Способ изготовления подшипника скольжения
Владельцы патента RU 2492368:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. Способ изготовления подшипника скольжения заключается в намотке ленты на вращающуюся оправку с пропиткой ленты полимерным связующим с наполнителями с созданием натяжения ленты и сохранением статического натяжения ленты в процессе отверждения и температурной обработки. При намотке первого слоя ленты под нее укладывают в шахматном порядке самосмазывающиеся брикеты в виде таблеток из фторопласта-4, которые фиксируют в напряженном состоянии за счет натяжения ленты и тарельчатыми металлическими пружинами, расположенными на нерабочем торце каждой таблетки. Наружную и внутреннюю поверхности подшипника скольжения после отверждения подшипника скольжения обрабатывают в размер, включая рабочую поверхность таблеток. Технический результат: повышение износостойкости и долговечности изготавливаемых подшипников скольжения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения.
Известен способ изготовления подшипника скольжения методом намотки на оправку ленты с полимерным связующим с последующим отверждением (патент РФ №2147699, кл. F16C 33/04, В29С 53/60 от 20.04.2000).
Однако указанный способ допускает расслоение получаемых подшипников скольжения, что приводит к износу и разрушению корпуса подшипника при эксплуатации узлов трения.
Ближайшим аналогом является способ изготовления подшипника скольжения намоткой ленты на вращающуюся оправку с пропиткой ленты полимерным связующим с наполнителями с созданием натяжения ленты и сохранением статического натяжения ленты в процессе отверждения и температурной обработки (патент РФ №2238448, кл. F16C 33/04, В29С 53/60 от 20.10.2004).
Однако известный способ не позволяет получать необходимую прочность и износостойкость подшипника скольжения из-за того, что применяемые наполнители в зоне трения не обеспечивают низкого трения, что приводит к разрушению узла трения по границе наполнителей со связующим при работе с динамическими нагрузками и перепадами температур при длительной эксплуатации.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение износостойкости и долговечности изготавливаемых подшипников скольжения.
Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем намотку ленты на вращающуюся оправку с пропиткой ленты полимерным связующим с наполнителями с созданием натяжения ленты и сохранением статического натяжения ленты в процессе отверждения и температурной обработки согласно изобретения, при намотке первого слоя ленты под нее укладывают в шахматном порядке самосмазывающиеся брикеты в виде таблеток из фторопласта-4, которые фиксируют в напряженном состояние за счет натяжения ленты и тарельчатыми металлическими пружинами, расположенными на нерабочем торце каждой таблетки. Кроме того, наружную и внутреннюю поверхности подшипника скольжения после отверждения подшипника скольжения обрабатывают в размер, включая рабочую поверхность таблеток.
Размещение при намотке первого слоя ленты под ней самосмазывающихся брикетов в виде таблеток из фторопласта-4, которые фиксируют в напряженном состояние за счет натяжения ленты и тарельчатыми металлическими пружинами, расположенными на нерабочем торце каждой таблетки, позволяет создавать в зоне трения низкое трение, что повышает износостойкость и долговечность подшипников скольжения.
Обработка в размер наружной и внутренней поверхностей подшипника скольжения после отверждения подшипника скольжения, включая рабочую поверхность таблеток, обеспечивает надежное крепление подшипника в корпусе изделия и высокую прирабатываемость, что увеличивает долговечность подшипника скольжения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема намотки; на фиг.2 - общий вид с разрезом по оси подшипника скольжения после реализации способа.
Пример реализации способа.
Непрерывную ленту 1 сматывают с бобины, пропитывают композицией (например, эпоксидной смолой ЭД-20 с отвердителем ПЭПА, порошками графита и фторопласта и др.) и наматывают на цилиндрическую оправку 2 за счет ее вращения. Необходимое давление намотки между слоями ленты 1 создают путем натяжения ленты торможением вращения бобины и фиксацией первого слоя ленты 1 посредством полуотвержденной композиции на оправке.
При намотке первого слоя ленты 1 под нее укладывают в шахматном порядке самосмазывающиеся брикеты в виде таблеток 3 из фторопласта-4, которые фиксируют в напряженном состояние за счет натяжения ленты 1 и тарельчатыми металлическими пружинами 4, расположенными на нерабочем торце каждой таблетки 3.
Процесс намотки продолжают до достижения требуемой толщины подшипника скольжения.
После создания требуемой толщины производят отверждение и термообработку. В процессе отверждения композиции за счет статического напряжения ленты и термической усадки происходит опрессовка, которая значительно увеличивает антифрикционные и прочностные свойства получаемых подшипников скольжения.
После полного отверждения композиции подшипник скольжения снимают с оправки и обрабатывают на токарном станке путем обточки наружной и внутреннюю поверхности подшипника скольжения в размер, включая рабочую поверхность таблеток.
После каждого изготовления подшипника скольжения цилиндрическую оправку 2 обрабатывают известным антиадгезионным составом.
Величину напряженного состояния устанавливают экспериментально и обеспечивают натяжением ленты.
В процессе эксплуатации подшипник скольжения не требует смазки, так как таблетки 3 из фторопласта, посредством сжатых предварительно тарельчатых металлических пружин 4, имеют возможность обеспечивать узел трения сухой смазкой. В случае перегрузки узла трения происходит его разогрев до температуры, при которой фторопласт-4 (находящийся в напряженном состояние) расширяется и воздействует с одной стороны на поверхность трения, смазывая ее, а с другой стороны сжимает тарельчатые металлические пружины 4. При восстановлении нормального режима работы узла трения (от дополнительной подачи в узел трения фторопласта-4) подшипник скольжения охлаждается и тарельчатые металлические пружины 4 компенсируют израсходованный объем таблеток 3, путем надвижения по скользящей посадке (которая обеспечивается усадкой фторопласта-4 и его антифрикционными характеристиками) на поверхность трения, убирая полученный зазор между таблетками 4 и зоной трения. Это обеспечивает постоянную высокую износостойкость независимо от динамических нагрузок и перепада температур.
В отличие от аналогов предлагаемый способ обеспечивает постоянную дозированную подпитку поверхностей трения самосмазывающимся материалом (фторопластом-4), что повышает долговечность подшипникового узла при длительной эксплуатации, независимо от наличия динамических нагрузок и перепада температур.
1. Способ изготовления подшипника скольжения намоткой ленты на вращающуюся оправку с пропиткой ленты полимерным связующим с наполнителями с созданием натяжения ленты и сохранением статического натяжения ленты в процессе отверждения и температурной обработки, отличающийся тем, что при намотке первого слоя ленты под нее укладывают в шахматном порядке самосмазывающиеся брикеты в виде таблеток из фторопласта-4, которые фиксируют в напряженном состоянии за счет натяжения ленты и тарельчатыми металлическими пружинами, расположенными на нерабочем торце каждой таблетки.
2. Способ изготовления подшипника скольжения по п.1, отличающийся тем, что наружную и внутреннюю поверхности подшипника скольжения после отверждения подшипника скольжения обрабатывают в размер, включая рабочую поверхность таблеток.
