EP工程塑料自潤(rùn)滑軸承
- EP工程塑料自潤(rùn)滑軸承 EP系列工程塑料軸承采用高性能的工程塑料為基料，通過(guò)高分子材料改性技術(shù)在其內(nèi)部植入高強(qiáng)度纖維和特種固體潤(rùn)滑脂改善了綜合耐磨性能； 高強(qiáng)度纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了材料的強(qiáng)度，特種固體潤(rùn)滑脂的復(fù)合使得EP系列工程塑料軸承具有極好的自潤(rùn)滑性能和耐磨性能。 無(wú)論是耐久性要求很高的汽車工業(yè)、高速應(yīng)用、水下應(yīng)用、高溫和抗腐蝕應(yīng)用或是要求符合FDA標(biāo)準(zhǔn)的食品工業(yè)，SAVI為全球工業(yè)提供不同的解決方案。
軸承技術(shù)材料屬性表EPT系列EPG系列EPH系列EPX系列EPJ系列EPS系列
EP系列材料之所以具有優(yōu)秀的自潤(rùn)滑性和耐磨性主要是工程師們充分利用了自潤(rùn)滑材料改性技術(shù)，在高性能工程塑料中采用高強(qiáng)度纖維提高了材料的承載和特種潤(rùn)滑脂降低了材料的摩擦系數(shù)（圖表1），從而提高了材料的綜合耐磨性能延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。 高性能工程塑料作為基料主要作為耐磨載體； 增強(qiáng)纖維提高了軸承在承載和抗沖擊性能； 特種潤(rùn)滑脂降低了軸承的摩擦系數(shù)起自潤(rùn)滑作用。
圖表1 EP系列材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
基料Boby material
增強(qiáng)纖維 Fibre
潤(rùn)滑劑 Lubricant
由于EP系列軸承潤(rùn)滑脂包含在整體材料中，所以無(wú) 論軸承工作時(shí)間多長(zhǎng)潤(rùn)滑脂都會(huì)不斷的從摩擦面滲出起到 長(zhǎng)期潤(rùn)滑作用，而傳統(tǒng)粉末冶金含油軸承在使用過(guò)程中利 用微孔隙中的潤(rùn)滑油起自潤(rùn)滑作用，當(dāng)這些潤(rùn)滑油耗盡或 揮發(fā)完后軸承磨損將急速加劇，此時(shí)就宣告軸承的有效使 用壽命結(jié)束（圖表2）。
圖表2 塑料軸承與傳統(tǒng)復(fù)合軸承的磨損
EP塑料軸承整體潤(rùn)滑材料使用壽命長(zhǎng)
傳統(tǒng)含油軸承內(nèi)部潤(rùn)滑油極易耗盡而失效
EP系列塑料軸承的自潤(rùn)滑性能通過(guò)改性技術(shù)在基料中添加固體潤(rùn)滑脂和功能纖維實(shí)現(xiàn)，摩擦系數(shù)通過(guò)固體潤(rùn)滑脂降低，同時(shí)摩擦系數(shù)還受到工作載荷、運(yùn)行速度以及軸表面粗糙度的影響。摩擦系數(shù)一般都會(huì)隨著工作載荷的逐步增加而降低，隨著運(yùn)行速度的加快而升高（見(jiàn)圖表3）。摩擦系數(shù)與軸表面粗糙度的關(guān)系見(jiàn)圖表3。
任何自潤(rùn)滑軸承只要一在載荷下工作，軸承就會(huì)產(chǎn)生細(xì)微磨損。EP系列軸承同樣如此，在啟動(dòng)階段，當(dāng)細(xì)微磨損發(fā)生時(shí)潤(rùn)滑脂就會(huì)滲出逐漸填滿摩擦面和轉(zhuǎn)移到對(duì)磨軸表面(圖表4)，當(dāng)對(duì)磨軸工作區(qū)域被潤(rùn)滑脂布滿后形成一層很薄的潤(rùn)滑隔離膜，此時(shí)軸承的起始磨損幾乎結(jié)束，在后期長(zhǎng)時(shí)間的工作中軸承的磨損速率大大降低且較穩(wěn)定（圖表5）。
圖表4：運(yùn)行后，潤(rùn)滑膜形成
圖表5：軸承磨損隨工作時(shí)間變化曲線圖
◇ 直套、翻邊產(chǎn)品
P= F / d×L (N/mm2)
F=軸承承載值 (N)
d=軸徑 (mm2)
L=軸徑長(zhǎng)度(mm2)
