Самосмазывающийся подшипник скольжения

, Ю.А. Ев хановский, . В. Сычев ласти маользовано - повысокой ско- ольжения ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБР ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) САМОСМАЗЫВАЮШИЙСЯ ПОДШИПНИК СКОЛЪЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к обшиностроения и может быть испв опорах различных машин. Цельшение ресурса подшипника при вырости скольжения. Подшипник ск содержит два связанных элемента, способных к перемещению один относительно другого. Несущие поверхности подшипника имеют покрытия. Одно покрытие состоит из ткани, целиком или частично выполненной из политетрафторэтиленовых волокон и полимерного связующего. Второе покрытие выполнено в виде кристаллической фосфатной пленки толщиной 5 - 15 мкм, пропитанной композицией, содержащей мелкодисперсные частицы ПТФЭ размером не более величины микропор фосфатной пленки. Проведенные испытания подшипника скольжения с указанными покрытиями показали, что обеспечивается достаточный ресурс, т.е. количество циклов до полного износа покрытия, при скорости скольжения до 0,5 м/с. 1 ил., 1 табл.ФИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в опорах различных машин.Цель изобретения - повышение ресур.са подшипника при высокой скорости сколь-жения.Цель достигается тем, что в йодшипнике скольжения, содержащем два связанныхэлемента, способных к перемещению относительно друг друга, в котором несущие поверхности имеют покрытия, содержащие политетрафторэтилен (ПТФЭ), одно из покрытий состоит из ткани, целиком или частично выполненной из ПТФЭ волокон и полимерного связующего, второе покрытие выполнено в виде кристаллической фосфатной пленки толщиной 5 - 15 мкм, пропитанной композицией, содержащей мелкодисперсные частицы ПТФЭ размером не более величины микропор фосфатной пленки.На чертеже изображен подшипник скольжения, продольный разрез.Подшипник содержит внешний элемент(обойму) 1; покрытие 2 на основе ПФЭткани; фосфатфторопластовое покрытие 3; внутренний элемент (вал) 4.Прссмер. Г 1 окрытие на основе Г 1 ТФЭ тканивыполняли из технической ткани, в качестве связуюгцего использовали клей ГИПК - 114.Толщина покрытия после отверждения 0,4 мм. Нанесение покрытия на деталь осупествляли следуюгцим образом:1. 1 ропитка ткани связующим ГИ 11 К.-14 и открытая выдержка в течении 20 мин нри комнатной температуре. 2. Вторая пропитка ткани связующим ГИПК и облицовка детали.3. Закладка детали в пресс-форму и отверждение покрытия при давлении 3 МПа и температуре 200 С в течение 4 ч.4. Фосфатное покрытие формировали обычным фосфатированием при 80 - -125 С в растворах, составленных из первичных фосфатов железа и марганца. Продолжительность фосфатирования зависит от температуры процесса. Металлическая поверхность проходила обычную подготовку (очистка и обезжиривание) и затем специальное травлениес.11 ри определенном сочетании режимов фосфатирования и специальном травлении пористость фосфатной пленки возрастает, что позволяет пропитать ее фтороплаетовой композицией на всю глубину до (металлической подложки), Поры фосфатной пленки размером О, - 1 мкм составляют 80 Я и поры до 5 - 8 мкм - 20 Я. Кристаллы фосфатов представляют частицы шестигранного профиля, расположение которых близко к перпендикулярному на поверхности подложки. Для пропитки фосфатной пленки можно использовать чистую суспензию фторопласта - 4 ДВ, как в нашем случае, представляюгцую взвесь частиц размером 0,06 -0,4 мкм в воде, или взвесь частиц в растворах связующего, например лак ФБФ - 74 Д.Использовали влияние отдельно суспензии Ф - 4 ДВ и лака ФБФ - 74 Д в каждой точке эксперимента. За критерий износостойкости подшипника был выбран его ресурс, т.е. количество циклов (оборотов) до полного износа покрытия на тканной основе, которое во всех опытах было оди наковым.Толщину покрытия оценивали методомпрокаливания, размер частиц ПТФЭ и микропор, фосфатной пленки оценивали с помощью растрового электронного микроскопа.Содержание ПТФЭ в композиции оценивали по его содержанию в сухом остатке для лака и концентрации в водяной среде для суспензии.Испытания проводили при ступенчатомизменении скорости; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 м/с.