Способ изготовления металлографитопластовых подшипников скольжения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о11764995 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24. 07. 78 (21) 2647261/23-05 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 230980 Бюллетень М 35

Датаопубликованияописания 23 09.80 (51)м. Кп.З

В 29 D 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УД1 678. 027. 72 (088.8) (72) Автор изобретения

Э.Я.Абашин

Марийский политехнический институт им. Горького (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГРАФИТОПЛАСТОВЫХ

ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления подшипниксв скольжения, широко применяемых в узлах трения машин и механизмов.

Известны способы изготовления узлов трения, заключающиеся в том, что на одну из частей изделия, служащую матрицей для другой части, наносят промежуточный слой в виде пленки жидкой смазки или синтетической смолы, удаляемый после изготовления изделия, а другую часть изделия пластически деформируют (1).

Однако известные способы изготовления таких узлов трения не обеспечивают необходимого зазора сопряжения ввиду невозможности создания и сохранения равномерного по толщине промежуточного слоя. Кроме того, сложна технология их изготовления эа счет нанесения и удаления промежуточного слоя.

Известен являющийся наиболее близким к предлагаемому способ изготовления металлографитопластовых подшипников скольжения иэ антифрикционного самосмазывающегося материала, включающий опрессовку металлической части изделия раэог2 ретым полимерным материалом в пресс-. форме, отверждение полимерного материала и термообработку иэделия (2) .

Изготовленное таким способом изделие имеет зазор между сопрягаемыми элементами, образуемый эа счет упругой деформации металлической части изделия и разных коэффициентов линейного расширения металла и полимера. Но величина этого зазора регламентирована пределами упругой деформации части изделия и коэффициентами линейного расширения его:

15 частей. Поэтому известным способом невозможно обеспечить необходимый зазор сопряжения. Кроме того, сложна технология изготовления из-за операций запрессовки и ðàñ2О прессовки пальца из металлической части иэделия, а также невозможно изготавливать такие нераэъемные соединения, как металлический вал— полимер.

Целью изобретения является повышение долговечности изделия эа, счет обеспечения необходимого зазора между металлической и полимерной частями изделия и упрощение изготовления.

764995

20

Полученная ве,личина зазора соп яжения мм

Время опрессовки, мин усредненный диаметр сопряже ния изнест" .предзазор сопряжения предлагаемым способом известным способом ширина сопря-, жения лагаемым спосо бом ным способом

20 0,075 +

0 005

О, 090 О, 080

20

38 0,085 +

О, 005

0,120 0,078

40 0,080 +

О 005

Достигается зто тем, что н способе, включающем опрессовку металлической части иэделия разогретым полимерным материалом в пресс-форме, отверждение полимерного материала и термообработку изделия, опрессовку металлической части изделия полимерным материалом осуществляют до частичной степени отверждения полимерного материала н течение времени, определяемого по следующей! формуле:

Т =28,27-),6д +о,ъО9Й-181,83 ьд где Т вЂ” время опрессовки1 — ширина сопряжения;

Й вЂ” усредненный диаметр сопряжения

Ad — заданный зазор сопряжения, а окончательное отверждение полимерного материала осуществляют н процессе термообработки изделия.

На фиг.l изображена схема изготовления неразъемного подшипника; на фиг.2 — схема изготовления разъемного подшипника.

Пример. Изготавливали металлографитопластовый подшипник скольжения из антифрикционного самосмазывающего материала с заданными параметрами: ширина сопряжения d 10 мм,усредненный диаметр d 38 мм, заданный зазор сопряжения ьД=0,85+ 0,5 мм. Металлическую часть иэделия в виде втулки l с вогнутой наружной поверхностью устанавливали в пресс-форму 2 и центрировали в ней с помощью стерЗаданные параметры сопряжения, мм

Как видно из таблипы, описываемым способом получен заданный зазор соп- ряжения, а известным способом получен зазор, выходящий за пре1 делы допуска. Кроме того, время опрессовки в описываемом способе более чем в 2 раза меньше, чем в известном способе изготовления подшипников.

Для других полимерных материалов эмпирические коэффициенты не определяли. Проводили опыты только с графитопластом, как наиболее перспективным полимерным материалом н производстве подшипников. жня 3. Затем полимерный материал— графитопласт — в ниде порошка 4 засыпали в пресс-форму 2 и металлическую втулку 1 опрессовывали этим полимерным материалом путем его разогрева при температуре 200 С и давлении (Р) 600 кг/см пуансоном

5 н течение времени, которое определяли по следующей формуле:

Т = 8,27 -1,6д+О, ЪСЯЙ-181,81 М3

Эмпирические коэффициенты 28,27;

1,6; 0,309 и 181, 81 были получены методом планирования эксперимента.

Время опрессовки составило:

Т=28,27-16 1о+о,wg у8— 1Ы,81 0,085 =8 6 мин:

Затем иэделие извлекали иэ пресс-формы и подвергали термообработке в термошкафах при 120 С в течение 2 ч и н течение 6 ч при

180 С. В процессе термообработки происходило отнерждение полимерного материала и снятие остаточных напряжений в иэделии. Полученный зазор сопряжения измеряли индикатором часового типа с ценой деления

0,001 мм.

Изготовили еще два подшипника скольжения из того же материала с параметрами, указанными н таблице, а для получения сравнительных данных параллельно изготовили изделия с такими же параметрами, иэ того же материала известным способом. Резульхаты опытон приведены н таблицу.

86 О, 116 О, 087

Использование данного способа изготовления металлографитопластовых подшипников скольжения из антифрикционного самосмазывающего материала обеспечивает ноэможность получения заданного зазора сопряжения, что увеличивает долговечность пар трения примерно в 2 ра60 за; упрощение технологии изготовления изделий за счет ликвидации операций запрессонки и распрессовки металлического пальца из металлической части иэделия; увеличение производи тельности процесса изготовления

764995 за счет сокращения времени опрессовки металлической части изделия полимер- ным материалом; расширение области применения, в частности этим способом можно изготавливать нераэьемные соединения металлический вал,полимер.

Расчетные данные показали, что экономический эффект от изготовления одного подшипника скольжения предлагаемым способом составит примерно

0,52 руб. Ожидаемый экономический эффект от использования способа при изготовлении 66,5 тыс. иэделий составит около 34570 руб. в год.

Фсрмула изобретенияСпособ изготовления металлографитопластовых подшипников скольжения из антифрикционного самосмаэывающегося материала, включающий опрессовку металлической части изделия разогретым полимерным материалом в пресс-форме, отверждение полимерного материала и термообработку изделия,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговечности иэделия за счет обеспечения необходимого зазора между металлической и полимерной частями изделия и упрощения изготовления, опрессовку металлической части иэ делия полимерным материалом осуществляют до частичной степени отверждения полимерного материала в течение времени, определяемого (О по следующей формуле:

Т=28,21- 1,ed+ O,ÚO9ñ3 -181,8i ь.й, где Т вЂ” время опрессовки;

d — ширина сопряжениями

Д вЂ” усредненный диаметр соп15 ряжения;

gd — заданный зазор сопряжения, а окончательное отверждение полимерного материала осуществляют в процес2ц се термообработки изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1525255, кл. F 16 C 11 04 о Н 22 05 75.

2. Авторское свидетельство СССР

9 432000,кл. В 23 Р 3/00, 02.12.72.

7á4995

Составитель И,Фролова

Редактор О.Кузнецова Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор И.Móñêà

Эаказ 9407/15 Тирах 735 lIîäíèñíoå

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4