◇ 止推墊片
P= 4F / π(D2-d2) (N/mm2)
F=墊片承載值d (N)
D=墊片外徑 OD(mm2)
d=墊片內(nèi)徑 ID(mm2)
由于受配合間隙、材料強(qiáng)度、內(nèi)部油槽等原因的影響，軸承的真正承載面壓(Pact)會(huì)大于理論計(jì)算值(Pmean)。
軸承實(shí)際工作動(dòng)載荷往往略小于數(shù)據(jù)表中推薦最大表面靜載荷，由于軸與軸承配合總是存在間隙，所以軸承實(shí)際工作承載面積并不是軸承的投影面積，此面積的大小由配合軸公差尺寸所決定。此值適合于軸靜止不動(dòng)或運(yùn)行速度低于0.01m/s，更高的載荷在運(yùn)行時(shí)間很短也是可能的（短時(shí)間指3分鐘以內(nèi)）。
軸承的載荷會(huì)隨著軸承工作溫度的升高而逐步降低，當(dāng)運(yùn) 行溫度超過(guò)最大使用溫度后軸承的承載能力會(huì)急劇下降 （圖表7）。 軸承的載荷會(huì)隨著軸承運(yùn)行速度的加快而逐步降低，當(dāng)運(yùn) 行速度加快后會(huì)導(dǎo)致軸承的摩擦溫度逐步上升，而載荷會(huì) 隨著軸承溫度的不斷上升而逐漸降低。
圖表7：載荷隨溫度變化曲線圖
對(duì)于滑動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，運(yùn)行速度是個(gè)關(guān)鍵性參數(shù)，由于滑動(dòng) 軸承工作時(shí)與軸之間發(fā)生的是相對(duì)滑動(dòng)摩擦而不是滾動(dòng)摩 擦，所以最大運(yùn)行速度滑動(dòng)軸承要遠(yuǎn)低于滾動(dòng)軸承。這里 所說(shuō)的速度是指軸與軸承之間運(yùn)行的相對(duì)線速度而不是轉(zhuǎn) 速。
EP系列軸承所允許的最大速度見(jiàn)圖表8。這些數(shù)值 是在軸承載荷極小時(shí)取得的極限速度，實(shí)際運(yùn)用中這些速 度是很難達(dá)到的，因?yàn)檩S承在工作中不可避免的要承受工 作載荷，當(dāng)軸承載荷加大時(shí)所允許的運(yùn)行速度就會(huì)減小。 由于軸承的速度與軸承的運(yùn)行溫度成反比關(guān)系，所以軸承 不同的運(yùn)行方式所允許的最大速度也不同。
圖表8：軸承最大運(yùn)行速度| 材料 | 旋轉(zhuǎn) | 擺動(dòng) | 直線 |
| EPT | 0.1 | 0.7 | 3.0 |
| EPG | 1.0 | 0.7 | 4.0 |
| EPH | 1.0 | 0.7 | 3.0 |
| EPX | 1.5 | 1.1 | 5.0 |
| EPJ | 1.5 | 1.1 | 8.0 |
| EPS | 2.0 | 1.4 | 5.0 |
EP系列軸承都限定了最低和最高使用溫度。最低使 用溫度是指軸承材料會(huì)變脆的臨界溫度(圖表10)，最高使用 溫度是指軸承耐磨性能不會(huì)改變的臨界溫度，短期運(yùn)行最 高溫度是指軸承材料會(huì)變軟的臨界溫度（圖表9）。如軸承經(jīng) 常在高溫和低溫下交替使用，軸承有可能發(fā)生脫落現(xiàn)象， 所以此時(shí)必須借助于輔助裝置確保軸承正常運(yùn)行。
圖表9：軸承最高運(yùn)行溫度
圖表10：軸承最低運(yùn)行溫度
| 材料 | 最低溫度 |
| EPT | -40 |
| EPG | -40 |
| EPH | -40 |
| EPX | -100 |
| EPJ | -50 |
| EPS | -200 |
| 材料 | 起始溫度 |
| EPT | -40 |
| EPG | -40 |
| EPH | -40 |
| EPX | -100 |
| EPJ | -50 |
| EPS | -200 |
PV值是指軸承在一定的載荷和線速度條件下的乘積值，軸承
的PV值是評(píng)價(jià)滑動(dòng)軸承綜合性能的一個(gè)重要指標(biāo)。實(shí)際PV值