Были проведены сравнительные испытания ресурса покрытия из ткани с ПТФЭ волокнами, приклеенной к стальной поверхности, клей ГИПК - 114. Толщина отформованного покрытия 0,4 - 0,5 мм. Образец с тканным покрытием площадью 150 мм был неподвижен и контактировал с роликом диаметром 40 мм. выполненным из стали 45 (НКС 45 - 50). Поверхность ролика имела второе покрытие (варианты покрытия приведены в таблице), в котором варьировали толгцину фосфатной пленки и размер микропор путем изменения состава фосфатируюшего электролита и режима обработки (концентрации препарата и температуры).Для фосфатирования использовали монофосфатцинк и соль мажеф. Г 1 ропитку фосфатной пленки суспензией Ф 4 ДВ осушест вляли методом полива, лаком ФБФ - 74 Д - методом окунания.Испытания проводили для различных скоростей скольжения до полного разрушения обоих контактирующих покрытий. Результа ты представлены в таблице и свидетельствуют, что увеличить допускаемую скорость скольжения для тканого покрытия возможно только при нанесении на контр- поверхность композиционного фосфатлакового покрытия, у которого толщина фосфатной пленки в пределах 5 в 15 мкм и размеры пор фосфатной пленки более размера частиц ПТФЭ, входящего в пропиточную композицик). Г 1 ри этом фосфатная пленка должна быть кристаллической, а не аморфной. Невыполнение какого-либо из требований (покрьггие должно быть выполнено в виде кристаллической фосфатной пленки, пропитанной композицией, содержащей ПТФЭ; толщина фосфатной пленки 5 - 15 мкм; размер частиц ПТФЭ не более ве личины микропор фосфатной пленки) не позволяет существенно увеличить допускаемую для тканого покрытия скорость скольжения при давлении 5 МПа, которое, как пока1409795 имеют покрытия, содержащие политетрафторэтилен, одно из которых состоит из ткани, целиком или частично выполненной из политетрафторэтиленовых волокон и полимерного связующего, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса подшипника. при высокой скорости скольжения, второй слой покрытия выполнен в виде кристаллической фосфатной пленки толщиной 5 - 15 мкм, пропитанной композицией, содержащей мел кодисперсные частицы политетрафторэтилена размером не более величины микропор фосфатной пленки. зал эксперимент, находится в пределах 0,3 м/с.Соблюдение всех перечисленных признаков покрытия контрповерхности позволяет увеличить скоростной предел до 0,5 м/с и более. Формула изобретения Самосмазывающийся подшипник скольжения, содержащий два взаимно соединенных элемента, подвижных один относительно другого, несущие поверхности которых Влияние подготовки контрповерхности и пропиточной композиции на ресурс покрытия с матрицей в виде ткани, содержащей волокна ПТФЭ Пропиточная композиция Ресурспокрытия," 1 О цикл Скорость скольжения, м/с Технологияпропитки Фосфатная пленка Подготовкаповерхности Средний размер пор по ширине, мкм Содержание ПТФЭ, вес,х Иаксимальныи раз мер частиц, мкм Тип Толщина,мкм3-кратнымполивом 55-60 0,4 0,3-0,8 5-8 СуспензияфДВ фосфатнрованиев марганцовофосфатномрастворе(соль мажеф) 33 вес,Е, 98-99 С 2-кратным окунанием О,4 70-75 Лак ФБФ 74 Д Г,4 55-ьг 3-кратнымполивом 0,2-0,6 10-1 З СуспензияФ 4 ДВ 2-кратным окунанием 0,4 Лак ФБФД 70-75 15-18 0,4 3-кратнымполивом 55-60 О, 1-0,4 СуспензияфДВ 2-кратным окунанием Лак ФБФД 70-75 0,4 0,4 О з о,з оч 0,2 о,з 0,4 3-кратнымполивом 55-60 1Ц 1)р 1570 78 О 290 О,1-О,4 20-25 СуспензияфДВ фссфатированиев марганцовофосфатномрастворе55-60 0,05-0,2 10-15 СуспензияФФДВ фосфатированиев марганцовофосфатномрастворе1409795 Продолжение таблицы Влияние подготовки контрповерхности и пропиточной композиции на ресурс покрытия с матрицей в виде ткани содержащей волокна ПТФЭ Подготовкаповерхности Фосфатная пленка Пропиточная композиция Скорость Ресурсскольже- покрытияния, м/с1 О цикл Технологияпропитки Средний размер пор поширине, мкм Содержание ИаксимальПТФЭ, вес.Х ный размер частиц, мкм Тип Толщина,мкмБез фосфатирования 55-60 70-75 60-70 0,4 СуспензияФ 4 ЛВЛак ФБФД Без фосфатирования 0,4 10-30 10-13 0,2-0,6 ПорошокПТФЭсклеем БФ2-кратным окунанием 0,4 0,2 0,3 0,4 580 390 180 Акрилатная 70-75смола м ПТФЭ 400-500 Составитель Ю. ГершановаРедактор М. Циткина Техред И, Верес Корректор А. ОбручарЗаказ 3464/33 Тираж 757 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Фосфатирование в марганцовофосфатном растворе (соль мажеф, 1 О вес,У.90-95 С) Прототип; керамическое покрытие из А 1 О 3-кратным окунанием 2-кратным окунанием 2-кратным окунанием 0,2 0,3 0,4 0,2 0,4 0,2 0,4 0,2 0,3 970 640 125 510 110 560 50 320 40