ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ

Полезная модель относится к узлам и деталям машин, а именно к подшипникам скольжения и может быть использована в узлах трения в машиностроении.
Известен самосмазывающийся подшипник скольжения (заявка на изобретение RU №2000104123, кл. F 16 С 33/04, 2001.12.27), включающий пористую спеченную втулку, наружная цилиндрическая поверхность которой содержит несколько витков проволоки и ограничители смещения проволоки, выполненные в виде буртиков на торцах пористой спеченной втулки. В процессе работы подшипникового узла под действием динамических нагрузок, первый слой может разорваться и втулка теряет посадку в корпусе, что приводит к заклиниванию узла, разрушая при этом вал и подшипник, что снижает долговечность подшипника.
Известен также подшипник скольжения (а.с. СССР №1428854, кл. F 16 С 33/04 за 1988 г.), содержащий вкладыш в виде соединенных в каркас зигзагообразных элементов из пористого спеченного материала с образованием сотовых ячеек, стенки которых выполнены вогнутыми.
Недостаток такого подшипника скольжения заключается в том, что при первоначальном движении вала, он вступает во фрикционный контакт с каркасом из пористого спеченного материала, вызывая «пусковой износ», дающий
деформацию каркаса свыше 20 мкм, что повышает износ каркаса и вала, вследствие чего снижается долговечность подшипника.
Известен также самосмазывающийся подшипник скольжения, принятый за прототип (патент RU №2222721, кл. F 16 С 17/00, F 16 С 33/04, 2004.01.27), включающий намотанную из тканного материала втулку с пропитанным полимерным связующим наружным слоем, имеющим бандаж из металлической оправки, пропитанной жидкой смазкой средней частью и пропитанным связующим с антифрикционным наполнителем внутренним слоем, которые связаны между собой сквозными отверстиями, диаметр которых в наружном слое превышает диаметр отверстий во внутреннем слое.
Недостатком такого самосмазывающегося подшипника скольжения является непрочная связь между средней частью и наружным и внутренним слоями втулки, что ускоряет ее разрушение, и снижает долговечность подшипника.
Техническая задача полезной модели заключается в повышении долговечности подшипника скольжения.
Поставленная задача решается тем, что в известном самосмазывающемся подшипнике скольжения, содержащем имеющую внутреннюю поверхность трения и наружную поверхность с бандажом втулку, выполненную со сквозными отверстиями, диаметр которых на наружной поверхности превышает диаметр отверстий на внутренней поверхности трения, в сквозных отверстиях втулки размещены антифрикционные полимерные вставки с образованием на внутренней поверхности трения выступов с высотой, соответствующей
толщине содержащего полимерно-маслографитовую суспензию антифрикционного слоя, разделяющего трущиеся поверхности, при этом втулка выполнена из пористого спеченного материала, пропитанного жидкой смазкой, а бандаж выполнен в виде обручей, размещенных на антифрикционных полимерных вставках.
Размещение антифрикционных полимерных вставок в сквозных отверстиях втулки с образованием на внутренней поверхности трения выступов позволяет установить вал на выступах антифрикционных полимерных вставок, в начале работы происходит непосредственный контакт вала с антифрикционными полимерными вставками, что исключает «пусковой износ» втулки из пористого спеченного материала и вала, и при трении вызывает образование фрикционных слоев переноса, обеспечивающих устойчивую работу пары трения (вал - подшипник), что повышает долговечность подшипника.
Высота выступов антифрикционных полимерных вставок, соответствующая толщине антифрикционного слоя обеспечивает контактирование любой точки сопряженной поверхности вала с полимерной частью втулки, что снижает износ пористой части втулки, вследствие чего повышается долговечность подшипника.
Выполнение втулки из пористого спеченного материала, пропитанного жидкой смазкой, обеспечивает выделение жидкой смазки в зону трения при нагреве втулки в процессе работы, что снижает интенсивность износа и
уменьшает тепловую напряженность подшипника, повышая тем самым его долговечность.
Бандаж, выполненный в виде обручей на антифрикционных полимерных вставках, обеспечивает фиксирование вставок в сквозных отверстиях втулки.
На фиг.1 - изображена втулка подшипника скольжения, продольное сечение;
На фиг.2 - сечение втулки подшипника скольжения, вид сбоку.
Подшипник скольжения содержит пропитанную жидкой смазкой, например, маслом, втулку 1, выполненную из пористого спеченного антифрикционного материала, например, металлических порошков, имеющую внутреннюю поверхность трения 2 и наружную поверхность 3. Втулка 1 выполнена со сквозными отверстиями, имеющими форму усеченного конуса, причем диаметр отверстий на наружной поверхности 3 превышает диаметр отверстий на внутренней поверхности трения 2. В сквозных отверстиях втулки 1 размещены антифрикционные полимерные вставки 4 с образованием выступов 5 на внутренней поверхности трения 2. Высота выступов 5 соответствует толщине антифрикционного слоя. Антифрикционные полимерные вставки 4 выполнены, например, из упруго-пластически деформируемого полиамида. На наружной поверхности 3 втулки 1 на антифрикционных полимерных вставках 4 выполнен бандаж в виде обручей 6.
Работа предлагаемого подшипника скольжения осуществляется следующим образом.
Предварительно втулку 1 пропитывают маслом. В начале работы вал (на фиг. не показан) вступает в контакт с выступами 5 антифрикционных полимерных вставок 4, при этом вал (на фиг. не показан) не взаимодействует с внутренней поверхностью трения 2 втулки 1, что исключает «пусковой износ». При работе пары трения (вал - выступы антифрикционных вставок) могут возникать критические нагрузки, которые приводят к упругой деформации антифрикционных полимерных вставок 4, вал (на фиг. не показан) взаимодействует с внутренней поверхностью трения 2 втулки 1, при этом происходит нагревание втулки 1, в результате чего из пористого материала втулки 1 выделяется масло и поступает в зону трения, что снижает интенсивность износа и уменьшает тепловую напряженность подшипника, при этом антифрикционные полимерные вставки 4 упруго восстанавливаются. При остановке подшипника скольжения трущиеся поверхности разделены масляной пленкой и антифрикционными полимерными вставками, что исключает «остановочный износ». Таким образом конструктивное выполнение втулки 1 обеспечивает саморегулирование процесса трения, что повышает долговечность подшипника износа.
Изготовление втулки подшипника осуществляется следующим образом.
Втулку 1 со сквозными отверстиями спекают из металлических порошков методом порошковой металлургии. Пористую спеченную втулку 1 помещают в литьевую форму и заливают антифрикционным полимерным материалом, в результате чего в сквозных отверстиях втулки 1 образуются
антифрикционные полимерные вставки 4. Затем втулку 1 пропитывают маслом и запрессовывают в обойму (на фиг. не показана), после чего внутренняя поверхность трения 2 обрабатывается с определенной степенью деформации.
И так как упругие деформации антифрикционного полимерного материала выше, чем у пористого спеченного материала втулки 1, то после деформации антифрикционные полимерные вставки 4 образуют выступы 5 на внутренней поверхности трения 2. Высоту выступов можно варьировать изменением степени деформации.