和(he)原(yuan)材(cai)料的可(ke)設(she)計(ji)性(xing)為(wei)設(she)計(ji)與(yu)制(zhi)造(zao)提(ti)供了壹(yi)定空(kong)間(jian)，從而(er)可(ke)制(zhi)造(zao)出(chu)性能(neng)各異(yi)，適(shi)用於(yu)多種技(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)和(he)使(shi)用環境的石(shi)墨軸(zhou)承。PV值是軸(zhou)承設(she)計(ji)時(shi)的重(zhong)要(yao)參(can)數PV=P*V，P--單(dan)位(wei)面(mian)積載(zai)荷壓力(li)，MPa；V--軸(zhou)的線(xian)速(su)度,m/s

PV值超過各種材(cai)料的極限值時(shi)，就(jiu)會(hui)引起異(yi)常(chang)的升溫(wen)和(he)磨(mo)損，壹(yi)般設計(ji)要(yao)有(you)余(yu)量，參(can)PV值應在極限值的50%--70%。在(zai)實(shi)際工作(zuo)中，軸(zhou)承的運(yun)轉(zhuan)因環境不(bu)同又(you)有(you)幹(gan)運(yun)轉(zhuan)和(he)濕運轉(zhuan)之分(fen)。在(zai)幹(gan)運(yun)轉(zhuan)的情(qing)況(kuang)下，石(shi)墨軸(zhou)承允許(xu)的最大(da)載(zai)荷受(shou)到(dao)軸(zhou)承的強度和(he)允許(xu)的磨(mo)損速(su)率的限制。其允許(xu)的最大(da)線(xian)速(su)度則(ze)受(shou)到(dao)軸(zhou)承摩(mo)擦(ca)面(mian)上(shang)所(suo)產(chan)生熱量的限制。而磨(mo)損速(su)率又(you)受(shou)到(dao)軸(zhou)承材(cai)質、軸(zhou)和(he)軸(zhou)承表(biao)面(mian)加工(gong)情況、載(zai)荷、速(su)度及(ji)周(zhou)圍(wei)介質等(deng)條(tiao)件(jian)的影(ying)響。在(zai)幹(gan)運轉(zhuan)的情(qing)況(kuang)下，軸(zhou)承允許(xu)的PV值還直接受(shou)到(dao)軸(zhou)承材(cai)質的影(ying)響，

石(shi)墨軸(zhou)承設(she)計(ji)種類(lei)有(you)圓(yuan)柱形(xing)、圓(yuan)柱代(dai)凸緣(yuan)形(xing)、圓(yuan)形(xing)、特(te)殊(shu)結構，但從石(shi)墨軸(zhou)承的強度考慮，炭軸(zhou)承的厚(hou)度(du)必須(xu)比金屬(shu)軸(zhou)承大(da)，厚(hou)度(du)以內徑1/5-1/7為(wei)合(he)適(shi)，最小(xiao)限度為3mm以上，軸(zhou)承的長(chang)度(du)是內徑的2倍(bei)以上。軸(zhou)承運(yun)轉(zhuan)時(shi)溫(wen)度將會(hui)升高(gao)，運轉(zhuan)間(jian)隙(xi)，可(ke)根(gen)據軸(zhou)和(he)軸(zhou)承的熱膨脹(zhang)來決定，壹(yi)般是軸(zhou)徑0.3%左(zuo)右(you)。

