Биметаллический вкладыш подшипника скольжения

 

209I5I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 47b, 9

Заявлено 31 Vll.1965 (№ 1023801/25-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.1.1968. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 7.111.19á8

МПК Г 06с

УДК 621.822.5(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Заявитель

Ю. Я. Зильберг, К, М. Хрущова, А. Е. Изотов и П. В. Пауков

Государственный союзный научно-исследовательский тракторный институт

БИМЕТАЛЛ И Ч ЕСКИ Й ВКЛАДЫШ ПОДШИПНИКА

СКОЛ ЬЖЕН ИЯ

Известны антифрикционные материалы, например свинцовистая бронза, алюминиевые и другие сплавы, применяемые в подшипниках скольжения коленчатого вала двигателей внутреннего сгорания, допускаемая удельная нагрузка которых не превышает 250—

280кг/см- . Для подшипников скольжения существующих дизельных двигателей с форсированным режимом работы необходим антифрикционный материал с допустимой удельной нагрузкой порядка 500 кгlсмз. В этом случае могут быть использованы антифрикционные материалы на медной или алюминиевой основах с добавлением элементов-упрочнителей.

Однако антифрикционные материалы с высокими механическими свойствами при использовании их в подшипниках скольжения плохо прирабатываются к поверхности шейки коленчатого вала и недостаточно смазываются, что может привести к заеданию вала, особенно во время пуска и остановки двигателя.

Исследования большого количества тракторных и других двигателей, проведенные Государственным союзным научно-исследовательским тракторным институтом (НАТИ), показали. что для удовлетворительной работы вкладышей подшипников скольжения антифрикционный материал их должен обладать достаточной податливостью, обеспечивающей компенсацию перекоса и изгиба вала за счет перераспределения материала у краев вкладыша.

Анализ работы вкладышей, имеющих антифрикционный слой из свинцовистой бронзы, показал, что их смазывающие свойства зависят в значительной степени от свинцовых включений, расположенных на рабочей поверхности вкладыша или в близко лежащих к ней слоях. Следовательно, для удовлетворительной работы вкладыша подшипника скольжения, в частности в период запуска и остановки двигателя, а также при недостаточной подаче масла его трущаяся поверхность должна содержать свинец или другое самосмазывающееся вещество, Предлагается вкладыш подшипника сколь-, жения, антифрикционный слой которого изготовлен из материала повышенной прочности.

20 На внутренней поверхности вкладыша выполнены канавки, заполненные веществом, смазывающим трущиеся поверхности.

На фиг. 1 показана стенка биметаллического вкладыша в разрезе; на фиг. 2 — разверт25 ка вкладыша, имеющего канавки на внутренней поверхности в виде полос, расположенных под прямым углом к его продольной оси; на фиг. 3 — канавки под углом к этой оси.

Расположенные в центре вкладыша канав30 ки 1 имеют минимальную глубину и макси209151 мальный интервал между ними, по краям канавки 1 более глубокие, а интервал между ними меньше. Глубина канавок от центра вкладыша к его краям увеличивается по прямой, наклонной под углом а к образующей вкладыша.

Количество и ширина канавок определяется антифрикционными свойствами материала.

Например, если требуется обеспечить антифрикционные свойства, соответствующие свойствам свинцовистой бронзы СБ-30, то общая площадь, занимаемая канавками, должна составлять около 30% от всей трущейся поверхности вкладыша.

Ширина канавок 1 и 2 составляет 0,2—

5 мм, а ширина краевых канавок равна 0,5—

2 им. Количество канавок может быть уменьшено до двух, если необходимо сократить площадь, занимаемую ими.

Ширина канавок 1 по окружности вкладыша также выполняется переменной (фиг. 2), соответствующей величине удельных давлений на подшипник: в местах а наибольшего давления канавки 1 уже, в местах б меньшего нагружения канавки шире.

Глубина канавок 1 определяется допустимым износом антифрикционного вкладыша подшипника скольжения, и для подшипников двигателей внутреннего сгорания принимается равной 0,01 — 0,02 мм, а по краям вкладыша не более половины толщины антифрикционного слоя.

Рабочую поверхность вкладыша, включая поверхность канавок, покрывают веществом 3, улучшающим приработку вкладыша и препятствующим заеданиям (канавки желательно заполнять этим веществом полностью).

Таким веществом, например, является: олово, свинец, а также сплавы на их основе: двусернистый молибден, двусернистый вольфрам, или смеси, содержащие двусернистый молибден и двусернистый вольфрам. В качестве основного антифрикционного материала 4 применяется сплав на медной основе, содержащий в о/о кремния 0,5 — 2, марганца 0,3—

1,2, алюминия 0,3 — 0,7, остальное медь.

Механические свойства сплава следующие: предел прочности при

5 растяжении 30 — 40 кгlсм относительное удлинение 42 — 55 /р твердость по Бриннелю 75 — 85.

Указанный сплав отличается от существующих на медной основе тем, что благодаря

10 низкому содержанию легирующих добавок, повышающих механические свойства сплава (в частности, благодаря отсутствию свинца), усталостная прочность данного сплава превосходит усталостную прочность других безоло15 вянистых медных подшипниковых сплавов, что подтверждается соответствующими испытаниями.

Предмет изобретения

20 1. Биметаллический вкладыш подшипника скольжения, на внутренней поверхности которого выполнены канавки, отличающийся тем, что, с целью увеличения несущей способности и улучшения прирабатываемости, внут25 ренний слой вкладыша выполнен из сплава на. медной основе с химическим составом в o/0. кремний 0,5 — 2, марганец 0,3 — 1,2, алюминий

0,3 — 0,7, остальное медь, а канавки на его трущейся поверхности выполнены кольцевыми

30 глубиной 0,01 — 0,02 мм, шириной 0,2 — 5 мл, заполненные материалом с повышенными антифрикционными свойствами.

2. Вкладыш по п. 1, отличающийся тем,что канавки на его внутренней поверхности за35 полнены свинцом.

3. Вкладыш по п. 1, отличающийся тем, что канавки на его внутренней поверхности заполнены оловом.

4. Вкладыш по п. 1, отличающийся тем, что

40 канавки на его внутренней поверхности заполнены двусернистым молибденом.

5. Вкладыш по п. 1, отличающийся тем, что канавки на его внутренней поверхности заполнены двусернистым вольфрамом.

209151

Фиг. 1

Фиг 2

Фиг. 3

Заказ 320/17 Тираж 530 Подписное

I1IIHI1HI4 1(омптета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунога, 2

Составитель Л. М, Казаков

Ре.адаптор Т. 3. Орловская Техред Л. Я. Бриккер

Корректоры: С. П. Усова

E. Ф. Полионова