УПОРНЫЙ ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Полезная модель относится к узлам и деталям машин, а именно к упорным подшипникам скольжения, и может быть использована в узлах трения в машиностроении.
Известен упорный подшипник скольжения (а.с. СССР, №1328593, кл. F16С 17/04, 1987.08.27), содержащий корпус, размещенные в нем самоустанавливающиеся сегменты и упорный диск с выполненными в нем осевыми и заглушенными радиальными каналами для подачи смазки к сегментам.
Выполнение упорного диска с осевыми и заглушенными радиальными каналами для подачи смазки на рабочие поверхности сегментов, повышает несущую способность упорного подшипника скольжения, однако в период пуска и остановки агрегата упорный подшипник работает в условиях «скудной» смазки и с повышенным износом трущихся поверхностей, что снижает надежность и долговечность упорного подшипника скольжения.
Наиболее близким по технической сущности является принятый за прототип подшипник скольжения (патент на полезную модель RU №60155, Кл. F16С 33/04, 2007.01.10), содержащий выполненную из пористого спеченного материала, пропитанного смазкой, втулку (матрицу), имеющую внутреннюю поверхность трения и наружную поверхность с бандажами, выполненными в виде обручей, установленных на антифрикционных
Поставленная задача решается тем, что в известном подшипнике скольжения, включающем пропитанную жидкой смазкой пористую матрицу, выполненную со сквозными отверстиями, в которых закреплены антифрикционные полимерные вставки, образующие на рабочей поверхности пористой матрицы выступы с высотой соответствующей толщине антифрикционного слоя, на выступах антифрикционных полимерных вставок выполнены резервуары для жидкой смазки, а пористая матрица размещена в полимерном кожухе, выполненном за одно целое с антифрикционными полимерными вставками, при этом на рабочей поверхности пористой матрицы по внутреннему и внешнему ее диаметрам выполнены канавки-ловители, а полимерный кожух содержит буртики, которые выше выступов антифрикционных полимерных вставок.
Наличие на выступах антифрикционных полимерных вставок резервуаров для жидкой смазки обеспечивает образование в зоне трения разделительного антифрикционного слоя в виде пленки из жидкой смазки, находящейся в резервуарах, в период пуска и остановки упорного подшипника скольжения, что исключает непосредственный контакт с выступами антифрикционных полимерных вставок, снижая их износ, и исключает «пусковой» и «остановочный» износ рабочей поверхности пористой матрицы, вследствие чего повышается надежность работы подшипника скольжения и его долговечность.
Полимерный кожух, содержащий буртики, высота которых больше высоты выступов антифрикционных полимерных вставок, и выполненный за одно целое с антифрикционными полимерными вставками, удерживает жидкую смазку в теле пористой матрицы и на рабочей поверхности упорного подшипника скольжения, что обеспечивает постоянный объем жидкой смазки в трибозоне подшипника скольжения и обеспечивает жидкостный режим его работы, что повышает надежность работы подшипника и его долговечность.
Канавки-ловители, выполненные по внутреннему и внешнему диаметрам пористой матрицы на ее рабочей поверхности препятствуют возврату продуктов приработки в зону трения и способствуют очищению от них жидкой смазки при возврате жидкой смазки в тело пористой матрицы, что обеспечивает долговременную работу без дополнительной подачи смазки.
На фиг.1 - изображен упорный подшипник скольжения, вид на рабочую поверхность трения;
на фиг.2 - упорный подшипник скольжения, поперечное сечение вид А-А на фиг.1;
на фиг.3 - фрагмент торца полимерной вставки с выступом, выходящим на рабочую поверхность упорного подшипника скольжения.
Упорный подшипник скольжения содержит пропитанную жидкой смазкой, например маслом, пористую матрицу 1, выполненную из спеченного антифрикционного материала, например металлических порошков, имеющую торцевую рабочую поверхность 2 и установленную в полимерном кожухе 3, содержащем буртики 4.
