АНТИФРИКЦИОННЫЙ ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ Советский патент 1971 года по МПК B29D31/02 

Изобретение относится к антифрикционным композиционным материалам для самосмазывающихся подшипников, в частности к антифрикционным металлополимерным ленточным материалам с заполняющими элементами.

Благодаря налаженному серийному производству и высоким эксплуатационным и технологическим свойствам составляющих элементов и удобству и.х совмещения материал может выпускаться серийно и применяться для изготовления самосмазывающихся подшипников и направляющих, обеспечивая им без какой-либо дополнительной обработки любую форму и габариты исполнения и работу без жидкой сма:;ки в вакууме, нейтральной среде при достаточно высоких нагрузках и скоростях вращ,енкг в широком интервале температуры (от -200 до +250°С).

Известен листовой антифрикционный материал, прессуемый из равномерной смеси связующего вещества: фторопласт и другие 7- 10% и наполнения в виде металлических микрощариков диаметром 10-150 мкм.

Бессепараторное, неориентированное, Л1ногослойное расположение микрощариков в связующем, а также различные и очень малые размеры шариков позволяют им работать лищь в качестве точечных контактов скольжения. Недостатками выщеперечисленных материалов и подигипников из них являются: зпачитель юе снижение несущей способности и долговечности в условиях сухого трения (в вакууме) и при повыщенных температурах из-за понижения прочности и повыщенного теплового износа схватыванием при трении скольжением и местных перегрузках на участках (весьма небольщой) площади фактического контакта, что обуславливается погрешностями геометрии «жесткого подщипникового узла сухого трения.

Цель предлагаемого изобретения заключается в разработке антифрикционного металлополимерного материала с высокими эксплуатационными свойствами, обеспечивающими длительную и надежную работу его в узлах сухого трения (особенно в вакууме) при широком диаиазоне температур и режимах работы, близких к таковым при жидкостном

трении.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в составе материала, представляющего собой гибкую металлополимерную ленту, состоящую из высокополимерной композиции фторопласт-4 Мо52 с двухсторонним антифрикционным слоем, еталлической основы и заполняющих элементов; в качестве его основы используется армирующая и теплоотводящая сетка (например, лаэледшнтов - шарики из материала с повышенной твердостью (например, сталь). Разлещают их в сепарирующих ячейках сетки и антифрикциопном слое так, что шарики имеют с этим слоем свободный контакт, а с обеими поверхностями слоя точечный контакт, что позволяет им, в процессе скольжения материала, осуш.ествлять качение относительно контактируюш,их поверхностей и активно смазываться антифрикционным слоем при совместном с ним трении скольжением по сферической поверхности. Структура, а также готовая форма материала (исходная и рабочая) изображены на фигурах 1-3; на фиг. 1 дан в плане материал с частичным разрезом; на фиг. 2 показан продольный разрез материала; на фиг. 3 - «коммерческий вид материала. Описание состава материала. Ниже приводится состав и содержание компонентов материала. Основа - готовая металлическая сетка 1 с гибкими кордами, заполняющие элементы- готовые шарики 2 по числу ячеек либо меньше, при симметричном избирательном расположении шариков относительно незаполненных ими ячеек. Антифрикционная пластмасса 3 - высокополимерная композиция фторопласт-4, в количестве 70-75 вес. ч., дисульфид молибдена 30-25 вес. ч. Сетка 1 сочетает в себе функции теплоотводящей гибкой основы материала и многогнездного сепаратора, в ячейках которой свободно размещаются шарики 2. Шарики заполняют все ячейки сетки либо часть их {для увеличения гибкости материала) при си.мметричном избирательном расположении относительно незаполненных ими ячеек и выполняют роль несущего слоя, обеспечивая в режиме самосмазки трение качения с валом и (или) корпусом на отдельных, часто расположенных с обеих сторон пластмассовой поверхности скольжения точечных контактов. Антифрикционная композиционная пластмасса фторопласта-4-fMoSa в виде водной суспензии полностью заполняет промежутки между сеткой и шариками, после чего она просушивается, разогревается и уплотняется для улучшения адгезии с сеткой и шариками и происходит зачистка полученного материала. Обеспечение свободного (сферического) контакта шариков с а1ггифрнкционным слоем J достигается путем обработки материала ультразвуком. Полимерная композиция фторопласт-4 Нi-MoSa полностью заполняет промежутки между сеткой и шариками, образуя аптифрикционный двухсторонний слой, с которым шарики с помощью обработки материала (в процессе его изготовления) ультразвуком и.меют свободный (сферический) контакт при помощи тренкя скольжения, а с обеими поверхностями слоя осуществлен точечный контакт шариков. Связь несущего слоя - шариков с основойсеткой осуществляется через антифрикционный слой свободным разгруженным непрерывно намазываемым контактом их, а износ антифрикционного слоя ограничивается износом шариков и косвенно износом их гнезд. Таким образом, антифрикционный слой используется, в основном, как самосмазывающийся сепаратор, а также в качестве разгрул ;епного (малонагруженного) самосмазывающегося подшипника скольжепия. Трущийся материал осуществляет комбинированное трение: многоконтактное трение качения несущих шариков повышенной твердости с твердыми поверхностями вала и корпуса и трение скольжения антифрикционного слоя с поверхностями шариков, вала и (или) корпуса, с образованием на них полимерной пленки, предохраняющей нагруженные поверхности от износа схватыванием. Совмещение обоих видов трения, повышение твердости, общей площади, разгрузка и обеспечение самосмазываемости песущего слоя позволяет изделиям из материала повысить несущую способность, быстроходность, износостойкость, плавность работы и уменьшить габариты, т. е. реализовать преимущества обоих типов подшипников качения и скольжения, что особенно необходимо для объектов новой техники. Предмет изобретения Антифрикционный листовой материал, представляющий собой фторопластовую композицию с наполнителем в виде металлических шариков, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей снособности и износостойкости, шарики заклЕОчены в ячейки металлической сепарирующей сетки и выходят на рабочую поверхность материала.