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目录1

第一章 绪论1

第一节 烧结金属含油轴承在机电工业中的作用1

第二节 烧结金属含油轴承的发展历程3

第三节 烧结金属含油轴承的生产过程5

第四节 烧结金属含油轴承的润滑原理6

一、烧结金属含油轴承的工作原理6

二、含油孔生成机理7

第五节 烧结金属含油轴承的特性8

一、烧结金属含油轴承材料的种类12

第六节 烧结金属含油轴承的材料种类、性能及用途12

二、烧结金属含油轴承材料的选定13

三、从pv值看烧结金属含油轴承的应用领域13

四、烧结金属含油轴承的应用17

（一）含油轴承的优点17

（二）含油轴承的缺点18

（三）含油轴承的用途18

第二章摩擦、磨损与润滑19

第一节 金属的摩擦与磨损19

一、金属的摩擦19

（二）黏着磨损20

（一）磨料磨损20

二、金属的磨损20

（三）腐蚀磨损21

（四）接触疲劳磨损21

第二节 关于轴承润滑的基本知识21

一、流体润滑22

二、边界润滑26

（一）润滑油的吸附机理26

（二）边界润滑时摩擦与负荷、速度间的关系27

（三）温度对边界润滑的影响27

三、固体润滑28

（四）耐高压添加剂28

（一）固体润滑的层结构理论29

（二）吸附理论32

（三）温度的影响32

（四）负荷与速度的影响33

（五）石墨与MoS2的寿命33

（六）附着性34

第三章烧结金属含油轴承的润滑理论与运转特性36

第一节 烧结金属含油轴承的润滑理论37

一、雷诺方程38

二、雷诺方程的求解38

三、摩擦系数39

一、多孔性金属轴承的自润滑机理40

第二节 烧结金属含油轴承的自润滑机理40

二、А．Д．МОщков的自润滑机理41

（一）从孔隙中溢出油的数量41

（二）油膜厚度41

第三节 烧结金属含油轴承的运转性能43

一、流体润滑轴承44

（一）关于摩擦系数44

（二）关于温度上升45

（三）关于摩擦系数－负荷压力曲线以及温度上升－负荷压力曲线45

（一）关于摩擦系数47

二、常规轴承47

（二）关于温度上升49

（三）关于摩擦系数－负荷压力曲线以及温度上升－负荷压力曲线49

三、烧结金属含油轴承55

（一）摩擦系数55

（二）关于温度上升57

（三）关于摩擦系数－负荷压力曲线与温度上升－负荷压力曲线57

第四章烧结金属含油轴承用润滑油61

第一节 含浸油的润滑作用机理61

一、润滑油中氧化产物的作用61

二、摩擦区的临界温度62

三、润滑油的耐磨性63

第二节 润滑油的作用与质量指标65

一、润滑油的质量指标65

（一）黏度65

（二）黏度比65

三、黏度指数66

（二）运动黏度66

（一）动力黏度或绝对黏度66

二、黏度的单位66

（八）机械杂质66

（七）灰分66

（六）残炭66

（五）酸值66

（四）闪点与燃点66

（三）凝点66

第三节 烧结金属含油轴承用润滑油67

一、推荐的黏度67

二、润滑油的质量鉴定试验67

（一）在试验台上于pv=50.25MPa·m·min-1运转8h67

（二）耐氧化稳定性试验68

（二）改善润滑油性能的添加剂69

三、润滑油的添加剂69

（一）保护润滑油本身的添加剂69

（三）保护金属表面的添加剂70

四、合成润滑剂70

（一）硅（氧）油70

（二）聚乙二醇70

（三）硅（氧）油－聚乙二醇混合流体71

（四）二元酸酯71

（五）多元醇－酯71

（六）CHRISTO-LUBE(R)PM71

一、试验试样的制备73

第四节 含浸以无机纳米颗粒的烧结金属含油轴承73

二、摩擦学性能74

第五节 润滑油的含浸方法与补充75

一、润滑油的含浸方法75

二、补充润滑76

第五章 烧结Fe、Fe-C及Fe-石墨含油轴承78

