Способ изготовления металлографитопластовых подшипников скольжения

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11764995(22) Заявлено 24. 07. 78 (21) 2647261/23-05с присоединением заявки Ио -(51)М, (л.3 В 29 Р 3/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения Э,Я.Абашин Марийский политехнический институт им. Горького(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИТОПЛАСТОВЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления подшипниксвскольжения, широко применяемых вузлах трения машин и механизмов.Известны способы изготовленияузлов трения, заключающиеся в том,что на одну из частей изделия,служащую матрицей для другой части,наносят промежуточный слой в видепленки жидкой смазки или синтетической смолы, удаляемый после изготовления изделия, а другую частьизделия пластически деформируют (1.Однако известные способы изготовления таких узлов трения необеспечивают необходимого зазорасопряжения ввиду невозможности создания и сохранения равномерного потолщине промежуточного слоя. Кроме того, сложна технология их изготовления эа счет нанесения иудаления промежуточного слоя,Известен являющийся наиболееблизким к предлагаемому способ изготовления металлографитопластовыхподшипников скольжения иэ антифрикционного самосмазывающегося материала, включающий опрессовку металлической части изделия раэог 2ретым полимерным материалом в пресс-,форме, отверждение полимерного материала и термообработку иэделия с 21 .Изготовленное таким способомизделие имеет зазор между сопрягаемыми элементами, образуемый эасчет упругой деформации металлическойчасти изделия и разных коэфФициентовлинейного расширения металла и полимера, Но величина этого зазорарегламентирована пределами упругойдеформации части изделия и коэффициентами линейного расширения его: 15 частей. Поэтому известным способомневозможно обеспечить необходимый зазор сопряжения. Кроме того,сложна технология изготовленияиз-за операций запрессовки и рас О прессовки пальца из металлическойчасти иэделия, а также невозможноизготавливать такие нераэъемные соединения, как металлический вал -полимер.Целью изобретения является повышение долговечности изделия эа;счет обеспечения необходимого зазора между металлической и поли"мерной частями изделия и упрощениеизготовления.764995 30 20 Полученная ве,личина зазорасоп яжения мм Время опрессовки,минусредненный диаметр сопряже ния изнест- предзазорсопряжения предлагаемымспособом известнымспособом ширинасопря-,жения лагаемымспособом нымспособом 20 0,075 +0,005 О, 090 О, 080 17 20 38 0,085 +0,005 10 0,120 0,078 40 0,080 +0 005 Достигается зто тем, что н способе, включающем опрессовку металлической части иэделия разогретым полимерным материалом в пресс-Форме, отверждение полимерного материала и термообработку изделия, опрессовку металлической части изделия полимерным материалом осуществляют до частичной степени отверждения полимерного материала н течение времени, определяемого по следующей Формуле:т =28,27-1,6 д+о,ъОМ,М ьд где Т - время опрессовкис - ширина сопряжения;Й - усредненный диаметр сопряженияьд. - заданный зазор сопряжения, а окончательное отверждение полимерного материала осуществляют н процессе термообработки изделия.На фиг.1 изображена схема изготовления неразъемного подшипника; на фиг,2 - схема изготовления разъемного подшипника.П р и м е р. Изготавливали ме" таллографитопластовый подшипник скольжения из антифрикционного самосмазывающего материала с заданными параметрами: ширина сопряжения д 10 мм,усредненный диаметр й 38 мм, заданный зазор сопряжения ад=0,85+ 0,5 мм. Металлическую часть иэделия в виде втулки 1 с вогнутой наружной поверхностью устанавливали в пресс-Форму 2 и центрировали в ней с помощью стерЗаданные параметры сопряжения, мм Как видно из таблипы, описываемым способом получен заданный зазор соп-ряжения, а известным способомполучен зазор, выходящий за пределы допуска. Кроме того, время опрессовки в описываемом способе более чем в 2 раза меньше, чем в известном способе изготовления подшипников.Для других полимерных материалов эмпирические коэффициенты не определяли. Проводили опыты только с графитопластом, как наиболее перспективным полимерным материалом н производстве подшипников. жня 3. Затем полимерный материал - графитопласт - в ниде порошка 4 засыпали в пресс-форму 2 и металлическую втулку 1 опрессовывали этим полимерным материалом путем его разогрева при температуре 200 С и давлении (Р) 600 кг/см пуансоном 5 н течение времени, которое определяли по следующей Формуле:Т = 26,Ы -1,6 д+О,Ю 9(3-181,81 ас 3 Эмпирические коэФфициенты 28,271 1,6; 0,309 и 181, 81 были получены методом планирования эксперимента.Время опрессовки составило:Т=28,27-1,6 40+0,ЬО 9 38 - 1 Ю,81 0,085=86 мин.Затем иэделие извлекали иэ пресс-Формы и подвергали термообработке в термошкафах при 120 С в течение 2 ч и н течение 6 ч при 180 С. В процессе термообработки происходило отнерждение полимерного материала и снятие остаточных напряжений в иэделии. Полученный зазор сопряжения измеряли индикатором часового типа с ценой деления 0,001 мм.Изготовили еще два подшипника скольжения из того же материала с параметрами, указанными н таблице, а для получения сравнительных данных параллельно изготовили изделия с такими же параметрами, иэ того же материала известным способом. Резульхаты опытон приведены н таблицу. 86 0116 0 087 Использование данного способаизготовления металлографитопластовых подшипников скольжения из антифрикционного самосмазывающего материала обеспечивает ноэможность получения заданного зазора сопряжения, что увеличивает долговечность пар трения примерно в 2 ра за упрощение технологии изготовленияизделий за счет ликвидации операций запрессонки и распрессовки металлического пальца из металлической части иэделия; увеличение производи тельности процесса изготовленияза счет сокращения времени опрессовки металлической части изделия полимер-ным материалом; расширение области применения, в частности этим способом можно изготавливать нераэьемные соединения металлический вал,полимер,Расчетные данные показали, что экономический эффект от изготовления одного подшипника скольжения предлагаемым способом составит примерно 0,52 руб. Ожидаемый экономический эффект от использования способа при изготовлении 66,5 тыс. иэделий составит около 34570 руб. в год.фсрмула изобретенияСпособ изготовления металлографитопластовых подшипников скольжения из антифрикционного самосмаэывающегося материала, включающий опрессовку металлической части изделия разогретым полимерным материалом в пресс-форме, отверждение полимерного материала и термообработку изделия,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениядолговечности иэделия за счет обеспечения необходимого зазора междуметаллической и полимерной частями изделия и упрощения изготовления,опрессовку металлической части иэ 5 делия полимерным материалом осуществляют до частичной степени отверждения полимерного материалав течение времени, определяемого0по следующей Формуле:Т=28,27- 1,68+ О,ЪО 9 сЗ -184, 81 ай,где Т - время опрессовки;Ю - ширина сопряжения;д - усредненный диаметр соп 15 ряжения;- заданный зазор сопряжения,а окончательное отверждение полимерного материала осуществляют в процес"0 се термообработки изделия,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ 9 1525255,кл. Г 16 С 11/04, опублик.22.05.75,252. Авторское свидетельство СССР9 432000,кл. В 23 Р 3/00, 02,12.72.7 б 4995 Составитель И,фроловадактор О.Кузнецова Техред А.Щепанская Корректор И.Мус Эака филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная 407/15 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москирах 735 Подирственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб д. 4