Узел трения

(56) АвторскоеМ 1023226, кл. деленных смазочным материалом, один из которых, например, выполнен в виде ролика с дилиндрической поверхностьо трения, а другой - в виде пластины с плоской поверхностью трения, На поверхностях трения ролика и пластины выполнены микронеровности 3, эквидистантно покрытые фторсодержащим слоем 7. При этом оптимальное атаение талниьслоя; к высоте миро 1 еравносгей 3 составляет 410 - 2,4 1 О Яикронераваст 3 пад Атарсодержащи слоем 7 дополнительно покрыть. слоем 8, садеркдщим 95 - 98% нтрид,. титана и 2-5% титана ил 76-80% нитридд молибдена и 20-24, молибдена, Нанесен ный фтарсаа",:ащй слой 7 позволяет при работе узпд трения уде;живать смазочный материал 9 г, зоне коптакт, тем самым склвчая задир и повод(57) Изобретение относится к мдшнастроению а имене 1 а к ;онструкдиямузлов трения, пазвалящщих повысить .;,".износа- изадиростайкасть и и ись:тдниях, и может быть использован; дптрущихся деталей тапвой аппаратуры двигателей внутреннега сгорания,.Цель изобретения - повьиение изн-саементдв узлд треутем удержания на трущихся:сия состоит из х .брдзцов, рдзОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ и задиростоикасти эл ия при испьгганиях и смазочного материала верхностях. Узел тре двух взаимодействуощи 642313 АИзобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям узлов трения, позволяющих повысить их износо- и задиростойкость при ис 5 пытаниях, и может быть использовано для трущихся деталей топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания,Целью изобретения является повышение износо- и задиростойкости эле" ментов узла трения при испытаниях путем удержания смазочного материала на труц 1 ихся поверхностях.На Фнг.1 изображена схема узла трепия и вид его испытания; на Фиг,2 схема зоны начального взаимодействия элементов узла трения; на Фиг,3 - схема взаимодействия элементов узла трения после приработки; на Фиг.4 - ва риант выполнения микронеровностей трущейся поверхности с Фторсодержащим слоем и слоем из нитрида титана и титана или нитрида молибдена и молибдена. 25 Узел трения (фиг.1) состоит издвух элементов и размещенного междуними смазочного материала, один изкоторых, например образец, выполненв виде ролика 1 с цилиндрической поверхностью трейия, а другой - контробразец в виде пластины 2 с плоскойповерхностью трения, На поверхностяхтрения ролика 1 и пластины 2 .выполнены микронеровности 3 высотой Ь свыступом 4, впадиной 5 и боковой поверхностью б, эквидистантно .покрытыеФторсодержацим слоем 7, например, изповерхностно-активного вещества типа"Эфрен", имеющим молекулярную илиблизкую к немутолщину 1 . При этомотношение оВ = 4 10 - 2,4 1011 икроперовности 3 под Фторсодержащимслоем 7 дополнительно покрыты слоем8, состоящим из нитрида титана (95983) и титана (2-5 Х) или нитрида молибдена (7 б - 803) и молибдена (20 -247). Элементы узла трения; взаимодействуюц 1 ие между собой и со смазочным материалом 9, могут иметь не только цилиндрическую поверхность и плоскую поверхность трения нри вращательном перемещении, но, например, цилиндрические или плоские поверхности трения обоих контактирующих элементовпри вращательном, возвратно-качательном или возвратно-поступательном перемещении,В процессе перемещения элемента-ролика 1 с цилиндрической поверхностью трения относительно элемента-пластины 2 с плоской поверхностью трения, прижимаемой к ней силой Б, в зону контакта подводится смазочный материал 9 и таким образом осуществляет" ся испытание узла трения. При этом выступы 4 микронеровностей 3 контактирующих поверхностей 1 и 2 элементов узла трения вступают в контакт через Фторсодержащий слой 7, удерживающий смазочный материал 9. По мере приработки происходит частичный износ Фторсодержащего слоя 7 на выступах 4 микронеровностей 3 с одновремепным затягиванием смазочного материала 9, который расклинивает межконтактный зазор 8 благодаря его удержанию боковыми поверхностями б и впадинами 5 микронеровностей 3. В результате приработка поверхностей происходит без образования задиров.В процессе работы износ микронеровностей 3 сокращается благодаря удержанию смазочного материала 9 Фторсодержащим слоем 7 в зонах 5 и б микронеровностей 3 до полного износа последнихПри испытании опытного образца узла трения установлено, что оптимальное отношение величин напряжений сдви. га смазочного материала с поверхности трения при наличии и отсутствии Фторсодержащего слоя составляет 1,8-5,7(табл,1).Зависимость параметров узла трения от значения отношения величин напряжений сдвига смазочного материала с поверхности трения при наличии и отсутствии Фторсодержащего слоя приведена в табл,1.Оптимальное отношение толц 1 ины Фторсодержащего слоя к высоте микро-Фнеровностей установлено 4102,4 1 ОЗависимость параметров узла трения от отношения толщины Фторсодержащего слоя к высоте микронеровностей приведена в табл.2.При этом поверхности трения выполнены с твердостями 1000-30000 Ьйа(табл.3).Зависимость параметров узла трения от твердости поверхности приве" дена в табл.3.Испытания образцов узла трения проводились на стандартной машине трения СМТпо схеме колодка - ро лик при следующих условиях; удельная нагрузка 1 - 40 МПа; температура нагрева элементов узла трения 20 - 200 С; скорость скольжения при вра-. щательном движении 0,8 - 2,6 м/с; 25 смазочные материалы: масла М 14 В, МС 20, М 16 ИХП и дизельное топливо.Образцы элементов узла трения изготавливались из стали ИХ. Формула из обретения 301, Узел трения, содержащий два элемента, разделенные слоем смазочного 3, Узел по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что микронеровности под фторсодержащим слоем покрыты слоем материала, состоящим из нитрида молибдена в количестве 76-80% и молибдена в количестве 20 - 24%,Таблица 1 Параметр 0,8,а 3,8 5,7 ( 6,7Параметр 1 . О 4 О 1,2 10 2,4 -О 2,5 О Износостойкость,мг 212 2 ьб 2, 8-3,2 Сцепляемость фторсодержащего слоя с микронеровностями,ед. циклов чч 2-ч 3 43-4 ч 62-63 61-62 51-53 5 16423Установлено также оптимальное соотношение компонентов слоя, дополнительно покрывающего микронеровности поверхностей под фторсодержащим слоем,%:Нитрид титана 95-98%Титан 2-5%Нитрид молибденаМолибден 20-24%Зависимость параметров узла трения от соотношения компонентов дополнительного слоя, покрывающего микронеровности поверхностей под фторсодержащим слоем, приведена в табл.4,13 6материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения износои задиростойкости узла трения, поверхностная твердость материала по крайней мере одного элемента в зоне трения составляет 1000 - 30000 МПа, а поверхности трения имеют микронеровности и покрыты мономолекулярным фторсодержащим слоем, при этом отношение величины напряжения сдвига смазочного материала с поверхности трения при наличии фторсодержащего опоя к величине напряжения сдвига смазочного материала при его отсутствии составляет 1,8-5,7, а отношение толщины фторсодержащего слоя к высоте микронеровностей 4 10- 24 1 О е2. Узел по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что микронеровности под фторсодержащим слоем дополнитель- " но покрыты слоем материала, состоящим из нитрида титана в количестве 95 98% и титана в количестве 2-5%.64233 нуги орректор Н.Ревская каз 1141 раж 39 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5