GBT380682019船用高速柴油机重载滑动轴承

书书书犐犆犛４７．０２０．２０犝４４中华人民共和国国家标准犌犅／犜３８０６８—２０１９船用高速柴油机重载滑动轴承犎犲犪狏狔犱狌狋狔狆犾犪犻狀犫犲犪狉犻狀犵犳狅狉犿犪狉犻狀犲犺犻犵犺狊狆犲犲犱犱犻犲狊犲犾犲狀犵犻狀犲２０１９１０１８发布２０２００５０１实施国家市场监督管理总局中国国家标准化管理委员会发布书书书前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由全国船用机械标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ１３７）提出并归口。本标准起草单位：中国船舶工业综合技术经济研究院、上海交通大学、重庆跃进机械厂有限公司、烟台大丰轴瓦有限责任公司、潍柴重机股份有限公司、国家船舶舾装产品质量监督检验中心、北部湾大学。本标准主要起草人：孙猛、李虎林、钟宁、王海荣、木俭朴、李存军、尹忠慰、尹晓青、孙日东、吴波、王继勇、夏义江。Ⅰ犌犅／犜３８０６８—２０１９船用高速柴油机重载滑动轴承１　范围本标准规定了船用高速柴油机重载滑动轴承的分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于额定转速不小于１４００ｒ／ｍｉｎ的船用高速柴油机用承载能力不低于５０ＭＰａ的剖分式重载滑动轴承（以下简称轴承）的设计、制造和检验。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ６９９—２０１５　优质碳素结构钢ＧＢ／Ｔ１８３２６—２００１　滑动轴承　薄壁滑动轴承用金属多层材料ＪＢ／Ｔ９７４９．１—２０１５　内燃机　轴瓦　第１部分：铸造铜铅合金轴瓦　金相检验３　分类和标记３．１　分类轴承按磨合层与基体的复合工艺方式主要可分为：ａ）　溅射轴承；ｂ）　电镀轴承；ｃ）　喷涂轴承。３．２　基本参数轴承基本参数见表１，组成结构示意图见图１。表１　轴承推荐尺寸及形位公差单位为毫米外径犇１壁厚犲ｔ自由弹张量合金层厚度壁厚公差带半圆周长公差带对口面对外圆母线平行度宽度公差犅犇１≤１００１００＜犇１≤１６０２，２．５，３３，３．５，４，５０．５～２．００．７～２．５０．２～０．５０．３～０．７０．０１２０．０１５０．０３００．０３５０．０３０＋　０－０．２＋　０－０．３１６０＜犇１≤２２０犇１＞２２０４，５，６５，６，７．５１．０～３．０１．５～４．００．３～０．７０．３～０．８０．０２２０．０２５０．０４５０．０５００．０３５０．０４０＋　０－０．４１犌犅／犜３８０６８—２０１９说明：１———外径；２———内径；３———轴瓦自由状态下（有自由弹张量）的对口处直径；４———半圆周长高出度；５———瓦宽；６———壁厚；７———钢背厚度；８———磨合层厚度；９———耐磨合金层厚度；１０———对口面；１１———内圆表面；１２———外圆表面；１３———定位唇；１４———油孔；１５———油槽。图１　轴承组成结构示意图３．３　产品标记３．３．１　型号表示方法轴承的型号表示方法如下：ＣＨＺ　船用滑动轴承□／外径，单位为毫米（ｍｍ）□　壁厚，单位为毫米（ｍｍ）□工艺型式：Ｊ—溅射；Ｄ—电镀；Ｐ—喷涂３．３．２　标记示例产品标记由本标准编号加轴承型号共同构成。２犌犅／犜３８０６８—２０１９示例１：外径为１２０ｍｍ，壁厚为３ｍｍ的溅射轴承标记为：ＧＢ／Ｔ３８０６８—２０１９ＣＨＺ１２０／３Ｊ。示例２：外径为１５０ｍｍ，壁厚为３ｍｍ的电镀轴承标记为：ＧＢ／Ｔ３８０６８—２０１９ＣＨＺ１５０／３Ｄ。４　要求４．１　外观４．１．１　轴承内圆表面和对口面应光滑平整，不应有划伤、碰伤及压伤。４．１．２　轴承表面不应有毛刺、锈蚀、裂纹等缺陷。４．１．３　钢背与耐磨合金层应结合牢固，不应有脱壳现象。４．２　尺寸公差４．２．１　轴承尺寸公差应符合表１的要求，在轴承定位唇周围５ｍｍ范围内，其壁厚允许减薄量不超过０．