凸轮轴承的材质种类丰富多样,不同的材质具有不同的性能特点:
在金属材料方面,常见的有轴承合金、耐磨铸铁、铜基合金和铝基合金。其中轴承合金,也就是常说的巴氏合金或白合金,主要由锡、铅、锑、铜等成分组成,分为锡基合金和铅基合金。锡基合金在性能上表现出色,常用牌号有ZSnSb11Cu6和ZSnSb8Cu4;而铅基合金则以其经济性受到青睐,常用牌号包括ZPbSb16Sn16Cu2。这些合金由于其低熔点,适用于150℃以下的工况。
铜基合金,如黄铜、青铜和铜铅合金,因其良好的导热性和耐磨性能而被广泛使用。含锡、磷的锡青铜适合于中速重载或受冲击载荷的轴承;而含锡、锌、铅的锡青铜则适用于中速中载的轴承。
非金属材料方面,聚四氟乙烯因其自润滑性能和热稳定性能而备受青睐,但其线胀系数大、尺寸稳定性差、导热性差。石墨作为自润滑材料,经过耐磨易熔金属的浸渍处理,如浸巴氏合金、浸铜合金、浸锑合金等,可以应用于不同温度范围内的轴承。不过,石墨轴承的力学性能相对较弱,抗冲击和承载能力较差。
橡胶虽然具有良好的弹性和吸振性,但其许用温度较低,一般在65℃以下,并且需要循环水润滑冷却,因此在凸轮轴承中的使用较少。
硬质合金凭借其高硬度、耐磨性、高强度和韧性、耐热和耐腐蚀等特性,被广泛应用于滑动轴承的制造。这些轴承精度高、运行平稳、经久耐用,但价格相对较高。
碳化硅,作为一种新型无机非金属材料,其硬度仅次于金刚石,具有耐化学腐蚀、耐磨、耐高温、机械强度高、自润滑性能好、抗高温蠕变、摩擦因数小、热导率高、热膨胀系数低等优点。这些特性使得碳化硅常用于滑动轴承及机械密封的摩擦副材料。