齿轮泵的轴承

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第543页（2203字）

齿轮泵一般不能保持齿轮径向力的平衡，所以在齿轮轴上承受着非常大的径向载荷，支承这种载荷的轴承，有滚动轴承和滑动轴承。

(1)滚动轴承

由于承受的载荷大，使用条件恶劣，在大中排量齿轮泵、工程用齿轮泵上，基本上都用滚动轴承。采用滚动轴承机械效率高，对油的污染敏感性小。与滑动轴承相比，很少引起直接的烧轴承事故。目前，在大中排量、中高压、高压齿轮泵上采用单位体积承载能力大的滚柱轴承。中等排量泵也有采有滚针轴承的。为提高轴的刚度和支撑强度，也有采用无保持架轴承和加大直径增强型轴承以提高使用寿命和保证齿轮泵性能的。和滑动轴承相比，滚动轴承预期寿命短，体积大。目前，中小排量齿轮泵基本上都不采用滚动轴承。

(2)滑动轴承

在齿轮泵上使用滑动轴承，由于容易供给轴承以足够的油进行润滑和冷却，并且载荷的波动范围很小，故采用的PV值往往比一般作为机械零件使用时的PV值大得多，在油温不超过限度、油保持清洁的情况下可以得到很长的寿命。滑动轴承有：

A．铜合金轴承

主要以锡青铜为主，整体式结构。

B．低锡铝合金轴承

目前广泛使用的为两种：一种含锡量6%，硬度在HB45～60；另一种含锡量为3%，含铜量为3%，硬度在HB75～105。在我国面广量大的中高压、中小排量齿轮泵中使用最多，经过低锡铝合金材料的成分元素配方筛选和铸造过程的质量控制，目前，低锡铝合金的最大比压可达26MPa。低锡铝合金轴承材料成本低，技术成熟，加工性能好，在中小排量浮动轴承结构中，有着明显的成本与性能优势。采用低锡铝合金整体浮动轴套结构，而不采用加DU轴承、双金属轴承或特殊结构设计，在国内已成功地在额定压力20MPa高压齿轮泵上使用。

C．双金属成分轴承

低锡铝合金轴承材料和渗碳淬火的齿轮材料有着良好的摩擦副匹配性，但低锡铝合金轴承硬度低，作为轴承支撑，强度低，有时会产生低压承载区变形，使性能恶化。如采用靠近齿轮端面为低锡铝合金材料，其它为铝硅合金材料，既满足了和齿轮端面摩擦副材料匹配好，又可使轴承支撑强度高的要求。

D．双金属轴承

双金属轴承又称为双层金属轴承，在齿轮泵上用的较多的是钢背烧结铜合金薄壁双层金属轴承。和整体式铜合金轴承相比，节约了成本，便于大批量生产。

E．DU轴承

DU轴承国内称之为SF－1轴承。三层复合材料的DU轴承本身原系一种无油润滑轴承，可以在干摩擦或无润滑条件下工作。在工作时，DU轴承表面的聚四氟乙烯分子，可以转移粘接到轴径表面，把摩擦副间金属材料的摩擦变成聚四氟乙烯分子间的内摩擦，以获得低的摩擦系数和高的轴承性能。

DU复合材料轴承由薄钢板(基体)、铅青铜粉或丝网烧结层、聚四氟乙烯三层组成。烧结的青铜粉呈海锦状多孔隙组织(丝网则成网状)，在真空中浸结聚四氟乙烯材料，填充青铜的聚四氟乙烯材料具有高的弹性模量、热传导性、最低的热膨胀系数和变形。在各种温度下，呈现高的极限pv值。在齿轮泵中使用DU轴承，有良好的适应性和性能。目前国内DU轴承的实物测算pv值可得到140MPa·m／s，比压可达54MPa。

F．部分卸荷动静压轴承

制约低锡铝合金材料轴承结构的齿轮泵提高其压力的主要障碍之一，是轴承许用比压低(一般为21MPa)，把高压油引入轴承承载区，并形成静压油腔，油腔的静压力可以部分抵消轴的径向负荷，同时改善了承载区的油膜形成条件，提高润滑效果。台架试验表明，相当于承载能力提高40%左右。然而，这种轴承对油的清洁度要求较高，在实际使用中对油的污染太敏感，进入静压油腔的污染物，很容易沉积堵塞造成轴承失效。

(3)齿轮泵轴承的润滑(见表13．4－1)

表13．4－1 齿轮泵轴承的润滑方式

A．滚动轴承的润滑

采用滚动轴承的齿轮泵轴承润滑方式，有的利用端面间隙高压油泄漏引到轴承腔，有的采用和吸油腔相连的低压润滑。

B．滑动轴承的润滑

采用双金属薄壁轴承和采用DU轴承压配结构的滑动轴承润滑方式，目前以在轴承内孔加直槽或螺旋槽结构为主。