Пористая матрица 1 выполнена со сквозными отверстиями, имеющими резьбу. В сквозных отверстиях пористой матрицы 1 закреплены выполненные за одно целое с полимерным кожухом 3 антифрикционные полимерные вставки 5 с образованием выступов 6 на рабочей поверхности 2. Антифрикционные полимерные вставки 5 и полимерный кожух 3 выполнены, например, из полиамида, обладающего упругой деформацией.
Выступы 6 антифрикционных полимерных вставок 5 ниже уровня буртиков 4 полимерного кожуха 3. Высота выступов 6 соответствует толщине антифрикционного слоя, образующегося в процессе работы системы в виде разделительной пленки из жидкой смазки.
На выступах 6 выполнены резервуары 7 для жидкой смазки.
По внутреннему и внешнему диаметрам пористой матрицы 1 на ее рабочей поверхности 2 выполнены канавки-ловители 8.
Работа упорного подшипника скольжения осуществляется следующим образом.
Перед установкой упорного подшипника скольжения в механизм или узел (на фиг. не показан) его предварительно пропитывают жидкой смазкой, например маслом, которое заполняет тело пористой матрицы 1 и резервуары 7 выступов 6, при этом полимерный кожух 3 обеспечивает удержание смазки в теле пористой матрицы 1. В начале работы трибосистемы, цапфы (на фиг. не показаны) взаимодействуют с выступами 6 антифрикционных полимерных вставок 5, при этом имеющаяся в резервуарах 7 жидкая смазка образует разделительную масляную пленку до тех пор, пока из пористой матрицы 1, нагревающейся в процессе работы, на рабочую поверхность 2 не начнет поступать жидкая смазка. Далее поддержание разделительной масляной пленки происходит за счет жидкой смазки, поступающей из пористой матрицы 1 на рабочую поверхность 2 в зону трения. Утечку жидкой смазки из зоны трения предотвращают буртики 4 полимерного кожуха 3. При остановке упорного подшипника скольжения резервуары 7 заполняет жидкая смазка в первоначальном своем объеме и остается в них до следующего пуска упорного подшипника скольжения, часть жидкой смазки остается на рабочей поверхности 2 пористой матрицы 1, размещаясь между выступами 6 полимерных вставок 5, а частично жидкая смазка отходит к периферии рабочей поверхности 2, унося с собой образующиеся в процессе работы упорного подшипника продукты приработки, которые попадают в канавки-ловители 8. Канавки-ловители 8 препятствуют возврату продуктов приработки в зону трения, а очищенная таким образом жидкая смазка возвращается в тело пористой матрицы 1. Такое конструктивное выполнение упорного подшипника скольжения обеспечивает наличие постоянной разделительной пленки в трибозоне и саморегулирование процесса трения, что повышает надежность работы упорного подшипника скольжения и его долговечность.
Изготовление упорного подшипника скольжения осуществляется следующим образом.
Пористую матрицу 1 спекают из металлических порошков методом порошковой металлургии. По определенной топологии на поверхности пористой матрицы 1 сверлят сквозные отверстия с выходом на рабочую поверхность 2. В сквозных отверстиях нарезают резьбу. Пористую спеченную матрицу 1 помещают с зазором в литьевую прессформу (на фиг. не показана) и заливают антифрикционным полимерным материалом, для получения полимерного кожуха 3 с буртиками 4 и антифрикционных полимерных вставок 5. В процессе заливки полимером пористой матрицы 1 на торцах полимерных вставок 5 образуются резервуары 7 для жидкой смазки.
После извлечения пористой матрицы 1 из литьевой прессформы (на фиг. не показана) материал антифрикционных полимерных вставок 6 и полимерного кожуха 3 с буртиками 4, имеющий усадку при остывании, прочно закрепляется в сквозных резьбовых отверстиях пористой матрицы 1 и на ее поверхности, образуя одно целое. По наружному и внутреннему диаметрам пористой матрицы 1 на токарном станке выполняют канавки-ловители 8. В вакуумной установке пористую матрицу 1 пропитывают жидкой смазкой, а затем рабочую поверхность пористой матрицы 1 обрабатывают пластическим деформированием с заданной степенью деформации для получения выступов 6 антифрикционных вставок 5 определенной высоты. Готовый упорный подшипник устанавливают в узлы машин.