第一节 MPIF标准《粉末冶金自润滑轴承材料标准》（1998年版）简介78

一、范围78

二、注释与推荐的做法78

（一）最小值概念78

（三）名称79

（二）牌号选择79

（四）前缀字符代号80

（五）化学组成80

（六）显微组织81

（七）定义与公式81

第二节 烧结Fe与烧结Fe-C含油轴承84

第三节 烧结Fe-石墨含油轴承87

一、石墨加入量87

二、孔隙度89

三、组织结构90

第一节 烧结Fe-Cu系含油轴承的工业标准93

第六章 烧结Fe-Cu、Fe-Cu-C、Fe-Cu-Pb含油轴承93

第二节 Fe-Cu系烧结含油轴承97

一、根据Fe-Cu平衡图来看Fe-Cu轴承材料的烧结过程97

二、烧结Fe-Cu系含油轴承中孔隙的形成机理101

（一）从粉末压坯到910℃（A3）以下101

（二）在A3点以上和Cu的熔点（1083℃）以下101

（三）在Cu的熔点（1083℃）以上到1150℃101

（四）在最高烧结温度下（1150℃）保温（0～120min）102

第三节 烧结Fe-Cu系含油轴承的运转性能103

一、含油轴承运转性能试验机103

（二）轴承试样的物理－力学性能104

二、烧结Fe-Cu系含油轴承的运转性能104

（一）轴承试样的制备104

（三）压力与速度对运转性能的影响105

（四）含Cu量对运转性能的影响106

（五）和烧结青铜含油轴承的性能比较107

第四节 烧结Fe-Cu-C含油轴承109

第五节 烧结Fe-Cu-Pb含油轴承111

一、烧结Fe-Cu-Pb含油轴承中孔隙的形成机理111

二、烧结Fe-Cu-Pb含油轴承的运转性能112

（一）含油轴承试样的制备与性能112

（三）运转性能试验结果113

（二）运转性能试验的条件与方法113

三、烧结Fe-3Cu-Pb系含油轴承的运转性能和烧结Fe、烧结115

Fe-Cu系及烧结青铜含油轴承的比较115

第七章 烧结Fe-Sn与Fe-Sn-Cu含油轴承117

第一节 烧结Fe-Sn含油轴承的制造与性能118

一、添加Sn粉的粒度与数量118

二、成形条件的影响120

三、烧结条件的影响122

第二节 烧结Fe-Sn-Cu含油轴承的制造与性能125

一、添加粉末的粒度与数量的影响125

二、成形条件的影响129

三、烧结条件的影响131

第三节 烧结Fe-Sn与Fe-Sn-Cu系含油轴承的运转特性134

第四节 低温烧结性Fe-Sn-Cu系压坯的烧结机理138

第八章添加固体润滑剂的Fe基粉末冶金轴承材料146

第一节 添加S、硫化物及硒化物的Fe基粉末冶金轴承材料146

一、S的加入方法与作用146

二、添加ZnS的铁基烧结减摩材料的性能148

第二节 硫化与硼化烧结不锈钢轴承材料153

第三节 以Mo合金化和添加氟化物与氯化物的烧结Fe基轴承材料156

一、烧结Fe-C-Mo轴承材料156

二、含氟化物与氯化物的烧结铁基材料159

第九章烧结青铜系含油轴承162

第一节 烧结90Cu-10Sn青铜含油轴承162

一、烧结青铜含油轴承在烧结过程中含油孔隙的形成机理164

二、含油孔隙控制对烧结Cu-10Sn含油轴承运转性能的影响167

（一）孔隙组织的影响167

（二）透气性的影响170

（三）极限容许pv值171

第二节 烧结90Cu-10Sn-C含油轴承172

一、原料粉末、试样制备及试验结果172

二、石墨粉的种别与添加量对烧结90Cu-10Sn-C合金密度的影响175

三、石墨粉的种别与添加量对烧结90Cu-10Sn-C合金收缩率的影响176

四、石墨粉的种别与添加量对烧结90Cu-10Sn-C合金强度的影响177

五、烧结青铜－石墨含油轴承178

第三节 烧结铝青铜含油轴承179

第四节 复合合金化烧结青铜含油轴承180

