ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Полезная модель относится к подшипникам скольжения, и может быть использована в авиационной, космической промышленности и др. областях.
Широко известны подшипники скольжения, содержащие корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, устанавливаемое на вал или ось непосредственно или через вкладыш или втулку. (Новый политехнический словарь, М., БРЭ, 2000, стр.395)
Поверхности отверстия, вкладыша или втулки, при установке, образуют сопряженные поверхности между собой и с валом.
При работе, подшипники скольжения, как опора вала или вращающейся оси, воспринимают от них радиальные, осевые и радиально-осевые нагрузки и обеспечивают их вращение. При этом скольжении сопряженных поверхностей (движение одной относительно другой) возникает трение.
Для его уменьшения в подшипниках скольжения используют антифрикционные материалы, такие как сплавы на основе олова, свинца (баббиты), меди (бронзы), железа (серый чугун) цинка или алюминия, пластмассы (Новый политехнический словарь,, М., БРЭ 2000, стр.27).
Однако эти материалы имеют достаточно высокий коэффициент трения, а их прочность, износостойкость не позволяют использовать их для высоких осевых и радиально-осевых нагрузок.
В основном в подшипниках скольжения антифрикционный материал используют для изготовления вкладышей и втулок.
Известен подшипник скольжения, содержащий втулку, выполненную со сквозными отверстиями и антифрикционные полимерные вставки, образующие на внутренней поверхности трения втулки выступы высотой соответствующей толщине антифрикционного слоя. Антифрикционные полимерные вставки закреплены в выполненных резьбовыми сквозных отверстиях цилиндрической формы (Патент РФ №83303, МПК F16C 33/04, опубл. 27.05.2009).
Известны вкладыши для подшипников скольжения из биметалла с антифрикционным сплавом на алюминиевой основе (патент РФ №2377107, МПК В23К 20/04, опубл. 27.12.2009). Для получения вкладышей используют биметаллические листы или полосы из стали, покрытые антифрикционным составом на алюминиевой основе толщиной более 6,2 мм.
Известно техническое решение в виде листового армированного фторопластового антифрикционного материала для изготовления подшипника скольжения, опорных шайб, опор скольжения (патент РФ №2384412, МПК В32В 5/0, опубл. 20.03.2010).
Триботехнические свойства армированного фторопластового антифрикционного материала сравнимым по свойствам с промышленной металлофторпластовой лентой. Триботехнические свойства армированных фторпластовых антифрикционных материалов составляют: усредненная скорость линейного износа - 0,03-0,08 мкм/ч, коэффициент трения - 0,09-0,11.
Известный материал не обладает высокой прочностью и стабильностью геометрических характеристик поверхности трения в широком диапазоне рабочих температур и требует изготовления подшипника скольжения только методом штамповки, что ограничивает его возможности.
В материалах, размещенных в сети ИНТЕРНЕТ, имеются сведения о подшипниках из карбида кремния, например, на сайте http://siremiks.com/.
Однако применение карбида кремния в подшипниках обусловлено, в основном, его высокими износостойкостью и теплопроводностью.
Антифрикционные покрытия на основе карбида кремния на сопряженных поверхностях подшипников скольжения, в которых при скольжении происходит трение, не выявлены.
Сведения об антифрикционных свойствах покрытий на основе карбида кремния не выявлены.
В основу полезной модели положена задача улучшения триботехнических свойств подшипников скольжения.
Технический результат - снижение коэффициента трения поверхностей, движущихся одна относительно другой и испытывающих взаимное трение при высокой прочности и стабильности геометрических характеристик поверхности трения в широком диапазоне рабочих температур.
Поставленная задача решается тем, что в подшипнике скольжения, содержащем корпус, имеющий цилиндрическое отверстие, устанавливаемым на вал или ось непосредственно или через вкладыш или втулку, который при установке образует сопряженные поверхности, в которых при скольжении происходит трение, по меньшей мере, одна из сопряженных поверхностей имеет антифрикционное покрытие в виде пленочного наноструктурированного дисперсно-упрочненного карбида кремния.
Для изготовления подшипника скольжения, согласно полезной модели, карбид кремния наноструктурируют, например, одним из известных методов в порошковой металлургии с получением основы, дисперсноупрочняют, например, известным методом химического осаждения и тонким слоем в виде пленки наносят на поверхности, в которых при скольжении происходит трение.
Пленочное покрытие из наноструктурированного дисперсно-упрочненного карбида кремния позволяет получить подшипники скольжения с коэффициентом трения от 0,015 до 0,025, что во много раз ниже известных.
Полезная модель может быть использована при получении подшипников скольжения, предназначенных для использования в различных технических устройствах, где необходим низкий коэффициент трения и соответственно высокий ресурс работы, наиболее востребованных в авиационной и космической технике.