ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ С БИНАРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ Российский патент 2008 года по МПК F16C33/04 F16C33/24 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в опорных узлах скольжения.

Ближайшим прототипом заявленного изобретения является подшипник скольжения, в котором втулка выполнена с пазами по ее рабочей поверхности, в которых смонтированы твердосмазывающие вкладыши, представляющие маслянит К-37, ТУ-88, БССР 22-79 (см. Патент РФ №2025589, опубликован 1994.12.30).

Недостатком такого подшипника является крайне низкая прочность и теплостойкость вкладыша, плохая его адгезия к поверхности втулки, а также высокая трудоемкость при его вмонтировании и недостаточная долговечность.

Целью заявляемого изобретения является подшипник скольжения с бинарной поверхностью, содержащий во втулке вкладыш, обеспечивающий высокие антифрикционные свойства узла трения, устойчивость при повышенных температурах и его долговечность (чертеж).

Поставленная цель достигается тем, что вкладыш подшипника изготавливают из антифрикционного прессматериала, полученного путем вальцевания эпоксидного предполимера на основе продукта взаимодействия смеси эпоксидированного новолака (А) и эпоксидной диановой смолы с м.м. от 360 до 540 (Б) с 3,3'дихлор-4,4'диаминодифенилметаном (В) при 60-130°С в течение 30-120 мин в соотношении А:Б:В от 85:10:5 до 5:80:15 с последующей модификацией предполимера на вальцах фторкаучуками в соотношении от 90:10 до 60:40 в течение 5:30 мин при 60-90°С и дальнейшим введением отвердителя - ароматического амина, наполнителя - смеси порошка фторированного олефина с рубленым волокном и антиадгезива и обработке на вальцах дополнительно в течение 5-15 мин при 40-80°С, при этом состав содержит, мас.ч:

Предполимер, модифицированный фторкаучуком100,00Отвердитель15,00-50,00Порошок фторированного олефина5,00-50,00Рубленое волокно10,00-100,00Антиадгезив2,00-6,00

Состав и метод изготовления материала вкладыша впервые разработан авторами и нигде не описан.

Пример 1. Получение предполимера.

В реактор, снабженный мешалкой, обогревом и охлаждением, загружают 45 мас.ч. эпоксидированного новолака - эпоксидной смолы марки ЭН-6, с содержанием 20% эпоксидных групп (ТУ 6-05-1585-89) (А), 45 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20, с содержанием 20% эпоксидных групп и м.м. 400 (ГОСТ 10587-84) (Б) и 10 мас.ч. 3,3'дихлор-4,4'диаминодифенилметана (ТУ 6-14-980-84) (В). Соотношение А:Б:В=45:45:10.

Температуру в реакторе поднимают до 95°С и смесь выдерживают при постоянном перемешивании в течение 75 мин. При этом происходит уменьшение содержания эпоксидных групп с 20% до 12% и образуется твердый прозрачный предполимер с м.м. 900, который выливается в противень и охлаждается до +20°С и дробится.

Получение пресс-материала.

На вальцы, разогретые до 75°С, загружают фторкаучук марки ФКС-26 в количестве 25 мас.ч. и после его равномерного распределения на вальцах добавляют 75 мас.ч. дробленого предполимера. Смесь обрабатывают при 75°С в течение 18 минут с постоянным подрезанием вальцуемой массы. Далее температуру вальцов снижают до 60°С и вводят отвердитель-4,4'диаминодифенилметан в количестве 38 мас.ч., порошок фторированного олефина - политетрафторэтилен (фторпласт-4) в количестве 28 мас.ч., рубленое стекловолокно с диаметром элементарных волокон 13 мкм в количестве 55 мас.ч. и антиадгезив - стеарат кальция - 4 мас.ч. Полученную смесь дополнительно вальцуют при 60°С в течение 10 минут. Срезанную с вальцов массу охлаждают, дробят и упаковывают.

Примеры 2-8 осуществляют аналогично примеру 1 с изменением компонентов и параметров в соответствии с табл.1. Свойства пресс-материалов и пресс-изделий по примерам 1-8 приведены в табл.2.

Изготовление втулок с вкладышами осуществляют при 140°С, удельном давлении 10 МПа и выдержке 1 мин/мм толщины изделия.

Изготовление втулок с вкладышами по примерам 2-8 приведено в таблице 3.

На чертеже изображена втулка с бинарной поверхностью и варианты формы и расположения пазов и отверстий на бинарной втулке.1 - основа втулки, 2 - вставки из антифрикционного материала.

