Узел трения скольжения

 

Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в опорах скольжения , работающих в тяжелых эксплуатационных условиях. С целью улучшения антифрикционных хар-к узла трения скольжения на одном из элементов выполнены поперечные к направлению скольжения чередующиеся углубления, в которых размещено вакуумное покрытие на основе нитрида титана. На несущей поверхности ответного элемента нанесено также вакуумное покрытие на основе нитрида титана, на котором размещен слой антифрикционного материала. Толщина последнего не меньше ёысоты максимального выступа микронеровностей на несущей поверхности элемента с чередующимися углублениями. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s F 16 С 33/24

ГОСУДАРСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лак нн

° н

ЪФ

1 (. ..... " . -.... ааааа

Изобретение относится к машинострое- поверхности которых имеют покрытия на нйю и .может быть применено в опорах основе нитрида титана; . скольжения, работающих в тяжелых зксплу- Такие узлы способны длительно функатационных условиях. . ционирова1ь втяжелылхэксплуатационныхус- Ql ловниях без заметного износа обеих деталей, О

Известны узлы трения скольжения, в ко-. однако они обладают довольно большим ко- О торых для повышения износостойкости ис - эффициентом трения, что сдерживает их шитираемой детали на нее наносит аантумноЕ: рексе распространение аантифрикционннк р покрытие на основе нитрида титана.. парах.

В подшипнике обеспечивается повйае- . Цель изобретения — улучшение анти ниедолтовелчностиоднойиздеталейтренмя, : фрикционных характеристик узла трения однако суммарный износ всего узла за счлет скольжения. высокой йСтирающей способности покры- Поставленнаяцельдостигаетсятем,что тия остается значительным.. : несущая поверхйость одного из элементов

Известны узлы трения скольжения, со- выпоолнена с поперечными к направлению держащие два взаимно подвижных один m- скольжения чцередующимися углублениями, носительно другого элемента, йесу14ие в которых размещено покрытйе, а на рабо1 (21) 4810941/27 (22) 04.04.90 (46) 30.07.92. Бюл. М 28 (71) Харьковский авиационный институт им.

Н. E. Жуковского (72) С. И. Самофалов, Н, В, Белан, В. А.

Ткаченко, С. С. Иващенко и Т, А. Сырицкая (56} Ананин B. À., Быков А. А.; Соболев А. Ю., Оценка износостойкости тонких упрочненных слоев на стальной подложке. — Новые методы повышения конструктивной прочности стали: Межвузовский сборник научных трудов. — Новосибирск, 1985, с. 52-58.

Дроздов Ю. Н. Пучков В, И. Повышение долговечности узлов трения, — Итоги науки и техники.Сер. Машиностроительные материалы; конструкции и расчет деталей машин. Гидропривод / ВИ,НИТИ 1988, т; 10, с.

93. (54) УЗЕЛ ТРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и м.б. использовано в опорах скольжения, работающих в тяжелых эксплуатационных улславаиялх. С целью улучшения антифрикционййх хар-к узла трения скольжения на одном из элементов выполнены поперечные к направллению скольжения чередующиеся углубления, в которых размещено вакуумное покрытие на основе нитрида титана.. На несущей поверхности ответного элемента нантесено также вакуумное покрытйе на основе нитрида титана, на котором размещен слой актифрикционного материала. Толщина последнего не меньше высоты максимальйого -выступа микронеровностей на несущей поверхности элемента с чередующимися углублениями. 1 ил.

1751506 чей поверхности ответного элемента размещен слой антифрикционного материала толщиной не менее высоты максимального выступа микронеровностей на несущей поверхности элемента с чередующимися углублениями, Выполнение несущей поверхности одного иэ элементов с поперечными к направлению скольжения чередующимися углублениями с покрытием гарантирует сохранение износостойкости этого элемента с существенным улучшением антифрикционности за счет обеСпечения его самосмазываемости путем образования и непрерывного восстановления на рабочей поверхности тонкой экранирующей пленки из материала самого элемента, который мягче износостойкого покрытия и может выполнять роль твердой металлической смазки.

Аналогичную функцию выполняет антифрикционный материал на рабочей поверхности ответного элемента, который заполняет микронеровности износостойкого покрытия, обеспечивая в процессе трения подпитывание рабочей поверхности и положительный градиент механических свойств по глубине поверхностного слоя, Его толщина не меньше высоты макси-мального выступа микронеровностей на элементе с чередующимися углублениями гарантирует первоначальное истирание в приработочном периоде более мягкого материала, что позволяет ускорить приработку и снизить нагрузки на износостойкости покрытия.

На чертеже представлена схема узла.

УзеЛ трения скольжения содержит на одном из элементов 1 чередующиеся углубления с износостойким покрытием 2, на ответном элементе 3 — слой антифрикционного материала 4 с износостойким покрытием 5.

Узел работает следующим образом.

Элементы 1 и 3 перемещают друг относи тельно друга и приводят в соприкосновение.

При небольшом нагружении подвергают контакту антифрикционный слой 4, с одной сто" роны; и микронеровности йокрытия в углублениях 2 с несущей поверхностью 1, с другой стороны, При дальнейшем йагружении в работу вступают микронеровности покрытия 5, унос которых при истирании обеспечивает слой 4 и воздействие которых на контртело 1 вызывает размазывание более мягкого материала 1 по рабочей поверхности элемента. В последующем после приработки микронеровностей на поверхности упрочненного элемента 1 находится пленка материала этого элемента, а на поверхности

10 элемента 3 — пленка айтифрикционного эле.мента, что существенно улучшает антифрикционные характеристики узла трения скольжения при сохранении его высокой изФ I. носостойкости.

15 Пример, Проводили фрикционные испытания деталей из стали ЗОХГСА с вакуумным покрытием из нитрида титана по базовому варианту исполнения узла трения скольжения и по предлагаемому, Использо20 вали трехпяточную машину трения по схеме палец — диск в условиях граничной смазки при давлении 0,16 МПа и скорости скольжения 0,3 м/с, Покрытия в углублениях нано- сили толщиной 10 мкм, на. рабочую

25 поверхность другого элемента наносилась латунь толщиной 3 мкм, что было больше величины R a < первого элемента, равной

1,5 — 2,5 мкм, Коэффициент трения составил величину f=0,04, что в 3 раза ниже, чем ко30 эффициент трения в узле-прототипе, По износостойкости показатели не ухудшились, Формула изобретения

Узел трения скольжения, содержащий два взаимно подвижных один относительно другого элемента, несущие поверхности которых имеют вакуумные покрытия на основе нитрида титана, от л и ч а ю шийсятем, что, с целью улучшения антифрикционных характеристик узла, несущая поверхность одного из элементов выполнена с поперечными к направлению скольжения чередующимися углублениями, в которых размещено покрытие, а на рабочей поверхности ответного элемента размещен слой антифрикционного материала толщиной не менее высоты максимального выступа микронеровностей на несущей поверхности элемента с чередующимися углублениями, 175150Ь

Составитель С.Самофалов

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргектал Корректор Э.Лончакова

Заказ 2680 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосударственнОГО комитета по изркзретениям и открытиям p 1 +KHT СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. уа.Гагарина, 101