航空航天应用的滑动轴承

滑动轴承广泛用于航空航天应用，以帮助提高燃油效率、延长维护间隔和降低碳排放。这些应用包括安装在飞机机翼系统（襟翼、扰流板和缝翼）、飞行控制、驾驶舱控制、辅助动力装置、起落架、舱门系统和飞机内部（座椅、储物箱、闩锁和铰链点）。滑动轴承甚至在火星上都有足迹，自 2012 年以来，滑动轴承在 -200°C 至 280°C 的温度下运行，一直作为 NASA 好奇号火星探测器机器人钻孔臂的主要悬挂部件。

同样令人印象深刻的是，所有这些应用仅由两种类型的滑动轴承提供服务：金属聚合物和纤维增强复合材料。

一、金属聚合物滑动轴承

金属聚合物轴承由外部金属背衬和多孔青铜内部结构组成，内部结构涂有聚合物树脂衬里。这种结构的每个部分都有助于这些轴承的整体特性：聚合物衬里提供低摩擦和磨损的润滑性能；青铜内部结构提供了容纳聚合物衬里的机制，同时还传递负载和热量；金属背衬提供机械强度。

金属聚合物轴承有两种类型：自润滑和预润滑。

自润滑轴承具有光滑的 PTFE 基衬里，在运行期间转移到配合表面，形成润滑膜。这导致在干运行条件下的各种负载、速度和温度下具有非常好的磨损和低摩擦性能。预润滑轴承使用不同的衬里材料，包括在运行前填充润滑脂的圆形凹痕。

二、纤维增强复合材料轴承

轴承由一个自润滑衬里组成，衬里由连续缠绕的高强度玻璃纤维支撑。为确保它们适合各种应用， 轴承使用两种不同形式的衬里：纤维和带子。纤维衬里具有高耐磨性和改进的处理冲击和错位的能力。由于 PTFE 含量更高，胶带衬垫还提供更高的速度能力和改进的可加工性。无论衬里如何，所有 轴承都通过使用干式润滑剂进行自润滑。这种润滑方法可降低摩擦系数、降低磨损率并延长维护间隔，因为无需重新润滑。此外， 轴承能够在很宽的温度范围内运行，并且还耐酸、碱、盐溶液、油、燃料、酒精、溶剂、

轴承可以在内径或外径上有自润滑衬套，也可以包含带或不带衬套的法兰或凹槽。 垫圈、板和其他定制形式也可用于不同的应用。这些 产品的多功能性和规格使其成为大多数重载、低速、振荡应用的绝佳选择

三、滑动轴承制造

金属聚合物轴承采用一系列结合钢或青铜金属背衬、青铜粉末和聚合物衬里的技术生产。首先，将一卷背衬金属送入一台机器，该机器通过加热将青铜粉涂在一侧——这一过程称为“烧结”。然后将烧结带冷却并准备浸渍。浸渍是将聚合物衬里应用到烧结带上，可以使用糊状或带状聚合物来完成。自润滑轴承，机械臂将聚合物滴落到烧结带上，然后通过下游机器将其推出以形成光滑的自润滑衬里。

两种形式的聚合物的浸渍工艺包括一系列轧制、加热和冷却操作，以制造表面光滑的金属聚合物带材。浸渍后，钢带完成并卷绕成轴承产品。正如埃文斯所解释的那样，“这种成型工艺利用滚压成型或压制，根据轴承尺寸，制造出光滑的圆柱形产品。”

轴承通过使用自动绕线机的绕线工艺制造。对于内径上带有衬里的轴承，必须首先将衬里材料涂到心轴的长度上。对于缠绕衬里产品，这是通过一台缠绕机完成的，该缠绕机连续送入封装在内部润滑环氧树脂中的高强度纤维串。对于带衬垫产品，将 PTFE 带贴在芯轴上。

应用此基衬后，通过使用自动缠绕机将玻璃纤维背衬缠绕在心轴上。一旦背衬达到所需的厚度，心轴就会被移除，然后在烘箱中固化。这个过程将围绕心轴的绕组硬化成实心管。在此刻，内径光滑且精加工，而外径粗糙且超大。为了精加工外径，将其研磨至所需的最终尺寸。然后切割管以生产多个成品轴承，其边缘根据需要去毛刺。“在这个过程中使用的心轴的长度和直径可以变化，以根据客户需求实现不同的尺寸。

四、自润滑轴承的趋势

如前所述，许多滑动轴承模型用于航空航天应用——其中大部分是自润滑的。自润滑轴承使用预涂的干润滑剂（通常是 PTFE）代替传统的液体润滑剂。干式润滑剂不需要重新涂抹，因此比传统轴承需要更少的维护。这使得它们在再润滑维护困难的应用中非常有效。干式润滑剂还能够在流体润滑剂无效的条件下运行，例如易受腐蚀性气体、污垢和灰尘影响的环境；高温；低温；辐射; 极端压力；或吸尘器——所有这些都是在航空航天业中发现的危险。由于这些好

在飞机起落架支柱 或减震器中，它们消除了梯子开裂和支柱杆表面的热损伤。青铜背衬金属聚合物轴承因其高负载能力、耐腐蚀和更长的部件寿命而被世界领先的商用飞机制造商之一选择用于其所有当前生产的着陆支柱。

滑动轴承解决方案为航空航天业提供了减轻重量和空间、提高能源效率、提高强度和安全性以及提高其地面、空气和外层空间应用的工作温度的功能