Способ изготовления вкладышей подшипников скольжения

(5 У С О ЛЬСТВ 98573/О .01.91 .10,92. Броизводшевик" ЛЬЖЕ згота оследо вого и снове, углерод юл, К. 40 венное о ливаю ательн рошка е ОЗаво ников Захара хноло остенн . ЛДН Л. Сапожи Н. И.ивная тея тонкЛ.: Изд вская,10.Погадаев В. Прогрес и контро шипников оде ржа , алюмидующем дисуль, алюов,Л, тель А вления шей по мас., од 15 табл видетельство СС В 27 Г 7/04, 1990 торско 3511, к об ет Й/ ккБЗ КЗРттз сОюз сцлетскикЗРСР Оф сацИДЛИСЕИЧЕСклх ",;:щ, РЕСЛУБЛЦК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 21) 48 (22) 02 46) 30 (71) П "Боль (72) В, Д, Его 56) Ва изгото вкладь 1967.Лв К. 483 Изобретение относится к области машиностроения, связанной с производством разьемных узлов скольжения, залить 1 ми антифрикционными сплавами и может быть использовано для ремонтно-восстановительного производства двигателей внутреннего сгорания: судовых энергетических установок, насосных систем в металлургическом производстве и теплотехнике и др.Известны конструкции вкладышей подшипников скольжения, включающих стальную обечайку, на которую методом заливки, . наплавки и т. д, наносят баббитовый антифрикционный сплав.Недостатками являются низкие антифрикционные свойства и задиростойкость подшипников, необходимость дополнительного меднения для лучшего теплоотвода, кадмирования. никелирования и прочие улучшающие операции.Обработкой вкладышей по пат,ГДР Кт208370 возможно увеличение задиростойкости подшипника. но при этом антифрикционные свойства не улучшаются. 1771883 А 1Г 7/04 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕ ШЕЙ ПОДШИПНИКОВ СКО (57) Сущность способа: стальную основу и на нее и наносят покрытие из бронза покрытие на полимерной о щей дисульфид молибдена, ний и кремний при соотношении компонентов, фид молибдена 19 - 24, угле миний 39 - 44, кремний 3 - 6. Наиболее близким по назначению и технической сущности решаемой задачи является подшипник скольжения и состав покрытий, описанный в заявке на из р ение М 4833511 - прототип,Способ изготовления данного подшипника и состав антифрикционного покрытия хоть и позволяют существенно повысить ресурс работы подшипника, однако использование подшипника при высоких скоростях скольжения и нагрузках снижает возможности его применения,Целью настоящего изобретения является увеличения срока службы подшипника.Цель достигается тем, что в известном способе изготовления вкладышей подшипников скольжения, включающем изготовление стальной основы и нанесение антифрикционного слоя из порошков бронзы, поверх бронзового покрытия наназт покрьпие на полимерной основе с наполнителем.Кроме того, с целью улучшения антифрикционных свойств, в качестве наполнителя вводят дисульфид молибдена, 1771883алюминий и кремний при следующем соотношении компонентов, мас, ;Дисульфид молибдена 19-24Углерод 15-22Алюминий 39-44 5Кремний 3 вПолимерная основа ОстальноеПо сравнению с прототипом заявленное техническое решение отличается наличием полимерного покрытия с 10наполнителем определенного состава, чтообеспечивает высокую прочность сцепкения с бронзовой подложкой, прочность покрытия и высокие антифрикционныесвойства (коэффициент трения и износ в 2 15раза ниже, чем по прототипу, отсутствиесхватывания и быстрая прирабатываемостьподшипника),В качестве полимерной матрицы покрытия могут быть использованы лак ФБФ74 Д, ВАФ, фторопластовая пастаПФМи др, фторсодержащие композиции, а также полиметилсилоксановые кидкости и олигомеры. Для наполнителяиспользуются дисульфид молибдена марки 25ДМ, ДМи др, В качестве углеродногоматериала могу быть использованы ламповая сажа, пирографитмарок ГК - 2, ГК - 3 идр,предварительно тонкоизмельченные .В качестве алюминия и кремния используются 30алюминиевые пудры, кремний или их эвтектический сплав. Соотношения компонентовпокрытия оптимизированы,Дисульфид молибдена . обеспечиваетнизкий коэффициент трения в покрытии, 35Содеркание его в покрытии менее 197 увеличивает износ покрытия, а увеличение свыше 247 является экономическинецелесообразным из-за высокой стоимости дисульфида молибдена. 40Углерод вводится для улучшения прирабатываемости подшипника и снижения износа, Кроме того, углерод способствуетупрочнению покрытия при термической обработке. При содержании углерода менее 4515 износ увеличивается, а увеличение содержания углерода свыше 22% уменьшаетпрочность сцепления покрытия с бронзой,Алюминий и кремний обеспечивают теплоотвод от полимерного покрытия, повышают несущую способность покрытия в случаеего перегрева при трении. При содержанииалюминия менее 35% эффект теплоотводанезначителен, при увеличении его содержания более 44 возрастает коэффициент 55трения и прочность покрытия снижается.При содержании кремния менее 3 увеличивается коэффициент трения покрытия, апри увеличении свыше б снижается эффект упрочнения покрытия в сочетании с алюминием.