與軸承的使用壽命成反比關(guān)系(圖表12)，因此建議設(shè)計(jì)時(shí)盡可
能使用比較低的PV值，以確保軸承會(huì)有更長(zhǎng)的使用壽命。
PVPerm.=(K1×π×λk×△T / μ×s) + (K2×π×λs×△T / μ×b1×2) ×y1×y2×10-3
這里：
K1，K2 = 散熱系數(shù)（K1=0.5, K2=0.042）
s = 軸承的壁厚（單位：毫米）
b1 = 軸承的長(zhǎng)度（單位：毫米）
μ = 摩擦系數(shù)
λs = 軸的熱傳導(dǎo)性
λk = 軸承的熱傳導(dǎo)性
△T = （Ta - Tu）
Tu = 環(huán)境溫度
Ta = 最高運(yùn)行溫度
Y1 = 間歇操作的校正因子
Y2 = 潤(rùn)滑操作校正因子
在很多場(chǎng)合軸承運(yùn)行并不是連續(xù)工作，由于軸承短期工作（運(yùn)行時(shí)間10分鐘以內(nèi)）而永遠(yuǎn)達(dá)不到最高允許溫度，那么軸承 允許的PV值就會(huì)增加，因?yàn)樵谕Ｖ惯\(yùn)行時(shí)間內(nèi)軸承因摩擦產(chǎn)生的摩擦熱得到了充分的散發(fā)。圖表13說(shuō)明了軸承停止時(shí)間與 運(yùn)行時(shí)間不同比例下的軸承PV值修正系數(shù)y1;
雖然EP系列塑料軸承是專為干摩擦應(yīng)用所設(shè)計(jì)，但是其對(duì)通用油脂等大部分潤(rùn)滑介質(zhì)均具有良好的兼容性；在軸承 啟動(dòng)階段加入潤(rùn)滑介質(zhì)可以提高軸承的啟動(dòng)性能，從而縮短軸承的磨合期。而且軸承在有潤(rùn)滑介質(zhì)存在時(shí)其承載能力會(huì)大 幅度提高，因?yàn)橛型饨鐫?rùn)滑干預(yù)的情況下軸承摩擦生熱值大幅度降低，軸承溫度降低后承載能力也就隨之提高。圖表14說(shuō) 明在各種潤(rùn)滑介質(zhì)下PV值修正系數(shù)y2;
圖表14：PV值在不同潤(rùn)滑方式時(shí)的修正系數(shù)y2| 潤(rùn)滑 | 修正系數(shù) |
| 干運(yùn)行 | 1 |
| 脂潤(rùn)滑 | 2 |
| 水潤(rùn)滑 | 4 |
| 油潤(rùn)滑 | 5 |
由于軸承的耐磨性能受到很多因素的影響，所以很難準(zhǔn)確 描述軸承的磨損或壽命。通過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)表明影響軸承 耐磨性或壽命的因素有：載荷、速度、運(yùn)動(dòng)方式、軸材料 與粗糙度、環(huán)境溫度與灰塵、外界潤(rùn)滑介質(zhì)類別等等。 軸承的耐磨性一般隨著載荷、速度、溫度的增加而逐漸降 低，當(dāng)有外界潤(rùn)滑介質(zhì)存在時(shí)軸承的耐磨性會(huì)成倍提高。 SAVI推薦使用軸的粗糙度為Ra0.2 - Ra0.8，軸過(guò)于粗糙或 太光滑都會(huì)導(dǎo)致磨損加劇，軸過(guò)于粗糙就像刮刀一樣刮傷 軸承的摩擦面，軸太光滑會(huì)在摩擦面與軸承表面發(fā)生膠合 導(dǎo)致磨損增大。 對(duì)于軸的材料EP系列軸承沒(méi)有特別限定，但由于各 種軸材料對(duì)軸承的磨損影響程度不同，故SAVI推薦使用較 為通用的表面鍍硬鉻軸材料，對(duì)軸的硬度同樣沒(méi)有限定， 但SAVI推薦使用HRC35以上的軸材料，以避免軸承起始工 作階段軸的磨損。
圖表15：軸或基座材料的導(dǎo)熱性| 材料 | 熱導(dǎo)性[W/m x k] |
| 碳鋼 | 46 |
| 硬化鋼 | 46 |
| 硬鉻軸 | 46 |
| 不銹鋼 | 16 |
| 鋁合金 | 204 |
| 塑料 | 0.24 |
滑動(dòng)軸承用于戶外設(shè)備時(shí)就會(huì)經(jīng)常暴露在各種惡劣的環(huán)境中?？筓V性能是各種軸承材料抵抗UV射線破壞能力的一個(gè)重要 指標(biāo)。EP系列塑料軸承抗UV性能對(duì)照表見(jiàn)圖表16。