０１５ｍｍ。４．２．２　轴承表面需要镀锡的，锡层厚度应为１μｍ～３μｍ。４．２．３　轴承磨合层厚度应为０．０１ｍｍ～０．０３ｍｍ，溅射轴承和电镀轴承磨合层与合金层之间应敷镍栅层，镍栅层厚度应为１μｍ～３μｍ。４．２．４　轴承内孔表面的粗糙度为犚犪０．８，轴承外圆表面的粗糙度为犚犪１．２，对口面的粗糙度为犚犪１．６。４．３　材料轴承主要用材料按表２规定，允许选用综合性能优于表２规定的材料。表２　轴承材料名称材料牌号硬度标准号钢背１０、１５—ＧＢ／Ｔ６９９—２０１５合金层铜基合金铝基合金ＣｕＰｂ２２ＳｎＣｕＰｂ２２Ｓｎ２ＣｕＰｂ２４ＳｎＣｕＰｂ２４Ｓｎ４ＣｕＮｉ２ＡｌＳｎ２０ＣｕＭｎＡｌＳｎ１２Ｓｉ２．５Ｐｂ１．７ＡｌＳｎ１０Ｓｉ４ＣｕＡｌＳｎ６ＣｕＡｌＳｎ６Ｓｉ４ＣｕＭｎＣｒＡｌＺｎ４ＳｉＰｂＡｌＳｎ２５ＣｕＭｎＡｌＳｎ６Ｓｉ２．５ＭｎＮｉ４５ＨＢＷ～７０ＨＢＷ４５ＨＢＷ～７０ＨＢＷ４５ＨＢＷ～７０ＨＢＷ５０ＨＢＷ～８０ＨＢＷ８５ＨＢＷ～１３０ＨＢＷ４０ＨＢＷ～６０ＨＢＷ３５ＨＢＷ～４５ＨＢＷ３５ＨＢＷ～４５ＨＢＷ３５ＨＢＷ～４５ＨＢＷ４５ＨＢＷ～７０ＨＢＷ５０ＨＢＷ～６５ＨＢＷ４５ＨＢＷ～５５ＨＢＷ３５ＨＢＷ～６５ＨＢＷＧＢ／Ｔ１８３２６—２００１３犌犅／犜３８０６８—２０１９表２（续）名称材料牌号硬度标准号磨合层电镀层溅射层喷涂层ＰｂＳｎ１０ＰｂＳｎ１０Ｃｕ２ＰｂＳｎ１８Ｃｕ２ＳｎＣｕ３ＡｌＳｎ２０ＣｕＡｌＳｎ３５Ｃｕ酚醛基涂层环氧基涂层聚酰亚胺基涂层８ＨＶ～１１ＨＶ１１ＨＶ～１３ＨＶ１３ＨＶ～１５ＨＶ１０ＨＶ～１８ＨＶ５５ＨＶ～９５ＨＶ４５ＨＶ～８０ＨＶ２０ＨＶ～４０ＨＶＧＢ／Ｔ１８３２６—２００１—４．４　钢背贴合度轴承钢背贴合度按表３规定，不贴合面积应呈分散分布，其中最大集中面积应不大于钢背面积的１０％。表３　轴承钢背贴合度轴承外径ｍｍ贴合度≤１６０≥８５％＞１６０≥８０％４．５　疲劳强度各类型轴承的疲劳强度按表４规定。表４　轴承疲劳强度磨合层类型疲劳强度ＭＰａ电镀≥６０喷涂≥８０溅射≥１００４．６　钢背合金结合质量耐磨合金层与钢背应结合良好，不应有脱离现象。４．７　磨合层结合质量磨合层与耐磨合金层应结合良好，不应有分层、剥落、脱离、起泡等现象。４犌犅／犜３８０６８—２０１９４．８　耐磨合金金相组织铜基合金的金相组织应符合ＪＢ／Ｔ９７４９．１—２０１５要求，铝基合金的金相组织应满足ＧＢ／Ｔ１８３２６—２００１的要求。５　试验方法５．１　外观在５００ｌｘ以上光照条件目视检查轴承外观。５．２　尺寸公差５．２．１　轴承半圆周长高度轴承半圆周长高度检验可采用一端加压和两端加压的方法进行，两种检验方法示意图分别见图２和图３，将轴承以规定的检验载荷犉压紧于检验模具中，模具内孔尺寸等于轴承座孔尺寸，检测其超出模具孔周长的量犛Ｎ。检验载荷按式（１）计算：犉＝１００×犅×犲０……………………（１）　　式中：犉———检验载荷，单位为牛（Ｎ）；犅———轴瓦宽度，单位为毫米（ｍｍ）；犲０———等效壁厚，单位为毫米（ｍｍ）。等效壁厚按式（２）计算：犲０＝犲１＋犽×犲２……………………（２）　　式中：犲１———钢背厚度，单位为毫米（ｍｍ）；犲２———合金层厚度，单位为毫米（ｍｍ）；犽———系数，铜基合金：犽＝０．５，铝基合金：犽＝０．３。图２　一端加压检验装置５犌犅／犜３８０６８—２０１９图３　两端加压检验装置５．２．２　轴承对口面与外圆母线平行度将轴承放在检验模具中，施加半圆周长检测的同等载荷进行检验。５．３　钢背贴合度在半圆周长高出度检验模具内孔，均匀的涂抹一层薄的红油或蓝油印泥，将被检轴瓦装入模具中，按半圆周长高出度检测方式施加同等载荷，然后卸载，取下轴承检测钢背贴合状态。５．４　疲劳强度５．４．１　加载方法５．４．１．１　轴承疲劳强度试验采用“增载法”，将试验轴承经空载３０ｍｉｎ磨合后，缓慢加载至起始载荷进行试验，每个载荷连续运转２０ｈ（相当于３．