СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВКЛАДЫШЕЙ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F16C33/04 F16C33/24 

Изобретение относится к машиностроению.

Известен способ изготовления биметаллических вкладышей подшипников скольжения, включающий в себя процесс непрерывного нанесения антифрикционного сплава (например, свинцовой бронзы или алюминиево-оловянного сплава) на стальную ленту, разрезку полученной биметаллической полосы на плоские заготовки - "карточки", штамповку из них заготовок вкладышей и дальнейшую чистовую механическую обработку до получения готового вкладыша [1].

Недостатками данного способа являются невозможность изготовления толстостенных вкладышей ввиду отсутствия возможности изготовления толстой стальной холоднокатаной ленты и непрерывного нанесения антифрикционного сплава, а также необходимость изготовления большого количества типоразмеров ленты по толщине (для каждого типа вкладышей соответствующий типоразмер ленты). Это не позволяет использовать данный сравнительно дешевый и производительный способ в мелкосерийном и штучном производстве, например при изготовлении вкладышей мощных среднеоборотных и малооборотных дизельных двигателей.

Известен также другой способ изготовления вкладышей подшипников скольжения, включающий индивидуальную заливку антифрикционного материала в предварительно обработанную трубу, разрезку полученной биметаллической трубчатой заготовки на вкладыши и дальнейшую чистовую обработку [1].

Недостатками данного способа являются низкие производительность и коэффициент использования материалов, а также необходимость использования своего размера стальной трубы для каждого типоразмера вкладыша.

Известен также способ изготовления вкладышей, включающий в себя процесс нанесения пластины антифрикционного сплава на стальное основание методом сварки взрывом, штамповку из биметаллической полосы заготовок вкладышей и дальнейшую чистовую механическую обработку вкладыша [2].

Недостатком этого способа является невозможность изготовления подшипников с антифрикционным слоем из свинцовой бронзы, так как этот материал не является деформируемым и не может быть получен в виде тонкого листа с заданной структурой распределения свинца в бронзе и без металлургических дефектов, не допустимых в нагруженных подшипниках скольжения.

Кроме того, общим недостатком вышеперечисленных способов является необходимость (по условиям технологии производства) использования в качестве стальной основы биметаллической заготовки малоуглеродистых сталей, обладающих невысокой прочностью, что зачастую приводит к нарушениям геометрических параметров вкладышей в процессе эксплуатации, а следовательно, к снижению надежности работы подшипников.

Целью настоящего изобретения является экономия цветных и черных металлов, расширение номенклатуры вкладышей, производимых наиболее экономичным способом за счет увеличения толщины имеющейся в производстве биметаллической полосы до размеров, необходимых для производства других типоразмеров вкладышей.

Для достижения этой цели в известном способе изготовления вкладышей подшипников скольжения, включающем процесс непрерывного нанесения антифрикционного сплава на стальную ленту, разрезку полученной биметаллической полосы на плоские заготовки - "карточки", штамповку из них заготовок вкладышей и дальнейшую чистовую механическую обработку, биметаллическую полосу разрезания на плоские заготовки с размерами, кратными развернутой длине и ширине вкладышей с учетом припусков на механическую обработку, наносят биметаллическую заготовку методом сварки взрывом на стальную пластину, после чего производят штамповку и чистовую механическую обработку вкладышей.

На фиг. 1-3 изображен заявляемый способ изготовления вкладышей подшипников скольжения.

На фиг. 1 показана плоская биметаллическая заготовка 1, включающая слой антифрикционного сплава 2 и стальную ленту 3. Размеры L и B данной заготовки кратны развернутой длине и ширине вкладышей с учетом припусков на механическую обработку, а толщина T недостаточна для изготовления относительно толстых вкладышей.

На фиг. 2 показана плоская биметаллическая заготовка 1 и расположенная под ней стальная пластина 4.

На фиг. 3 показана новая, полученная методом сварки взрывом биметаллическая заготовка 5, толщина T которой позволяет обеспечить изготовление других типоразмеров.

Способ осуществляется следующим образом.

Из имеющейся в серийном производстве биметаллической полосы, полученной способом непрерывного нанесения антифрикционного сплава на стальную ленту, вырезают плоские биметаллические заготовки 1 с размерами L и B, кратными соответственно развернутой длине и ширине вкладышей с учетом припусков на механическую обработку. Затем вышеуказанную заготовку 1 наносят методом сварки взрывом на стальную пластину 4 толщиной, позволяющей обеспечить суммарно с исходной биметаллической заготовкой изготовление более толстых вкладышей. В результате получают новую утолщенную плоскую заготовку 5, после чего производят ее штамповку и чистовую механическую обработку вкладышей. При необходимости повышения надежности работы вкладышей стальную пластину 4 изготавливают из более прочного, чем углеродистая сталь, материала, например из легированной стали.

Вышеописанный способ имеет ряд принципиальных достоинств, а именно:
позволяет использовать наиболее экономичный способ получения заготовок вкладышей, реализованный в массовом производстве (способ непрерывной заливки антифрикционного сплава на стальную ленту) для изготовления мелких серий и даже индивидуальных вкладышей подшипников;
позволяет уменьшить номенклатуру выпускаемой биметаллической заготовки;
повышает качество выпускаемых подшипников за счет использования качественной биметаллической полосы, производимой на современном оборудовании;
позволяет повысить надежность подшипников за счет возможности использования для стальной основы более прочных конструкционных легированных сталей вместо используемых в существующих технологиях низкоуглеродистых и т.д.

В настоящее время данный способ опробован при производстве вкладышей подшипников коленчатого вала дизелей типа ЧН 26/26 и ведется подготовка производства для его внедрения в производство.

Источники информации
1. Подшипники коленчатых валов форсированных дизелей в СССР и за рубежом. Обзор/Бордуков В. Т., Богданов Б.И., Витвинский В.Е., Меш. М.Э. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1987. - С.13 (Двигатели внутреннего сгорания. Сер.4, вып.6).

2. Ионная технология изготовления подшипников скольжения. А.П.Семенов. -М.: Машиностроитель, 1997, N 9. -C.16.

Изобретение может быть использовано в машиностроении, в частности в двигателестроении. Способ изготовления вкладышей подшипников скольжения включает процесс непрерывного нанесения антифрикционного сплава на стальную ленту, разрезку полученной биметаллической полосы на плоские заготовки - "карточки", штамповку из них заготовок вкладышей и дальнейшую чистовую механическую обработку. Разрезанные плоские биметаллические заготовки наносят методом сварки взрывом на стальную пластину, толщина которой позволяет обеспечить суммарно с исходной биметаллической полосой изготовление более толстых вкладышей, далее производят штамповку и чистовую механическую работу вкладышей. Технический результат - снижение трудоемкости изготовления, экономия цветных и черных металлов при производстве вкладышей подшипников скольжения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления вкладышей подшипников скольжения, включающий процесс непрерывного нанесения антифрикционного сплава на стальную ленту, разрезку полученной биметаллической полосы на плоские заготовки - "карточки", штамповку из них биметаллических заготовок вкладышей и дальнейшую чистовую механическую обработку, отличающийся тем, что биметаллическую полосу разрезают на плоские заготовки с размерами, кратными развернутой длине и ширине вкладышей с учетом припусков на механическую обработку, наносят биметаллическую заготовку методом сварки взрывом на стальное основание, после чего производят штамповку и чистовую механическую обработку вкладышей. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что биметаллическую заготовку наносят на пластину из более прочного материала, чем малоуглеродистая сталь биметаллической заготовки, например на пластину из легированной стали.