EP系列塑料軸承常常被用于有化學(xué)介質(zhì)接觸的場(chǎng)合，此時(shí)軸承的抗化學(xué)腐蝕性能就顯得尤為重要。由于化學(xué)介質(zhì)可 能會(huì)導(dǎo)致軸承材料在結(jié)構(gòu)成份上發(fā)生變化，這種變化主要取決于化學(xué)介質(zhì)的種類、溫度、暴露時(shí)間以及軸承的載荷與運(yùn)動(dòng) 方式，有時(shí)化學(xué)介質(zhì)充當(dāng)了有效的潤(rùn)滑劑從而會(huì)延長(zhǎng)軸承的使用壽命。詳細(xì)見(jiàn)圖表16。
圖表16：軸承抗UV性能和化學(xué)抗性
■ 座孔：EP系列塑料軸承配合座孔的材料無(wú) 特別限定，但座孔一端必須倒角25。以避免軸承 壓入時(shí)刮傷外徑，壓裝時(shí)應(yīng)該采用階梯芯軸緩慢 壓入，禁止直接擊打端面，以免變形影響軸承尺 寸，EP系列產(chǎn)品內(nèi)徑公差均是壓入H7標(biāo)準(zhǔn) 孔后所得到。
■ 軸：EP系列塑料軸承配合軸的材料無(wú)特
別限定，但SAVI推薦使用鍍鉻硬軸。為了使軸
在裝配過(guò)程中更簡(jiǎn)單且不損傷軸承內(nèi)摩擦面，軸
的端面必須有倒角圓滑過(guò)渡。另外軸表面粗糙度
對(duì)軸承的摩擦系數(shù)有較大影響，軸太光滑摩擦面
會(huì)產(chǎn)生爬行現(xiàn)象或產(chǎn)生尖叫聲，軸表面太粗糙會(huì)
加快軸承磨損。SAVI推薦使用軸表面粗糙度為
Ra0.2-0.8．軸承摩擦系數(shù)與表面粗糙度關(guān)系見(jiàn)圖
表19。
圖表17:壓裝圖
圖表19:摩擦系數(shù)u與軸表面粗糙度Ra的關(guān)系
EP系列軸承配合公差按照IS0 3547-1標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造見(jiàn)圖表18。雖然EP系列產(chǎn)品設(shè)計(jì)為自潤(rùn)滑產(chǎn)品，但在裝 配時(shí)在摩擦面上涂上適量的外部潤(rùn)滑劑（比如油脂）會(huì)縮短軸承的磨合期從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。
圖表18：EP系列軸承配合公差| 直徑mm2 | 壓裝后公差E10 | 安裝孔徑H7 | 配合軸徑h9 |
| ＞0~3 | +0.014~+0.054 | 0~+0.010 | 0~-0.025 |
| ＞3~6 | +0.020~+0.068 | 0~+0.012 | 0~-0.030 |
| ＞6~10 | +0.025~+0.083 | 0~+0.015 | 0~-0.036 |
| ＞10~18 | +0.032~+0.102 | 0~+0.018 | 0~-0.043 |
| ＞18~30 | +0.040~+0.124 | 0~+0.021 | 0~-0.052 |
| ＞30~50 | +0.050~+0.150 | 0~+0.025 | 0~-0.062 |
| ＞50~80 | +0.060~+0.180 | 0~+0.030 | 0~-0.074 |
| ＞80~120 | +0.072~+0.212 | 0~+0.035 | 0~-0.087 |
| ＞120~180 | +0.085~+0.245 | 0~+0.040 | 0~-0.100 |
■ 粘接劑：EP系列塑料軸承裝配時(shí)一般不需要使用粘接劑，但是如果需要使用粘接劑軸承在高溫下工作，要選用同等 耐高溫的膠粘劑，SAVI建議對(duì)這種情況進(jìn)行必要的測(cè)試。
材料屬性表
| 一般性能 | 單位 | EPT | EPG | EPH | EPX | EPJ | EPS |
| 密度 | g/cm3 | 1.46 | 1.46 | 1.65 | 1.49 | 1.24 | |
| 顏色 | 黑灰色 | 深灰色 | 灰色 | 黑色 | 黃色 | 米黃色 | |
