套筒轴承：采用复合材料实现卓越耐用性

对于滑动轴承来说，耐用性是关键。

传统材料在极端条件下会很快磨损，导致昂贵的停机和维修。热固性复合层压材料是一种卓越的替代品，具有出色的强度、耐磨性和持久的性能。了解为什么这些先进的复合材料是具有挑战性的市场和苛刻的应用中套筒轴承的理想选择。

关键要点

• 复合套筒轴承以其高负载能力而闻名，使其适用于重载应用。 
• 热固性复合材料，例如棉酚醛树脂，可以承受比许多热塑性材料高得多的负载。
• 热固性复合材料是广泛应用中套筒轴承的可靠选择，具有承载能力、耐用性和隔热性方面的优势。 

什么是套筒轴承？

滑动轴承简介

套筒轴承，也称为衬套或滑动轴承，是一种促进两个部件之间线性或旋转运动的轴承。它由金属、塑料或纤维增强复合材料套筒组成，通过滑动吸收两个运动部件之间的摩擦，从而减少振动和噪音。各行各业都使用套筒轴承，因为它们成本较低、维护成本低、低速时噪音低、安装更方便。公司特别看重这些轴承的简单性和有效性，因为它们在高精度不是关键但可靠性和耐用性至关重要的应用中非常有用。

基本功能和设计

套筒轴承的基本功能是通过滑动表面上的润滑材料减少金属部件之间的摩擦。套筒轴承的设计通常由圆柱形或法兰套筒组成，其内表面光滑，可实现线性或旋转运动。制造商通常使用青铜、钢或不锈钢等耐用材料制造套筒，并且他们可能会添加润滑塞或对其进行油浸以减少摩擦和磨损。这种设计确保轴承能够有效承受径向载荷，同时提供稳定平稳的运行。滑动轴承设计的简单性使其成为从工业机械到汽车零部件等各种应用的多功能选择。

为什么热固性复合材料是滑动轴承的理想选择

复合套筒轴承，也称为衬套、滑动衬套或轴颈轴承，为高负荷、低摩擦应用提供高效可靠的解决方案。复合套筒轴承具有高负荷能力，适合重载应用。与传统热塑性轴承相比，它们的独特性能使其成为更好的选择，尤其是在需要高抗压强度和低蠕变的苛刻环境中。

与依靠滚动作用的滚珠轴承或滚柱轴承不同，套筒轴承通过滑动线性或旋转运动发挥作用。这种运动差异提供了独特的优势，特别是在高负荷或高应力应用中。此外，您可以使用油、自润滑添加剂甚至水等材料润滑热固性复合套筒轴承，以确保平稳连续运行。

卓越的径向承载能力

工程师选择热固性复合材料作为套筒轴承主要是因为其具有出色的承载能力。棉酚醛等热固性复合材料比许多热塑性材料能承受更高的负载。

例如，在海洋应用中，棉酚复合管可作为船用黄铜套管轴艉轴承的替代品。这些复合轴承具有出色的耐用性，同时保持了成本效益。

专为满足特定应用需求而定制的套筒轴承

每种套筒轴承应用都是独一无二的，需要仔细考虑几个关键因素。为了获得最佳性能，套筒轴承通常与硬钢轴搭配使用，以增强其耐用性和承载能力。

以下是确保套筒轴承最佳配合的一些重要工程考虑因素：

运行间隙

运行间隙是指轴和轴承之间的空间。保持适当的间隙对于确保平稳运行至关重要。建议的指导原则是每英寸轴直径的间隙为 0.001 英寸，最小基准为 0.005 英寸。例如，直径为 5.000 英寸的轴需要 0.010 英寸的间隙（5.000 * 0.001 + 0.005 = 0.010）。因此，轴承的内径 (ID) 应为 5.010 英寸，以实现最佳性能。

轴承膨胀余量

热固性复合材料可能会因环境因素（例如湿度或温度变化）而发生一些膨胀。应以每英寸轴承壁厚 0.010 英寸的速率额外留出径向膨胀余量。例如，如果轴的内径为 5.010 英寸，套管直径为 5.500 英寸，则膨胀余量约为 0.003 英寸。这应计入轴承的外径 (OD)，这意味着轴承的 OD 应为 5.497 英寸。

纵向生长余量

如果套筒轴承两端都紧密封闭，则必须考虑轴承膨胀时可能发生的纵向增长。对于此类应用，应为每英寸捕获轴承长度留出 0.005 英寸的余量。例如，如果轴承外壳长 6.575 英寸，则应考虑 0.033 英寸的纵向增长余量。因此，轴承的长度应为 6.542 英寸（6.575 – 0.033 = 6.542）。

热管理和自润滑套筒轴承

热固性复合材料套筒轴承还提供出色的隔热性能，这在高温环境中非常有价值。推力垫圈设计对于管理轴向和径向载荷、确保轴承的稳定性和性能也至关重要。但是，为了确保最佳的轴承寿命和性能，有效管理温度非常重要。让润滑油或水流过轴承可以帮助冷却轴承，最大限度地减少与热量相关的膨胀并确保轴承保持其硬度。冷却后的轴承性能更好，使用寿命也显著延长。还可以制造定制材料来支持自润滑套筒轴承等组件的开发。

为动态部件选择创新材料

热固性复合材料是各种应用中套筒轴承的可靠选择，在承载能力、耐用性和隔热性方面具有优势。通过精心设计运转间隙、膨胀余量和纵向增长，这些轴承可以定制以满足高负荷应用的特定需求。它们可以用油、添加剂或水润滑，进一步扩展了它们的多功能性，即使在具有挑战性的环境中也能确保平稳、可靠的性能。无论是用于船舶还是工业设备，复合套筒轴承都是值得考虑的耐用且经济高效的选择。

自润滑套筒轴承：一种特殊情况

自润滑套筒轴承是一种特殊类型的套筒轴承，它包含一个复合层，可确保轴承平稳运行并延长使用寿命。这些轴承设计为长期免维护运行，非常适合无法进行外部润滑的应用。自润滑功能在定期维护具有挑战性或必须避免润滑剂污染的环境中特别有用。通过采用随时间释放润滑剂的材料，这些轴承保持较低的摩擦和磨损，确保一致的性能和可靠性。

自润滑复合材料的优点

套筒轴承中使用的自润滑复合材料具有多种优点，包括：

• 减少摩擦和磨损：自润滑层最大限度地减少运动部件之间的摩擦，减少磨损并延长轴承的使用寿命。
• 提高负载能力和抗冲击负载能力：这些轴承比传统轴承能够承受更高的负载并更好地吸收冲击，使其适用于重载应用。
• 提高耐腐蚀性和电导性：自润滑复合材料中使用的材料通常具有耐腐蚀性并能提供电绝缘性，从而增强其在恶劣环境下的耐用性。
• 紧凑应用的薄壁设计选项：设计薄壁轴承的能力允许在紧凑的空间中使用而不会影响性能。
• 错位补偿和减振：自润滑轴承可以适应轻微的错位并减弱振动，从而提高整个系统的稳定性。
• 一致的摩擦系数和降低的噪音、振动和声振粗糙度 (NVH)：这些轴承保持一致的摩擦系数，从而降低了噪音和振动，这对于需要安静运行的应用至关重要。

这些优势使自润滑套筒轴承成为汽车、制造机械和家用电器等各种工业应用的理想选择。它们无需外部润滑即可运行，其增强的性能特征确保它们能够满足现代工程挑战的需求。