滑動軸承與潤滑一

2007-12-05

黃益勤
軸這個物件在生活中其實無所不在，最常看到的就是門軸，而軸承顧名思義就是支持軸的零件了。軸與軸承在每一種機械上更是幾乎都可以找得到，這裡所要論述的即是軸與軸承在滑動摩擦條件下工作的一類。

滑動軸承

軸承支承軸的軸頸部份，與軸頸相配的零件稱為軸瓦。一般多是軸承是固定的，而軸在其中旋轉。旋轉時因軸頸與軸瓦會相互接觸，產生摩擦，甚而產生磨損，所以採用減摩性質好的材料製造軸瓦，並選擇適當的潤滑劑是非常重要的。



滑動軸承可分為軸頸軸承與軸瓦式止推軸承—

l. 軸頸軸承（又稱徑向滑動軸承)

此類承受來自徑向的負荷。多數軸承的接合面是水平的，也有傾斜的，以適應載荷方向接近垂直於接合面的要求。為便於潤滑油進入摩擦面之間，軸承蓋上開有注油孔，軸瓦上則有分配潤滑油的軸向油槽。



當使用液體潤滑劑潤滑軸承時，依照潤滑膜的厚薄，可分為薄膜潤滑軸承和厚膜潤滑軸承，而此類軸承屬於厚膜潤滑軸承，它完全應用了液動潤滑原理，潤滑油被兩摩擦面的相對運動帶入兩摩擦面之間，也就是液動潤滑的條件：

1. 兩摩擦面有足夠的相對運動速度；

2. 潤滑油有適當的黏度；

3. 兩表面間的間隙是收縮的，會形成油楔。

 

符合液動潤滑的軸頸軸承可分為單油楔和多油楔兩類：

單一油楔液動軸頸軸承 只有一個承載油楔的軸承在軸頸部分，而軸承在高轉速輕負荷時偏心率小，容易失穩產生滑油擾動現象(oil whip)，因此，單油楔軸承多用於中等以上速度或高速重負荷的機械設備。

多油楔液動軸頸軸承 則有兩個或兩個以上的軸承在軸頸週圍，其在主要承載的軸瓦面有附加的油膜壓力，所以能提高軸承運轉的穩定性，但卻比單油楔軸承承載負荷的能力低，因此多油楔軸頸軸承多用於高轉速輕負荷的設備。

l . 軸瓦式止推軸承（又稱推力滑動軸承）
承受軸向負荷並對軸作軸向移動加以限制的滑動軸承，理想的潤滑是在兩接觸面被潤滑油分子隔開，形成液動潤滑。兩摩擦表面完全被油膜隔開的推力軸承是為液動止推軸承，兩摩擦表面不能完全被油膜隔開的軸承則處於邊界潤滑狀態，只適用於低轉速運行。

液動止推軸承有以下幾種型態：

1. 平面多溝止推軸承 - 結構最簡單，為幫助潤滑，會在瓦面上建立徑向的溝槽，此類軸承，由摩擦產生的熱使油的密度改變，油膜產生一定的壓力來承受負荷，但其所能承受的負荷較低；

2. 斜 – 平面止推軸承 - 由若干具有斜面和平面的瓦塊組成，斜面與推力環構成油楔，運轉時在整個瓦面上形成液動油膜，這種軸承結構簡單，工作可靠，但斜面斜度很小，不易製造；

3. 階梯面推力軸承 - 由具有階梯平面的瓦塊組成，階梯面可用壓印法或酸蝕法製成，加工方便，多為小型軸承；

4. 傾瓦軸承 - 由若干獨立並能隨工作狀況變化、自動統一支點擺動的瓦塊組成，這類軸承能承受較重的負荷，能運用在較寬的速度範圍，是大型軸承中最常使用的形式。



處於邊界潤滑下工作的止推軸承依安裝部位不同，有位於軸端的端軸承，位於軸中部的單環軸承和多環軸承三種類型。

使用流體潤滑的軸承，在選用潤滑劑時需綜合考慮壓力、速度、潤滑劑黏度和軸承間隙、尺寸等因素，並要檢驗溫度變化和油膜厚度是否能符合要求，對負荷輕、轉速高的軸承還須檢驗運轉的穩定性，防止滑油擾動現象的出現。