(高清版)GBT 39431-2020 滑動(dòng)軸承 含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承

J12中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T39431—2020/ISO20054:2016滑動(dòng)軸承含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承Plainbearings—Bearingscontainingdispersedsolidlubricants(ISO20054:2016,IDT)2020-11-19發(fā)布2021-06-01實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)ⅠGB/T39431—2020/ISO20054:2016本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)使用翻譯法等同采用ISO20054:2016《滑動(dòng)軸承含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承》。與本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性引用的國(guó)際文件有一致性對(duì)應(yīng)關(guān)系的我國(guó)文件如下:—GB/T12613.1—2011滑動(dòng)軸承卷制軸套第1部分:尺寸(ISO3547-1:2006,IDT)本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)滑動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC236)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、浙江雙飛無(wú)油軸承股份有限公司、浙江長(zhǎng)盛滑動(dòng)軸承股份有限公司、浙江中達(dá)精密部件股份有限公司、嘉興邁特爾寶欣機(jī)械工業(yè)有限公司、金華市程凱合金材料有限公司、嘉善三復(fù)滑動(dòng)軸承股份有限公司、山東福馬軸承有限公司、合肥波林新材料股份有限公司、長(zhǎng)沙波德冶金材料有限公司、滁州瑯琊山粉末冶金有限公司。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)滑動(dòng)軸承標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)解釋。1GB/T39431—2020/ISO20054:2016滑動(dòng)軸承含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的結(jié)構(gòu)型式、基本尺寸、技術(shù)要求。注:固體潤(rùn)滑劑自潤(rùn)滑軸承有四種類型:整體型、表面涂覆型、鑲嵌型、分散型。本標(biāo)準(zhǔn)適用于分散型。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。ISO3547-1滑動(dòng)軸承卷制軸套第1部分:尺寸(Plainbearings—Wrappedbushes—Part1:Dimensions)3術(shù)語(yǔ)和定義本文件未給出相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義。ISO和IEC在以下網(wǎng)址維護(hù)用于標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù):—IEC在線電工詞匯:/—ISO在線瀏覽平臺(tái):/obp4符號(hào)和單位符號(hào)和單位見(jiàn)表1。表1符號(hào)和單位符號(hào)說(shuō)明單位B軸套寬度Di軸套內(nèi)徑Do軸套外徑5特征5.1結(jié)構(gòu)圖1是由復(fù)合材料通過(guò)粉末冶金工藝制成的單層型含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承,固體潤(rùn)滑劑均勻分布在金屬基體中。圖2是多層型含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承,包含鋼背層和燒結(jié)層,產(chǎn)品分為卷制軸套和整體軸套。