第十章低噪声精密烧结金属含油轴承183

第一节 运转时烧结金属含油轴承产生噪声的机理及特征183

一、烧结合油轴承产生噪声的特征183

二、滑动噪声的测定装置和测试方法184

第二节 影响含油轴承运转时滑动噪声的主要因素185

（二）轴承滑动面的粗糙度对滑动噪声的影响186

一、烧结青铜含油轴承的特性对滑动噪声的影响186

（一）透气性与运转时滑动噪声的关系186

（三）合金组织中的δ相对滑动噪声的影响187

（四）含油量、运转时间与滑动噪声的关系189

二、钢轴的表面硬度和表面粗糙度与滑动噪声的关系191

（一）钢轴的表面硬度与滑动噪声的关系191

（二）钢轴表面粗糙度对滑动噪声的影响191

三、润滑油对运转时含油轴承滑动噪声的影响193

（一）润滑油黏度对滑动噪声的影响193

第三节 轴承的运转条件对滑动噪声的影响194

一、压力与滑动噪声的关系194

（二）润滑油种类对滑动噪声的影响194

二、周速与滑动噪声的关系195

三、运转间隙与滑动噪声的关系196

第四节 烧结纯铁与烧结青铜含油轴承的滑动噪声的比较197

一、烧结纯铁与烧结青铜含油轴承的滑动噪声的频率分析结果197

二、透气性对烧结纯铁与烧结青铜含油轴承的滑动噪声的影响199

三、含油量对烧结纯铁与烧结青铜含油轴承的滑动噪声的影响200

第十一章高、低速旋转用烧结金属含油轴承202

一、高速旋转轴承试验机203

二、在低负荷、高速旋转领域烧结含油轴承润滑的特点203

第一节 关于低负荷、高转速条件下润滑状态的研究203

第二节 烧结Cu-9Sn-P系含油轴承的运转性能206

一、试验方法206

二、烧结温度对烧结Cu-9Sn-P系含油轴承性能的影响206

三、烧结Cu-9Sn-0.4P含油轴承的运转性能208

第三节 电动吸尘器等用高速旋转烧结含油轴承209

一、烧结Cu-Sn-P-MoS2系含油轴承的制作过程与性能210

二、烧结Cu-9Sn-0.4P-3MoS2-0.5C含油轴承的运转性能212

（一）启动时与干摩擦条件下的运转性能213

（二）在高速旋转下间歇运转时烧结含油轴承的运转性能213

三、烧结Cu-9Sn-0.4P-3MoS2-0.5C含油轴承的应用215

一、KMS系列烧结含油轴承的开发216

第四节 VTR等低速用烧结含油轴承216

二、超长寿命烧结合油轴承219

第十二章Al基烧结含油轴承221

第一节 烧结Al-Cu系含油轴承221

一、如何去除或破坏Al粉颗粒表面的Al2O3薄膜221

（一）机械破碎法222

（二）化学处理法222

（三）Al粉粒度对烧结体性能的影响222

二、成分对烧结Al-Cu系含油轴承性能的影响223

三、烧结Al-Cu系含油轴承的运转性能225

四、烧结Al-10Cu含油轴承的音响性能226

一、烧结过程中尺寸的变化228

第二节 烧结Al-Cu含油轴承合金的烧结过程228

二、烧结系含油轴承中含油孔隙的形成机理229

第三节 添加剂对烧结Al-Cu系含油轴承性能的影响230

一、各种添加剂对烧结Al-Cu系含油轴承性能的影响230

二、添加Si与Mg对烧结Al-Cu系含油轴承尺寸变化的影响231

三、熔渗以Pb-Sn合金的烧结Al-Cu系含油轴承233

第四节 钢－铝铅合金复合轴承材料234

一、钢－铝铅合金的制造方法234

二、铝铅合金的成分和特性235

（三）抗咬合性好236

（二）耐磨性高236

三、铝铅轴承与铝锡轴承的性能比较236

（一）负荷能力高236

第五节 Al基与青铜基烧结合油轴承的性能比较237

一、Al基与青铜基烧结含油轴承的性能比较237

（一）烧结Al基含油轴承温升小237

（二）烧结Al基含油轴承磨合性好237

（三）耐蚀性好237

（四）质量轻238

