什么是金属复合轴承？——原理、优势与选型实操

结构与工作原理

金属复合轴承由三层组成：

• ○ 基板（底层）：优质碳钢或低碳钢，提供整体刚性与机械强度；
• ○ 中间层：烧结铜粉层，负责热传导与增加基板与工作层之间的粘结强度；
• ○ 工作层（表面）：以 PTFE 或其他热塑性聚合物为主，提供低摩擦、自润滑的接触面，适合干摩擦工况。

运行时，表面聚合物承受滑动摩擦，中间的铜粉层能迅速把产生的热量传导到金属基板，从而提高轴承的抗热能力和承载稳定性。

主要特点与优势

相比传统润滑轴承，金属复合轴承在工业应用上有显著优势：

• ○ 低摩擦系数：PTFE 工作层摩擦系数低，减少能耗与发热；
• ○ 无油自润滑：免维护、避免油脂污染，适合洁净或密集布置场合；
• ○ 高承载能力：金属基板与烧结铜层提供良好承载与抗冲击能力；
• ○ 耐磨与抗腐蚀：合理配方的表面层可在多种环境下保持稳定；
• ○ 体积小、噪音低：可减小机械设计尺寸并降低运行噪音；
• ○ 防咬轴性能好：在间歇或启动时降低卡死风险。

常见产品类型（关键词覆盖）

下面列出常见且在行业中应用广泛的产品类型，便于选型与对比：

SF-1 无油润滑轴承

SF-1 系列通常指以 PTFE 为表面层的标准自润滑金属复合轴承，适合干摩擦或轻度润滑场合。优点是摩擦系数更低、适应性强，常用于电机、泵和小型传动机构。

DU 衬套

DU 衬套是行业内常见的通用型号，特点是结构稳固、承载能力好。DU 衬套可用于轴向或径向滑动配合，替代某些传统轴承以减少维护频率。

干式衬套

干式衬套专为无润滑或极少润滑环境设计，表面聚合物配方更耐磨耐热，适用于印刷机、纺织机械等需要干净环境的设备。

复合层型无油衬套

复合层型衬套强调多层协同工作，通常在中间层加入铜粉或金属网以提升耐热和承载，表层为 PTFE 或增强聚合物，实现更高的使用寿命。

卷制衬套

卷制衬套通过金属带卷制成筒形，表面同样复合低摩擦层，适合批量生产及尺寸定制，优点是成本较低并能适配异形孔。

开口衬套

开口衬套设计便于装配与拆卸，适合需要经常更换或检修的场合。开口设计同时能适配不同的轴直径和轻微圆跳动。

典型应用场景

金属复合轴承已广泛应用于各种需要滑动支撑的工业设备，例如：

• ○ 印刷机与纸张输送系统；
• ○ 纺织机与纺纱设备；
• ○ 健身器械与家用电器；
• ○ 液压搬运车与升降平台；
• ○ 微电机、伺服驱动与传动组件；
• ○ 汽车、摩托车部件及农业机械的滑动连接处。

在这些场景中，选用 SF-1 无油润滑轴承或 DU 衬套能够显著降低维护次数与生产停机时间。

如何选型：实用建议与检查要点

选型时建议关注下列关键参数：

• ○ 载荷类型与大小：确定轴承承受的是静载、动载还是冲击载荷；
• ○ 滑动速度：PTFE 型自润滑层在中低速区效果最佳，高速场合需判断热传导与摩擦发热；
• ○ 工作温度：确认表面材料的耐温范围，PTFE 可承受较高温度但不同基材差异明显；
• ○ 环境条件：是否有粉尘、腐蚀介质或食品级清洁要求；
• ○ 安装与公差：卷制衬套与开口衬套对孔径公差更友好，固定座或压入类型需留意配合间隙；
• ○ 维护与更换周期：评估是否需要免维护的干式衬套或便于拆装的开口衬套。

举例：用于液压搬运车的导向柱，若要求免维护并承载较大静载，可优先考虑复合层型无油衬套或 DU 衬套；若是印刷机的高速滑动导轨，则更倾向于 SF-1 无油润滑轴承以获得更低摩擦。

安装与日常维护建议

• ○ 安装前清洁孔洞与轴表面，去除毛刺与油污；
• ○ 控制配合公差，避免过紧导致应力集中；
• ○ 对开口衬套检查间隙与锁紧方式，确保定位可靠；
• ○ 尽管产品为无油自润滑，仍建议在恶劣工况下定期检查磨损情况并备件替换；
• ○ 在高温或有磨粒的环境中可考虑加装防尘罩或采用更耐磨的复合层型衬套。

与传统润滑轴承对比（简要）

常见问题（FAQ）

金属复合轴承能完全替代滚动轴承吗？

视工况而定。滑动轴承在承载面积大、冲击和振动小的场合表现优良，而滚动轴承在高转速或要求极低摩擦力矩的场合更合适。

SF-1 与普通 DU 衬套有什么区别？

SF-1 更强调低摩擦的 PTFE 表面配方，而 DU 衬套是通用型衬套，两者在材料配方与适用场景上有差异，选型需结合速度、负载与温度。

卷制衬套适合哪些孔加工精度？

卷制衬套对孔径公差要求相对宽松，适用于批量生产与孔径存在轻微偏差的场合。

总结与采购建议

金属复合轴承结合金属承载力与聚合物低摩擦特性，是现代机械设备中常用的无油自润滑解决方案。根据工况不同，可以在 SF-1 无油润滑轴承、DU 衬套、干式衬套、复合层型无油衬套、卷制衬套与开口衬套之间选择最适合的产品。