2GB/T39431—2020/ISO20054:2016圖3給出了含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的兩種常見(jiàn)顯微結(jié)構(gòu),二者分散于金屬基體中的固體潤(rùn)滑劑顆粒大小和含量都存在較大差異。a)整體軸套b)整體軸套(細(xì)小固體潤(rùn)滑劑)(粗大固體潤(rùn)滑劑)圖1含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承實(shí)例圖(單層型)a)整體軸套b)卷制軸套說(shuō)明:1—燒結(jié)層;2—鋼背層。圖2含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承實(shí)例圖(多層型)a)細(xì)小固體潤(rùn)滑劑型b)粗大固體潤(rùn)滑劑型說(shuō)明:1—金屬基體;2—分散的固體潤(rùn)滑劑。圖3含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承顯微結(jié)構(gòu)3GB/T39431—2020/ISO20054:20165.2軸承特征含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承中的固體潤(rùn)滑劑提供自潤(rùn)滑功能,金屬基體提供機(jī)械強(qiáng)度。軸承中固體潤(rùn)滑劑的含量不同,則軸承的潤(rùn)滑性能和機(jī)械強(qiáng)度各不相同。較高的潤(rùn)滑性需要更多的固體潤(rùn)滑劑,而較高的機(jī)械強(qiáng)度則需要較少的固體潤(rùn)滑劑。由于固體潤(rùn)滑劑分散于整個(gè)材料中,在滑動(dòng)開(kāi)始時(shí)靜摩擦力很小,可保證其滑動(dòng)順暢,所以此類軸承尤其適用于速度極低或是只有微小運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。軸承相對(duì)于對(duì)偶件表面滑動(dòng)時(shí),固體潤(rùn)滑劑會(huì)離開(kāi)軸承材料層并分布于摩擦副表面,形成一層固體潤(rùn)滑膜。在軸承的整個(gè)壽命周期內(nèi),消耗的固體潤(rùn)滑劑可以從軸承材料中不斷得到補(bǔ)充,從而維持摩擦副良好的潤(rùn)滑性(見(jiàn)圖4)。說(shuō)明:1—對(duì)偶件;2—金屬基體;3—分散的固體潤(rùn)滑劑;4—固體潤(rùn)滑膜;A—滑動(dòng)方向。圖4含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的潤(rùn)滑機(jī)理5.3適用領(lǐng)域含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承可用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)、搖擺運(yùn)動(dòng)、頻繁啟停以及因低速重載而難以形成流體潤(rùn)滑的場(chǎng)合。材料選用得當(dāng)?shù)妮S承適用于高溫、低溫、液體、氣體、真空運(yùn)行環(huán)境。此類軸承雖然設(shè)計(jì)為在無(wú)油或無(wú)脂潤(rùn)滑條件下工作,但運(yùn)行條件允許時(shí),可添加潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂以提高其耐久性,防止塵埃進(jìn)入軸承,排出磨?；蚍乐馆S承部件腐蝕。6材料6.1金屬基體此類軸承的物理、化學(xué)和機(jī)械性能取決于軸承金屬基體的組成成分?；瘜W(xué)成分和制造方法(燒結(jié)和熱處理)會(huì)影響軸承金屬基體的各項(xiàng)性能。金屬基體的材料通常為銅基、鎳基或鐵基。表2給出了幾種合金類型的運(yùn)行溫度范圍。4GB/T39431—2020/ISO20054:2016表2軸承合金類型及其運(yùn)行溫度范圍合金類型運(yùn)行溫度范圍a℃銅基合金-200~450鎳基合金-200~600鐵基合金0~700a運(yùn)行溫度范圍隨軸承合金成分不同而有差異。最常用的銅基合金為Cu-Sn,但Cu-Ni-Sn和Cu-Ni-Fe合金具有更高的耐高溫性能和強(qiáng)度。包括Ni-Cu-Fe在內(nèi)的鎳基合金具有較高的耐腐蝕性能。包括Fe-Cu在內(nèi)的鐵基合金,通過(guò)形成氧化鐵固體潤(rùn)滑膜,比銅基合金具有更高的耐高溫性能。此外,還有耐高溫Fe-Ni-Cu合金和不銹鋼合金(Fe-Cr-Ni合金等)。金屬基體可添加其他微量元素以提高其性能。金屬基體表面可覆有附加的磨合涂層。