Таблица №1Условия выполнения заявляемого способа по примерам 2-8.Наименование показателейВеличина показания по примерам2345678Соотношение компонентов А:Б:В85:10:55:80:1545:45:1045:45:1045:45:1045:45:1045:45:10Марка эпоксидированного новолака входящего в предполимер (А)Смола ЭН-6 (ТУ 6-05-1585-72)Смола УП-643Смола DEN-4038 (фирма DAU Chemical)ЭН-6ЭН-6ЭН-6ЭН-6Марка эпоксидной диановой смолы, входящей в предполимер и м.м. (Б)ЭД-20 м.м. 400ЭД-22 м.м. 360ЭД-16 м.м. 540ЭД-20 м.м. 400ЭД-20 м.м. 400ЭД-20 м.м. 400ЭД-20 м.м. 400Марка фторкаучукаСКФ-26СКФ-32СКФ-26СКФ-32Вайнон А (США)СКФ-26СКФ-26Соотношение предполимер:фторкаучук75:2575:2575:2575:2575:2560:4090:10Вид и количество отвердителя, мас.ч.4,4'диаминодифенилметанпарааминобензиланилин, 50Метафенилен диамин, 15ароматический полиамин,50383838Вид и количество фторированного олефина, масс.ч.Фторопласт-4Фторопласт-4Д2828285102028Вид и количество рубленого волокнастекловолокноВолокно полиамидное СВМВолокно «оксалон»505050100105050Вид и количество антиадгезиваСтеарат кальцияСтеарат цинка, 2Стеарат кадмия, 6церезин, 4церезин, 4444

Таблица №2Свойства антифрикционных пресматериалов по примерам 1-8 в сравнении с известными техническими решениямиНаименование показателяВеличина показателя 12345678аналогпрототипПатент RU 2(8)128 С1Текучесть по спирали, см12001300110010001100120012001300500300Не течетРежим прессования вкладышей, температура °С, время выдержки140, 1 мин/мм толщина изделия130,2 мин/мм160, 0,5 мин/мм150, 0,8 мин/мм140, 1 мин/мм>1 часСтабильность прессматериалаНе менее 12 месяцев1 месПредел прочности при статическом изгибе, МПа30032035031030031032031022080 Удельная ударная вязкость, кДж/Н8510095901038810692262012Теплостойкость по Мартенсу, °С190185195190190200195190150-160120120Коэффициент трения (υ=0,15 м/с; Р=4,0 МПа)0,120,110,120,110,150,140,140,13 --Интенсивность изнашивания, 10^-9 (υ=0,15 м/с; Р=4,0 МПа)5,45,35,45,45,75,65,65,4 --

Таблица №3Условия изготовления втулок с вкладышами по примерам 2-8.Наименование показателяВеличина показания по примерам2345678Состав пресс-материалапример 2, табл.1пример 3, табл.1пример 4, табл.1пример 5, табл.1пример 6, табл.1пример 7, табл.1пример 8, табл.1Вид вкладышаПараметры литьевого прессования, Т°С/мин×мм толщины130/2150/0,5140/1140/1140/1140/1140/1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в опорных узлах скольжения. Подшипник скольжения с бинарной поверхностью содержит втулку, на рабочей поверхности которой выполнены пазы или отверстия и размещенные в них твердосмазывающие вкладыши. Вкладыши изготовляют из антифрикционного пресс-материала, полученного путем вальцевания эпоксидного предполимера на основе продукта взаимодействия смеси эпоксидированного новолака (А) и эпоксидной диановой смолы с м.м. от 360 до 540 (Б) с 3,3'дихлор-4,4'диаминодифенилметаном (В) при 60-130°С в течение 30-120 мин в соотношении А:Б:В от 85:10:5 до 5:80:15 с последующей модификацией предполимера на вальцах фторкаучуками в соотношении от 90:10 до 60:40 в течение 5:30 мин при 60-90°С и дальнейшим введением отвердителя - ароматического амина, наполнителя - смеси порошка фторированного олефина с рубленым волокном и антиадгезива и обработке на вальцах дополнительно в течение 5-15 мин при 40-80°С. Технический результат: изготовление вкладыша, обеспечивающего высокие антифрикционные свойства узла трения, устойчивость при повышенных температурах и его долговечность. 1 ил., 3 табл.

Подшипник скольжения с бинарной поверхностью, содержащий втулку, на рабочей поверхности которой выполнены пазы или отверстия, и размещенные в них твердосмазывающие вкладыши, отличающийся тем, что вкладыши изготавливают из антифрикционного пресс-материала, полученного путем вальцевания эпоксидного предполимера на основе продукта взаимодействия смеси эпоксидированного новолака (А) и эпоксидной диановой смолы с м.м. от 360 до 540 (Б), с 3,3'дихлор-4,4'диаминодифенилметаном (В) при 60-130°С в течение 30-120 мин в соотношении А:Б:В от 85:10:5 до 5:80:15 с последующей модификацией предполимера на вальцах фторкаучуками в соотношении от 90:10 до 60:40 в течение 5-30 мин при 60-90°С и дальнейшим введением отвердителя - ароматического амина, наполнителя - смеси порошка фторированного олефина с рубленым волокном и антиадгезива и обработкой на вальцах дополнительно в течение 5-15 мин при 40-80°С, при этом состав содержит, мас.ч.:

предполимер, модифицированный фторкаучуком100,00отвердитель15,00-50,00порошок фторированного олефина5,00-50,00рубленое волокно10,00-100,00антиадгезив2,00-6,00