什么是自润滑轴承？结构组成及主要材料介绍

1 自润滑轴承是什么

滑动轴承根据是否需要持续补充润滑油可以划分为一般润滑轴承和自润滑轴承两大类，自润滑轴承指的是用自润滑材料制作或在材料中预先加入润滑剂，在工作时可以不加或长时期不必加润滑剂的滑动轴承。自润滑轴承的适用领域主要是在重载、低速及恶劣工况(如极端温度、真空、高空、腐蚀性等无法加油或难加油情况)下使用，在汽车、工程机械、港口机械、塑料机械、农业机械等行业应用广泛.

2 自润滑轴承的结构组成

复层类自润滑轴承一般由基层和衬层组成，其中衬层材料起自润滑作用，基层起支撑作用，其它材料起连接过渡作用;基层包括金属和非金属两大类，金属主要为碳素钢、铜合金、铝合金、铸铁等，非金属主要为塑料、橡胶、硬木等;衬层也包括金属和非金属两大类，金属主要为铜合金、铝合金、锌合金、巴氏合金等，非金属主要为PTFE、PEEK、POM、PA、PI、酚醛树脂等。单层类自润滑轴承在金属或非金属基层材料中通过嵌入固体润滑剂或润滑油实现自润滑，主要润滑剂包括石墨、二硫化钼、PTFE、铅等

金属-非金属自润滑轴承典型结构：

(1)PTFE和纤维的混合物0.01~0.03mm，可形成一层很好的转移膜保护对偶件，提供了轴承的自润滑性能。

(2)铜粉层0.20~0.35mm，具有很好的承载能力和耐磨性，良好的导热性能可及时转移轴承运作过程中产生的热量。复合材料渗入到球形铜粉孔隙中，提高了结合强度。

(3)低碳钢，提供了很好的承载性能和热传递作用。

金属固体镶嵌型典型结构：

(1)根据需要设计的初始润滑膜，降低起始摩擦因数。

(2)固体润滑剂，根据运动方向有规则的嵌入排布，运行过程中释放到轴承表面形成固体润滑膜，起到降低摩擦因数提高耐磨性的作用。

(3)高强度铜合金，提供了轴承基板的承载性能，有较好的抗冲击、耐腐蚀能力。

金属-金属自润滑轴承典型结构：

(1)铜/铝铅合金烧结层，作为轴承的工作层提供良好的润滑性能，具有较好的抗疲劳强度和抗咬合性能。

(2)低碳钢基板，提供轴承的承载能力和热转移作用。

3 典型自润滑材料特性与改进方向

(1)聚四氟乙烯(PTFE)：具有耐化学侵蚀性好，耐高温，摩擦因数低，通常用于轴承和密封中。PTFE的力学性能较差，线膨胀系数大，抗蠕变性差，在PTFE中填充石墨、玻璃纤维、碳纤维、MoS2、金属和金属氧化物后硬度和耐磨性会提高，比磨损率下降至未填充的1/100以下。

(2)聚醚醚酮(PEEK)：力学性能优良，耐腐蚀性较好，热稳定性以及摩擦磨损性能良好，是继PTFE后另一种受欢迎的减摩耐磨材料，与PTFE相比具有更好的承载力和耐磨性，可在无润滑和粉尘等工况下使用。填充PTFE、石墨等材料减小摩擦力同时兼顾材料硬度，降低磨损率。

(3)聚酰亚胺(PI)：是目前有机高分子聚合物材料中热稳定性能较好的材料之一作为综合性能优异的特种工程塑料，具有优良的热稳定性，突出的耐辐照性能和优异的减摩耐磨性能。通过石墨等材料填充后可改善PI的摩擦磨损性能，当PI中添加成分的质量分数为特定值时，润滑材料的摩擦磨损性能最优。

来源：电力设备新能源行业平价风电专题研究之五：风电轴承降本突围-220628（49页）.pdf

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