含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承金屬基體的選用指南見(jiàn)附錄A的圖A.1。6.2固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑有很多可選類型,由于其摩擦性能會(huì)受到運(yùn)行環(huán)境的影響,所以需要依據(jù)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行選擇。常用的固體潤(rùn)滑劑有石墨和二硫化鉬,其他可用于苛刻環(huán)境、具有低摩擦因數(shù)的固體潤(rùn)滑劑還應(yīng)性。固體潤(rùn)滑劑的顆粒大小和類型應(yīng)根據(jù)運(yùn)行工況選用。表3固體潤(rùn)滑劑的類型和性能類型適用溫度范圍℃工作環(huán)境空氣水真空石墨-120~600好可用差二硫化鉬-100~400好差好二硫化鎢-180~600好差好氮化硼≤900a好 聚四氟乙烯-260~260好好好a氮化硼在高溫氧化環(huán)境下表現(xiàn)良好。6.3金屬基體與固體潤(rùn)滑劑組合根據(jù)軸承的應(yīng)用范圍,選擇合適的固體潤(rùn)滑劑類型與金屬基體組合,包含固體潤(rùn)滑劑顆粒大小、含量和加工方法。選用合適的金屬基體和固體潤(rùn)滑劑成分是非常關(guān)鍵的。表4給出了金屬基體與固體潤(rùn)滑劑的常見(jiàn)組合及其適用條件。含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的應(yīng)用實(shí)例見(jiàn)附錄B的表B.1。5GB/T39431—2020/ISO20054:2016表4金屬基體與固體潤(rùn)滑劑的常見(jiàn)組合及其適用條件合金類型基體材料a固體潤(rùn)滑劑a適用條件銅基合金Cu-Sn合金石墨一般工況(≤350℃)二硫化鉬石墨+二硫化鉬真空和空氣(≤350℃)Cu-Ni-Sn合金石墨耐磨損(≤350℃)Cu-Ni-Fe合金石墨耐腐蝕(≤450℃)鎳基合金Ni-Cu-Fe合金石墨耐腐蝕(≤550℃)Ni合金石墨高耐腐蝕性(≤600℃)鐵基合金Fe-Cu合金石墨+二硫化鉬高溫空氣環(huán)境(≤600℃)Fe-Ni-Cu合金氮化硼、氮化硼耐高溫、耐腐蝕(≤700℃)a可以進(jìn)行浸油處理。為保證浸油效果,環(huán)境溫度宜低于120℃。7尺寸設(shè)計(jì)軸套尺寸時(shí),軸套與軸承座孔的裝配以及軸套與軸的配合間隙是應(yīng)考慮的重要因素。由于軸承材料組合、應(yīng)用場(chǎng)合和運(yùn)行工況各不相同,因此無(wú)法達(dá)成統(tǒng)一的軸承零部件公差配合(軸承座、軸套和軸)。由于最佳公差配合取決于運(yùn)行環(huán)境,所以最佳公差配合應(yīng)由供需雙方協(xié)商。7.2通用尺寸7.2.1整體軸套軸套需要有足夠的厚度來(lái)保持強(qiáng)度。圖5給出了整體軸套的示意圖,表5給出了優(yōu)選的公稱內(nèi)徑、外徑和寬度,優(yōu)選尺寸之外的應(yīng)由供需雙方協(xié)商。6GB/T39431—2020/ISO20054:2016說(shuō)明:X—表面粗糙度,見(jiàn)表7。圖5整體軸套表5整體軸套優(yōu)選尺寸單位為毫米內(nèi)徑Di外徑Do寬度aB81281012 10148101215 12188101215 131910121520————142010121520————152110121520————16221012152025———18241012152025———2028101215202530 2030101215202530 22321215202530 2533121520253035 2535121520253035 2838152025303540 3038152025303540——3040152025303540——3242152025303540——3545202530354050——405020253035405060 405520253035405060 455525303540506070 7GB/T39431—2020/ISO20054:2016表5(續(xù))單位為毫米內(nèi)徑Di外徑Do寬度aB456025303540506070 506030354050607080 506530354050607080—557030354050607080—607530354050607080—6580354050607080——7085354050607080100 7090354050607080100 75904050607080100 75954050607080100 801004050607080100120 901105060708090100120 1001205060708090100120140a寬度B可以通過(guò)多個(gè)軸套連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。