Способ изготовления металлополимерных подшипников Советский патент 1988 года по МПК F16C33/04 F16C33/24 

4

00

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении подшипников скольжения, работающих при высоких контактных давлениях. Цель -..повьппе- ние несущей способности подшипника. Вьтолняют на внутренней поверхности втулки канавки. Наносят на нее полимерный материал. Производят дорнова- ние в пределах упругих деформаций материала корпуса с образованием рабочей поверхности в виде чередуюпщхся участков материала корпуса и полимерного материала. В процессе дорнова- ния упрочняются выступы материала корпуса. После дорнования участки полимерного материала восстанавливаются и возвышаются над поверхностью корпу- g са. Это позволяет повысить несущую способность. 2 ил. (Л

О)

со

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении подшипников скольжения, работающих при высоких контакт™ ных давлениях.

Целью изобретения является повышение несущей способности металлопо.пи мерных подшипников скольжения.

На фиг,1 показана часть металлопо- лимерного подшипника после формирования продольных канавок фасонным зубчатым дориом и заполнения их полимерным материаломJ на фиг,2 - рабочая поверхность подшипника после радиального обжатия,

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно в материале корпуса (втулки) на его рабочей поверхности выполняют Канавки и заполняют их полимерным, материалом до полного закрытия материала корпуса, после чего производят радиальное обжатие путем дорнования внутренней поверхности до обр азования поверхности в виде чере- ду ощихся участков упрочненпо1 о материала корпуса и полимерного материала. После дорнования участки полимерного материала восстанавливаются и возвы шаются над поверхностью корпуса, при этом оптимальное соотношение участ- гсов поверхности упрочненного материала корпуса и полимерного материала находится в пределах (50-75):(50-25), а участки полимерного материала вые- тупают над поверхностью корпуса на 0,02-0,06 мм.

3 предлагаемом способе повышение несущей способности достигается- за счет того, что в процессе дорнования упрочняются выступы материала корпуса, удаляется излишек полимерного материала, а в оставшейся части пос леднего под воздействием радиального усилия деформирования происходит выравнивание его макромолекул параллельно поверхности трения и создание более уплотненной их структуры, что повьш1ает модуль упругости полимерного

материала. Кроме того, участки полимерного материала восстанавливаются, например, под воздействием сил упругости и BosBbmiaioTCH над участками материала корпуса, а под действием

После этого корпус 1 помещают электропечь, нагревают до 150 С и выдерживают в течение 1 ч. В элек 5Q печи происходит полимеризация и о верждение полимерного материала. тем через oTBepcTtie проталкивают прессе гладкий дорн р50,16 мм, ко рый удаляет лишний слой полимерно

.рабочих нагрузок в процессе эксплуа- 5 материала и деформирует выступы 3

материала корпуса 1 и полимерного материала 4 в радиальном направле до размера 0 50 +0,04 мм по упроч ным выступам материала корнуса 1

тадии они упруго сжимаются,полимер- ный материал поступает на упрочненную поверхность корпуса, образуя на нос ледней тонкую (0,002-0,004 мм) пленку.

0

0

5 5

Существенное влияние на повышение несущей способности металлополимерно- го подшипника скольжения оказывает величина опорной поверхности по выступам упрочненного материала корпуса: при ее значениях менее 50% снижается несуш,ая способность подшипника при значениях больше 75% несущая способность повьш1ается, но при этом ухудшаются условия смазки в подшипнике, увеличивается коэффициент трения и происходит интенсивное изнашивание несущей поверхности.

Возвьш1ение участков полимерного материала над поверхностью корпуса происходит за счет восстановления его под воздействием сил упругости после снятия радиального обжатия и зависит от толщины (глубины канавок) и физико-механических свойств полимерного . материала,

На основе теоретических и экспериментальных исследований определена величина превьшения в пределах 0,02- 0,06 мм: если эта величина больше 0,06 мм, нарушаются условия сопряжения в подшипниковом узле, ось невозможно вставить по заданной посадке} если меньше 0,02 мм, то в процессе эксплуатации тс.ких подшипников скольжения на обеспечивается подпор-полимерным материалом оси и ухудшаются условия смазк :. в узле.

- Пример. В предварительно обработанном по 12-14 квалитетам точности отверстий диаметром 49, мм корпусе 1 подшипника скольжения из стали 45 фасонньй- зубчатым дорном 52j4 мм формируют на прессе модели К2130 продольные канавки 2 глубиной ,5 мм и выступы 3. В канавки 2 и на поверхность выступов 3 наносят под давлением полимерный материал толщиной 0,1-0,5 мм, например пасту 5 ПФМ-75 ТУ6-05-05-68-77.

После этого корпус 1 помещают в электропечь, нагревают до 150 С и выдерживают в течение 1 ч. В электро- Q печи происходит полимеризация и отверждение полимерного материала. Затем через oTBepcTtie проталкивают на прессе гладкий дорн р50,16 мм, который удаляет лишний слой полимерного

0

0

материала и деформирует выступы 3

материала корпуса 1 и полимерного материала 4 в радиальном направлении до размера 0 50 +0,04 мм по упрочненным выступам материала корнуса 1

и ,08 мм по участкам полимерного матер ала 4,

Шаг канавок в корпусе 1 подшипника скольжения равен шагу зубьев фасонного зубчатого дерна t 33 мм, глубина их h, 1,2 мм, отношение рабочей опорной поверхности по металлу корпуса к поверхности участков полимерного материала 60:40, В результате пластического дефорьгарования поверхностный слой материала корпуса упрочняется, что повышает способность металлополимерного подшипника скольжения, а участки полимерного, материала после снятия радиального обжатия упруго восстанавливаются до получения выступов 5, что обеспечивает возвышение их над выступами материала корпуса на величину ,02-0,06 мм.

Изготовленные по данному способу подшипники скольжения испытывались на стендах, имитирующих работу узла крепления штока гидроцилиндра тракторных погрузчиков, а также узлов навозоуборочных транспортеров, при контактных давлениях 450-500 и 350- 400 кг/см соответственно.

В первом случае нагрузка носила циклический характер с уг лом поворо0

5

0

5

0

та до 110, скорость скольжения V 0,15 м/с, износ за 200 тыс.циклов составил 0,05 мм.

Во втором случае подшипник испытывался при непрерывном вращении вала со скоростью ,1Й м/с, износ отверстия подшипника скольжения за 1000 ч работы составил 0,11 мм. Величины наработок испытываемых подшипников скольжения соответствовали наработке данных сопряжений за весь период эксплуатации указанных видов техники.

Формула изобретения

Способ изготовления металлополи- мерных подшипников, включающий выполнение на внутренней рабочей поверхности втулки продольных канавок и нанесение полимерного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности подшипника, после нанесения полимерного материала производят дорнование в пределах упругих деформаций материала корпуса с образованием рабочей поверхности в виде чередующихся уча- ,стков различных материалов.

efjtjff.2

Составитель Т.Хромова Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова

Заказ 5320/35

Тираж 757

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /5

Корректор М.Максимишинец

Подписное