| 23℃/ 50%時(shí) 最大吸水率RH | [%重量] | 0.2 | 0.7 | 0.1 | 0.3 | 2.02 | |
| 最大吸水率 | [%重量] | ＜1.2 | ＜4 | ＜0.3 | ＜0.5 | ＜1.3 | ＜0.1 |
| 對(duì)鋼軸的滑動(dòng)的摩擦系數(shù) | μ | 0.05-0.15 | 0.08-0.18 | 0.07-0.20 | 0.09-0.27 | 0.06-0.18 | 0.05-0.15 |
| 最大PV值（干運(yùn)行） | MPa?m/s | 0.4 | 0.5 | 1.37 | 1.32 | 0.34 | 0.4 |
| 機(jī)械性能 | |||||||
| 彈性模量 | MPa | 2,300 | 7,800 | 12,500 | 8,100 | 2,400 | 830 |
| 20℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度 | MPa | 80 | 200 | 175 | 170 | 73 | 18 |
| 抗壓強(qiáng)度 | MPa | 65 | 80 | 90 | 150 | 35 | 10 |
| 可允許的表面最大 靜壓強(qiáng)（20℃） | MPa | 35 | 80 | 150 | 90 | 20 | 10 |
| 邵氏D硬度 | 70 | 112 | 87 | 85 | 74 | 73 | |
| 物理和熱性能 | |||||||
| 連續(xù)運(yùn)行時(shí)的 最高溫度 | ℃ | +80 | +130 | +200 | +250 | +90 | +260 |
| 短暫運(yùn)動(dòng)時(shí)的 最高溫度 | ℃ | +120 | +220 | +240 | +315 | +120 | +310 |
| 最低運(yùn)行溫度 | ℃ | -40 | -40 | -40 | -100 | -50 | -200 |
| 導(dǎo)熱性 | W/m?K | 0.2 | 0.25 | 0.60 | 0.60 | 0.25 | 0.24 |
| 熱膨脹系數(shù)（23℃） | K-1?10-5 | 7 | 9 | 4 | 5 | 10 | 12 |
| 導(dǎo)電性能 | |||||||
| 體積電阻率 | Ωcm | ＞1012 | ＞1013 | ＜104 | ＜105 | ＞1013 | ＞1015 |
| 表面電阻 | Ω | ＞1015 | ＞1011 | ＜105 | ＜103 | ＞1012 | ＞1015 |
+ 更多產(chǎn)品
-
-
EPT
通用型軸承通用型最強(qiáng)的塑料軸承，可以滿足工作溫度80以下的大部分的工作場(chǎng)合，出色的耐磨性能和價(jià)格的經(jīng)濟(jì)型是設(shè)計(jì)師的首選材料。
READ MORE >>
-
-
EPG
高載型軸承中高載荷下的應(yīng)用能手。作為纖維增強(qiáng)和潤(rùn)滑的完美結(jié)合材料，可在130度下廣泛被應(yīng)用。
READ MORE >>
-
-
EPH
耐腐蝕型軸承高溫和良好的化學(xué)抗性材料。可在200度下連續(xù)使用，也適合用于潮濕壞境甚至化學(xué)液體中。硬質(zhì)軸材料與之配合使用較好。
READ MORE >>
-
-
EPX
耐高溫型軸承高溫250度自潤(rùn)滑材料。高化學(xué)抗性可被用于多數(shù)腐蝕性液體中。高承載能力，一般用于高溫或高化學(xué)腐蝕場(chǎng)合。
READ MORE >>
-
-
EPJ
高速型軸承低摩擦系數(shù)和高耐磨性完美結(jié)合。旋轉(zhuǎn)、直線和擺動(dòng)應(yīng)用中耐磨性和摩擦系數(shù)幾乎保持一致。對(duì)軸材料硬度要求較低。不適合極高載荷。
READ MORE >>
-
-
EPS
四氟改性軸承高速低成本解決方案。耐溫260度下幾乎能抵抗所有的化學(xué)液體腐蝕。不適合極高載荷。壞境溫度高于135度需考慮額外限位裝置。
READ MORE >>