7.2.2卷制軸套鋼背卷制軸套的優(yōu)先尺寸系列見(jiàn)ISO3547-1。為獲得更高的強(qiáng)度,大直徑鋼背卷制軸套,內(nèi)徑≥75mm時(shí)壁厚可設(shè)計(jì)為3mm,內(nèi)徑≥250mm時(shí)壁厚可設(shè)計(jì)為3mm或5mm。7.3公差等級(jí)與極限偏差7.3.1總則表6給出了軸套在室溫環(huán)境下運(yùn)行時(shí)的優(yōu)選公差等級(jí)和極限偏差。7.3.2軸套和軸承座配合軸套和軸承座配合應(yīng)優(yōu)先選用過(guò)盈配合。由于軸套和軸承座材料不同,材料的熱膨脹系數(shù)不同,所以在運(yùn)行溫度范圍較大的應(yīng)用場(chǎng)合很難保持合適的過(guò)盈配合,且高溫運(yùn)行環(huán)境會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力松弛,高交變載荷會(huì)減小甚至消除過(guò)盈。在這種情況下,應(yīng)使用螺釘或者銷來(lái)機(jī)械固定軸承座與軸套。7.3.3軸與軸套間隙有關(guān)軸套與軸的配合間隙說(shuō)明如下:a)安裝期間,軸承座孔與軸套外徑之間的過(guò)盈配合會(huì)導(dǎo)致軸套內(nèi)徑變小。b)如果軸套運(yùn)行環(huán)境的溫度變化較大,則應(yīng)考慮熱脹冷縮。在高溫環(huán)境下,建議使用更大的配合間隙。8GB/T39431—2020/ISO20054:2016表6優(yōu)先公差等級(jí)和極限偏差軸套內(nèi)徑軸套外徑軸承座孔直徑軸徑C7ar6H7h7aD6至E6br6H7g6ba一般精度要求。b較高精度要求(更小間隙)。8裝配含有分散固體潤(rùn)滑劑軸套通常采用壓入法安裝,因此需要使用配套芯軸和壓機(jī)。過(guò)盈配合量較大時(shí),可對(duì)軸套外側(cè)和軸承座內(nèi)側(cè)進(jìn)行倒角以便于安裝。整體軸套可通過(guò)液氮或干冰進(jìn)行冷卻以便于安裝。此方法可減小材料變形,因此可獲得更精確的軸套內(nèi)孔尺寸和形狀。某些金屬基體材料不適合采用冷卻法安裝。9表面粗糙度軸套的表面粗糙度應(yīng)符合表7的要求。表7軸套表面粗糙度表面表面粗糙度aX(見(jiàn)圖5)內(nèi)表面Ra1.6外表面Ra3.2a表面粗糙度應(yīng)避開(kāi)固體潤(rùn)滑劑表面凹陷處,在金屬基體處測(cè)量。9GB/T39431—2020/ISO20054:2016附錄A(資料性附錄)含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承金屬基體材料選用指南圖A.1給出了軸承金屬基體的選用流程。圖A.1含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承金屬基體材料選用流程10GB/T39431—2020/ISO20054:2016附錄B(資料性附錄)含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的實(shí)際應(yīng)用表B.1給出了含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的應(yīng)用實(shí)例。表B.1含有分散固體潤(rùn)滑劑軸承的應(yīng)用實(shí)例金屬基體固體潤(rùn)滑劑應(yīng)用實(shí)例Cu-Sn合金石墨水利設(shè)施軸承(閘門、渦輪機(jī)、閥門等)二硫化鉬通用機(jī)械軸承(工業(yè)機(jī)械、食品機(jī)械等)石墨+二硫化鉬真空爐軸承。用于PVD、CVD設(shè)備的軸承Cu-Ni-Sn合金石墨建筑機(jī)械、特種車輛、工業(yè)機(jī)器人連接件軸承Cu-Ni-Fe合金石墨中溫或高溫下運(yùn)動(dòng)部件的軸承(轉(zhuǎn)運(yùn)車、吊耳、熔爐等)Ni-Cu-Fe合金石墨中溫或高溫下運(yùn)動(dòng)部件的軸承(煉鋼設(shè)備、轉(zhuǎn)運(yùn)車、熔爐、擋板鍋爐等)Ni合金石墨酸性液體中運(yùn)動(dòng)部件的軸承。高溫氣閥軸承Fe-Cu合金石墨+二硫化鉬