６×１０６次负荷循环）后停机，并拆下试验轴承进行观察，若轴承内表面目测未发现疲劳裂纹，则增加一级负荷（５ＭＰａ～７ＭＰａ）进行下一个试验，直至试验轴承疲劳损坏或达到试验机试验负载上限为止。５．４．１．２　轴承疲劳损坏时的前一级载荷或试验机最高载荷（对于该载荷条件下仍然没有破坏的轴承）就定为该材料试样在本疲劳试验机上的相对疲劳强度。试验起始载荷和增量根据经验确定，起始载荷通常选择比预期的该轴瓦平均额定值低２０ＭＰａ以上，保证每个有效试验轴承在发生疲劳破坏前至少经历１．０８×１０７次循环。５．４．２　试样尺寸试样尺寸如图４所示。６犌犅／犜３８０６８—２０１９单位为毫米注：试验瓦为下瓦，不需要打进油孔，与其配对的上瓦需打进油孔。图４　增载试验试样图纸５．４．３　试验条件试验条件如下：———试验轴转速：３０００ｒ／ｍｉｎ；———载荷频率：５０Ｈｚ；———载荷波形：半正弦波；———润滑油质量等级：ＣＦ４；———润滑油粘度级别：１５Ｗ４０；———进油压力：０．５ＭＰａ±０．１ＭＰａ；———进油温度：７０℃±２℃。５．５　钢背合金结合质量５．５．１　铜基合金５．５．１．１　板材合金层朝外弯曲１８０°，弯曲内圈最小圆角半径为：板材总厚小于２．５ｍｍ时，最小圆角半径２．５ｍｍ，板材总厚不小于２．５ｍｍ时，最小圆角半径为板材总厚尺寸。５．５．１．２　铜基合金与钢背结合质量试验评价按以下规定进行：ａ）　当合金厚度不大于板材总厚的２０％，允许合金层呈网状断裂，合金层与钢背不应分离；ｂ）　当合金厚度大于板材总厚的２０％，允许合金层与钢背分离，但分离处应呈提毛状；ｃ）　当合金厚度大于板材总厚的２０％时，允许将合金厚度用切削法加工至板材总厚度的２０％后再进行试验。５．５．２　铝基合金５．５．２．１　将板材顺轧制方向剪成１５ｍｍ宽的试样，先将试样一次弯曲成１８０°，弯曲半径与总厚度相等，再复弯展平。试验时，合金层与钢背层分别为内层各试验一件。５．５．２．２　铝基合金与钢背结合质量试验结果允许试样断裂，但钢背与合金不应分层。７犌犅／犜３８０６８—２０１９５．６　磨合层结合质量在电热鼓风烘烤箱内加热到１５０℃～１６０℃保温２ｈ，自然冷却到室温后在５００ｌｘ以上照明条件下肉眼观测，不应发生磨合层从基体上分离的现象，例如鼓泡、片状剥离或分层剥离。５．７　耐磨合金金相组织５．７．１　铜基合金铜基合金的金相组织按ＪＢ／Ｔ９７４９．１—２０１５规定的试验方法进行。５．７．２　铝基合金铝基合金的金相组织按ＧＢ／Ｔ１８３２６—２００１规定的试验方法进行。６　检验规则６．１　检验分类轴承的检验分为型式检验和出厂检验。６．２　型式检验６．２．１　具有以下情况之一时，轴承应进行型式检验：ａ）　产品首次生产；ｂ）　产品转厂生产和定型鉴定；ｃ）　正式生产后，因结构、材料、工艺有较大改变，足以影响性能；ｄ）　长期停产２年以上后恢复生产；ｅ）　出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异；ｆ）　国家质量监督机构有要求。６．２．２　轴承的型式检验的项目和顺序见表５。６．２．３　轴承进行型式检验的样品数量见表５。６．２．４　轴承在型式检验中全部项目符合要求，则判定轴承型式检验合格。若有不符合要求的项目，允许加倍取样进行复检。若复检符合要求，则仍判定轴承型式检验合格；若复检中仍有不符合要求的项目，则判定型式检验不合格。６．３　出厂检验６．３．１　轴承出厂检验项目和顺序见表５。６．３．２　轴承应逐台进行出厂检验。６．３．３　全部检验项目符合要求的轴承，则判定轴承出厂检验合格。若有任何一项不符合要求，则允许采取纠正措施后进行复检。若复检符合要求，则仍判定该轴承出厂检验合格。若复检仍不符合要求，则判定该轴承出厂检验不合格。８犌犅／犜３８０６８—２０１９表５　轴承的试验项目序号试验项目型式检验项目数量出厂检验项目数量要求试验方法１外观●全检●全检４．１５．１２尺寸公差●壁厚全检；其余项目抽检，检测数量不低于１０件●壁厚全检；其余项目抽检，检测数量不低于２件４．２５