锌基合金石墨镶嵌自润滑轴承是嘉兴固润生产的一种以高强度的锌基合金(通常是锌铝系列合金,如ZA-27)为基体,在其工作表面通过特定工艺嵌入石墨润滑材料而成的复合轴承润滑轴承 。它结合了基体材料的承载能力和嵌入固体润滑剂的自润滑特性,实现了在难以形成或维护油膜工况下的稳定、长期运行。
核心特点与优势
自润滑性能卓越
嵌入式固体润滑剂:石墨在摩擦过程中会在轴承和对磨轴表面形成一层连续、稳定的固体润滑膜润滑轴承 。
无油或贫油润滑:非常适合在无法加油、禁止油污染(如食品、医药、纺织机械)或高温油脂易流失的场合使用润滑轴承 。
启动性能好:即使在静止后重新启动,也能立即提供润滑,避免了干摩擦启动时的粘着磨损润滑轴承 。
高承载与耐磨性
锌基合金基体强度高:以ZA-27为例,其抗拉强度、硬度和抗压强度都接近甚至超过一些青铜材料,因此承载能力很强润滑轴承 。
耐磨性好:石墨的润滑作用显著降低了摩擦系数,减少了磨损,延长了轴承和配套轴的使用寿命润滑轴承 。
良好的材料兼容性与耐腐蚀性
对轴损伤小:与传统的铜基轴承相比,锌基合金质地相对较软,能有效保护更昂贵的轴不被磨损或咬死润滑轴承 。
耐腐蚀:锌基合金在某些环境(如大气、水)中具有良好的耐腐蚀性,优于普通碳钢润滑轴承 。
优异的工艺性与成本效益
铸造性能好:锌基合金熔点低,流动性好,非常适合通过熔模铸造或压铸工艺进行精密成型,可以制造出形状复杂、尺寸精确的轴承,并一次性将石墨镶嵌到位润滑轴承 。
材料成本低:主要元素为锌和铝,相比铜基轴承(如锡青铜),原材料成本有显著优势润滑轴承 。
机加工性能好:易于进行车、铣等后续机加工润滑轴承 。
高导热性
锌基合金具有良好的导热性,有助于将摩擦产生的热量迅速传导出去,避免局部过热导致润滑失效或材料软化润滑轴承 。
材料构成
基体材料:锌铝(ZA)系列合金
最常用的是 ZA-27,因其具有最高的铝含量(约27%),从而具备最高的强度、硬度和耐磨性润滑轴承 。其他还有ZA-12、ZA-8等,可根据具体性能要求选择。
固体润滑剂:石墨
作用机理:石墨的层状结构使其层与层之间容易滑移润滑轴承 。在摩擦剪切力作用下,这些层状物转移到对偶件表面,形成润滑膜。
优点:润滑性好,化学性质稳定,耐高温(在空气中可达450°C),成本低润滑轴承 。
制造工艺
其核心制造工艺是“铸造成型+石墨镶嵌”润滑轴承 ,主要步骤如下:
模具准备:制作带有预留石墨孔位的精密模具润滑轴承 。
石墨预置:将预先加工好的石墨柱或石墨块精确放置在模具型腔的特定位置润滑轴承 。
熔炼与浇注:将锌基合金熔炼成成分均匀、洁净的熔体,然后浇注到模具中润滑轴承 。
一体化铸造:高温金属液包围并紧密“咬合”住石墨柱,冷却凝固后,石墨就被牢固地镶嵌在合金基体中润滑轴承 。
后处理:进行必要的清理、机加工(如精车内外圆)和尺寸检验润滑轴承 。
应用领域
这种轴承广泛应用于中低速、中重载的工况润滑轴承 ,特别是润滑困难或要求无油润滑的场合:
汽车行业:底盘连接件、转向系统、发电机、起动机等润滑轴承 。
农业机械:拖拉机、收割机的铰接点、悬挂系统润滑轴承 。
建筑机械:挖掘机、装载机的关节轴承润滑轴承 。
纺织机械:高速纺锤、导纱辊等(防油污)润滑轴承 。
办公设备:复印机、打印机的送纸辊轴润滑轴承 。
其他:水工闸门、输送线辊筒等润滑轴承 。
与同类产品的比较
与铜基石墨轴承相比,锌基合金石墨轴承的成本更低,承载能力接近,耐磨性好,导热性良好,但其耐高温性稍逊润滑轴承 。它的主要优势在于综合性价比最高。
与双金属边界润滑轴承相比,锌基合金石墨轴承的成本较低,承载能力低于双金属轴承,但优势在于其自润滑特性,无需外部供油系统润滑轴承 。
选型与使用注意事项
PV值限制:必须确保轴承工作的 压力(P) × 速度(V) 值在材料允许的范围内,否则会导致过热和快速失效润滑轴承 。
配合间隙:需要根据轴径、转速和温升设计适当的配合间隙润滑轴承 。间隙过小易卡死,过大则易产生振动和噪音。
对磨轴要求:建议使用表面硬度≥HRC45的轴,表面粗糙度Ra最好控制在0.4~0.8μm,以保证良好的磨合性和耐磨性润滑轴承 。
安装对中性:确保轴承座安装良好,避免偏载,否则会显著缩短寿命润滑轴承 。
环境考量:虽然耐腐蚀,但在强酸、强碱或海水等极端化学环境中需谨慎评估润滑轴承 。
总结
嘉兴固润生产的锌基合金石墨镶嵌自润滑轴承成功地将低成本、高强度的锌基合金与卓越的自润滑材料石墨相结合,提供了一个在众多工业领域中替代传统铜基轴承和部分滚动轴承的高性价比解决方案润滑轴承 。它在设计上巧妙地将润滑剂“存储”在基体中,实现了“终身”免维护润滑,是现代机械设计向高效、环保、低成本方向发展的重要零部件之一。