炭(tan)石(shi)墨軸(zhou)承的制(zhi)造(zao)工藝與(yu)其他炭制品大(da)致(zhi)相(xiang)同(tong)，基本(ben)工(gong)藝過程(cheng)包(bao)括：原(yuan)料的選擇、原(yuan)料的預(yu)處理(li)、原(yuan)料的破碎(sui)、篩分(fen)分(fen)級、顆粒狀與(yu)粉(fen)狀(zhuang)材(cai)料的配(pei)料、粘結劑的選擇、混勻(yun)、混捏(nie)、輥(gun)壓、磨(mo)粉(fen)壓(ya)制成(cheng)型、焙(bei)燒、人(ren)造(zao)石(shi)墨制(zhi)品還須石(shi)墨化(hua)處理(li)，浸(jin)漬、機(ji)械加工(gong)等(deng)，部(bu)分(fen)石(shi)墨軸(zhou)承為(wei)了增加機(ji)械強度和(he)抗沖(chong)擊性(xing)，還需金(jin)屬(shu)(如(ru)銻(ti)、銅(tong)、鉛(qian)等(deng))浸(jin)漬，最終達到(dao)所(suo)要(yao)求(qiu)的技(ji)術(shu)性能(neng)，再(zai)進行(xing)機(ji)械加工(gong)成(cheng)所(suo)要(yao)求(qiu)的幾(ji)何(he)尺寸(cun)。

4、討(tao)論(lun)

綜(zong)上(shang)所(suo)述，對炭(tan)/石(shi)墨軸(zhou)承進(jin)行(xing)了簡要(yao)研究(jiu)與(yu)分(fen)析(xi)，由(you)此證(zheng)實(shi)了炭石(shi)墨軸(zhou)承的優(you)良(liang)特(te)性(xing)，針(zhen)對(dui)不(bu)同條(tiao)件(jian)下特(te)殊(shu)潤(run)滑(hua)要求，可(ke)研(yan)究(jiu)、制造(zao)出(chu)性能(neng)各異(yi)、適(shi)合(he)各種條(tiao)件(jian)的滑(hua)動(dong)石(shi)墨軸(zhou)承。目(mu)前(qian)在(zai)食品、紡(fang)織(zhi)、印(yin)染、化(hua)工(gong)工業(ye)中的輸(shu)送(song)機(ji)軸(zhou)承、離(li)心泵軸(zhou)承、潛(qian)水(shui)泵軸(zhou)承、齒(chi)輪(lun)軸(zhou)承和(he)汽(qi)車、航空、農(nong)業(ye)機(ji)械等(deng)方(fang)面(mian)都(dou)不(bu)同程(cheng)度地得到(dao)了應用。

再(zai)者(zhe)，可(ke)在(zai)炭材(cai)料的改(gai)性(xing)方面(mian)作(zuo)進壹(yi)步(bu)的研(yan)究(jiu)，開發拓(tuo)展壹(yi)些新(xin)材(cai)料。如(ru)采用碳合(he)金法，對炭質材(cai)料的表(biao)面(mian)和(he)本(ben)體(ti)進行(xing)化學改(gai)性，其結果必將影響所(suo)得(de)材(cai)料的結構和(he)性(xing)能(neng)，極有(you)可(ke)能(neng)開(kai)創出(chu)新(xin)的功(gong)能(neng)材(cai)料用於(yu)潤(run)滑(hua)石(shi)墨軸(zhou)承的制(zhi)造(zao)。再(zai)如(ru)炭(tan)化(hua)矽(gui)軸(zhou)承的研(yan)究(jiu)，它有(you)較(jiao)強的硬度、耐(nai)高(gao)溫(wen)等(deng)特(te)性(xing)，但成(cheng)本(ben)很高(gao)還沒能(neng)推(tui)廣。用粉(fen)末冶(ye)金法這(zhe)壹(yi)傳(chuan)統(tong)方(fang)法制造(zao)軸(zhou)承，如(ru)能(neng)進(jin)壹(yi)步(bu)提(ti)高(gao)抗壓(ya)強度和(he)精度也(ye)是(shi)有(you)較(jiao)大(da)發展的。

炭(tan)石(shi)墨軸(zhou)承有(you)著(zhe)強大(da)的生命力(li)。在石(shi)墨軸(zhou)承開(kai)發的同(tong)時(shi)再(zai)研究(jiu)插層(ceng)石(shi)墨、石(shi)墨塗層(ceng)軸(zhou)承等(deng)新(xin)技(ji)術(shu)，擴(kuo)大(da)其研(yan)究(jiu)與(yu)應用領域，石(shi)墨軸(zhou)承將在今(jin)後得(de)到(dao)更(geng)大(da)、更廣、更新(xin)的發展。