Технических решений со сходными признаками в части конструктивного чередования антифрикционных слоев вкладышей подшипников и состава полимерного покрытия не обнаружено, Применение подобной конструкции подшипников приводит к увеличению срока межремонтных работ в 2 - 5 раз, т. к. после выработки полимерного покрытия далее работает бронзовое покрытие, которое имеет свойства, отличающиеся от бронзового покрытия без полимерного слоя.Дело в том, что бронзовое напыленное покрытие, являющееся подложкой для полимерного слоя, имеет естественную пористость 5 - 17 и грубую шероховатую поверхность, Полимерное покрытие проникает в поры, что в сочетании с шероховатой поверхностью обеспечивает высокую прочность сцепления. При выработке в процессе эксплуатации полимерного покрытия происходит диффузия легирующих компонентов в бронзовое покрытие, что в сочетании с заполненными полимером порами, позволяет сохранить высокие антифрикционные свойства подшипника и, таким образом, увеличить срок службы механизма. Из изложенного ясно, что предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями и позволяет получить новые технические свойства изделий,Процесс изготовления вкладышей подшипников заключается в газотермическом напылении бронзового слоя, на который наносится по лакокрасочной технологии полимерное покрытие. Для отверждения полимерного покрытия вкладыши подшипника нагреваются в течение 120 - 180 мин при температуре 150 - 180 С,Полимерное покрытие приготавливается механическим смешением вышеприведенных фторсодержащих паст или лаков с компонентами наполнителя,П р и м е р 1. Восстановлению подвергались вкладыши подшипника правильной машины. После восстановления вкладыша до чертежного радиуса газотермическим напылением бронзовым порошком, поверх слоя бронзы наносилось полимерное покрытие кистью и имело следующий состав: дисульфид молибдена 20,17; углерод 15: алюминий 39кремний 47 ь.После отверждения собирали подшипник и машина эксплуатировалась. Через 1000 ч эксплуатации износ подшипника составил 20 от нормативного значения.П р и м е р 2. Восстановлению подвергались вкладыши шатуна водяного насоса Г 305 А как в примере 1,Полимерное покрытие наносилось кистью и имело состав как в примере 1, Через 100 ч эксплуатации износ составил 5 от нормативного.П р и м е р 3, Изготавливались вкладыши подшипника посадочного места на распределительном валу двигателя НДВ, работающего в паре со сталью 35 по рецептуре примера 1,В течение навигации износа посадочного места не обнаружено. Износ шатунной детали составил 0,035 мм.После технической экспертизы вкладышей подшипников и сопряженных деталей установлено, что подшипник сопряжения и детали не имеют царапин, задиров, сколов и т. д, и наблюдается равномерный износ без ухудшения шероховатости поверхности сопряженных деталей.Результаты проведенных испытаний и исследований на машине трения СМЦ - 10 показали, что предложенная конструкция подшипников и состав полимерного покрытия позволяют повысить антифрикционные свойства и увеличить моторесурс машины и механизмов,В таблице приведены антифрикционные свойства подшипников скольжения,Для реализации изобретения не требуется нового технологического оборудования или применения новых дефицитных материалов,Применение предлагаемого способа существенно повысит срок службы судовых и других двигателей металлургического оборудования. шахтного оборудования, энергетических установок и т. д., где используютсяподшипники скольжения.5 В виду отсутствия информации по всесоюзной номенклатуре изделий, в качествепримера приводим пример расчета экономического эффекта от изготовления подшипников скольжения шатунов насосов10 кузнечно-прессового оборудования.Экономический эффект образуется засчет снижения трудоемкости изготовления,снижения брака. увеличения межремонтного периода при эксплуатации,15 Восстанавливались бронзовые вкладыши шатунов насосов станции Г 305 А. Срокслужбы шатуна увеличился в 2 раза,Формула изобретения20Способ изготовления вкладышей подшипников скольжения, включающий изго- товление стальной основы и нанесение антифрикционного покрытия из порошков 25 бронзы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения срока службы и улучшения антифрикционных свойств, на бронзовое покрытие дополнительно наносят покрытие на полимерной основе с наполни телем из дисульфид молибдена, углерода,алюминия и кремния при следующем соотношении компонентов, мас. :Дисульфид молибдена 19-24 Углерод 15-22 35 Алюминий 39-44Кремний 3 - 6 Полимерная основа Остальное- ост,СоставительТехред М,Моргентал Корректор С,Пекарь Редактор Заказ 3801 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ПрототипБронзасоставПГ-МО 160БР 08 С 12 " 110 дисульфиц молибденауглеродалюминийкремнийполимерная матрица дисульфид молибденауглеродалюминийкремнийполимерная матрица