二、Al基烧结含油轴承的主要特点238

（一）润滑的特点239

二、含油轴承的工作原理239

（二）功能特点239

第一节 烧结金属含油轴承的特点、性能及应用239

一、烧结金属含油轴承的特点239

第十三章烧结金属含油轴承设计239

（一）静止状态240

（二）运转状态240

（三）泵作用机理240

三、含油轴承的材料与性能241

（一）烧结金属含油轴承材料的选定241

（二）物理－力学性能243

（三）轴承性能245

四、烧结金属含油轴承的应用248

（一）含油轴承的优点248

（二）含油轴承的缺点248

（三）含油轴承的用途249

第二节 烧结金属含油轴承设计249

一、形状与尺寸的确定250

（一）形状的确定250

（一）组装方法254

二、组装方法254

（二）尺寸决定与pv值设定254

（二）轴承尺寸设计方法256

三、补加油机构与润滑油257

（一）补加油机构设计257

（二）润滑油选择257

四、尺寸精度与公差的确定260

（一）含油轴承的尺寸公差与尺寸容许差260

（二）轴承间隙261

五、美国MPIF标准35《粉末冶金自润滑轴承标准》（1998版）263

（二）运转间隙264

（三）套筒状轴承的尺寸公差264

（一）压配合264

第十四章烧结金属石墨轴承266

第一节 烧结金属石墨轴承的种类与生产266

一、金属石墨材料的类别与应用266

二、金属石墨材料的制造方法268

（一）热压法268

（二）二次压制－烧结法269

（三）钢－金属石墨复合材料制造法269

三、金属石墨材料的性能270

（一）D类材料273

一、德国Deva Werke的烧结金属石墨轴承材料273

第二节 烧结金属石墨轴承设计273

（二）T类材料274

（三）BB类材料274

（四）Deva塑料材料275

二、金属石墨轴承设计275

（一）与润滑条件无关的轴承设计事项276

（二）用于完全干摩擦或仅只组装时涂以油脂的金属石墨轴承设计时277

应注意的事项277

（三）设计用油脂或低黏性流体润滑的金属石墨轴承时应注意的事项278

（四）组装方法278

（五）防止金属石墨轴承转动279

第十五章 内燃机用钢－烧结铜合金双金属轴承材料280

第一节 钢－烧结铜－镍合金－巴氏合金复合轴承材料281

第二节 钢－烧结铜铅合金双金属轴承材料282

一、铜铅合金与铅青铜282

二、钢－烧结铜铅合金双金属轴承材料的生产283

（一）粉末冶金的优越性283

（二）生产过程284

三、组成、性能及应用285

第三节 钢背－铜铅合金双金属轴承设计290

一、材料选择290

（一）尺寸设计292

二、卷制衬套设计292

（二）接缝298

（三）油孔、油沟、油窝299

（四）表面粗糙度与硬度302

（五）工作间隙304

三、双金属衬套设计实例304

（一）活塞销衬套304

（二）下部支重轮衬套304

第十六章干摩擦轴承307

第一节DU轴承的生产过程与性能307

一、DU轴承材料的生产过程307

二、DU轴承材料的性能308

第二节 DU干摩擦轴承设计311

一、设计DU轴承时需考虑的几个因素311

（一）比压极限311

（二）pv值311

（三）润滑油或液体313

（四）DU轴承不宜用的场合314

（五）DU轴承的适用领域314

二、DU轴承的尺寸计算314

三、设计与加工DU轴承时的注意事项314

（一）DU轴承316

四、DU轴承的装配316

（二）带凸缘的DU轴承317

（三）止推垫圈的装配317

五、DU滑板的使用方法317

六、制造与使用DU轴承时的技术安全318

（一）制造方面318

（二）食品、饮料及其他食品的铅污染318

第三节 DX轴承318

一、制造工艺319

二、DX轴承的性能319

主要参考文献322