Металлополимерный подшипник скольжения
Металлополимерный подшипник скольжения может быть использован в узлах трения в машиностроении. Использование металлополимерного подшипника скольжения позволяет повысить его долговечность. Металлополимерный подшипник скольжения включает пористую втулку 1, выполненную из спеченных металлических порошков и пропитанную смазкой, и полимерный вкладыш 3, образующий трибоповерхность 4, пористая втулка 1 содержит пористые металлические питатели 5, выполненные с различной пористостью из спеченного металлического порошка, например, медного. 2 з.п., 2 ил.
Полезная модель относится к узлам и деталям машин, а именно к металлополимерным подшипникам скольжения и может быть использована в узлах трения в машиностроении.
Известен подшипник скольжения (патент Великобритании №1584842, кл. F16С 33/12, за 1981 г.), включающий вкладыш, выполненный в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого последовательно и концентрично расположены выполненный из металлических сплавов подслой сцепления и расположенный над ним антифрикционный слой, выполненный из полимерных материалов.
Недостатком такого подшипника скольжения является низкая его надежность работы, обусловленная низкой прочностью подслоя сцепления, а также низкой прочностью его сцепления с полым цилиндром, что снижает долговечность подшипника скольжения.
Известен также металлополимерный подшипник (см. книгу Б.Д.Воронкова «Подшипники сухого трения», Ленинград, «Машиностороение», 1979 г. стр.72-73), включающий стальную втулку, в которой размещен полимерный вкладыш, выполненный с компенсатором диаметрального зазора и шпоночным выступом.
Компенсатор диаметрального зазора выполнен в виде тонкой перемычки в стенке вкладыша на его ненагруженной части.
Компенсатор диаметрального зазора обеспечивает сохранение геометрической формы металлополимерного подшипника, однако в процессе работы размеры полимерного вкладыша меняются из-за разности коэффициентов линейного расширения у полимера и стали, что вызывает рост коэффициента трения в рабочей зоне металлополимерного подшипника, а так как полимер имеет низкую теплопроводность, а сталь более высокую, то происходит превышение допустимой температуры, вызывающее перегрев полимерного вкладыша, при этом происходит отслаивание полимерного вкладыша от стальной втулки, что ускоряет износ металлополимерного подшипника скольжения, вследствие чего снижается его долговечность.
Известен также, принятый за прототип, металлополимерный подшипник (см. книгу Б.Д.Воронкова «Подшипники сухого трения», Ленинград, Машиностроение, 1979 г., стр.74-75), включающий металлическую втулку, с выполненными в форме ласточкиного хвоста пазами, в которых установлены с натягом наборные полимерные вкладыши, образующие трибоповерхность металлополимерного подшипника скольжения.
Установка наборных полимерных вкладышей в пазах с натягом предотвращает отслаивание полимерных вкладышей от металлической поверхности втулки, но при этом в процессе работы при сухом трении из-за разности коэффициентов линейного расширения полимера и стали, меняются размеры полимерных вкладышей, что вызывает рост коэффициента трения и
повышение температуры в рабочей зоне металлополимерного подшипника скольжения, вследствие чего происходит интенсивный износ полимерных вкладышей, что снижает долговечность металлополимерного подшипника скольжения.
Техническая задача полезной модели заключается в повышении долговечности металлополимерного подшипника скольжения.
Поставленная задача решается тем, что в известном металлополимерном подшипнике скольжения, включающем металлическую втулку с пазами и закрепленный в пазах полимерный вкладыш, образующий трибоповерхность металлополимерного подшипника скольжения, металлическая втулка дополнительно содержит выполненные с различной пористостью из спеченного металлического порошка пористые питатели, соединяющие металлическую втулку с трибоповерхностью металлополимерного подшипника скольжения, причем металлическая втулка выполнена пористой из спеченных металлических порошков и пропитана смазкой, а пористые питатели выполнены из спеченного медного порошка.
Пористые питатели, размещенные в металлической втулке, выполненные с различной пористостью из спеченного металлического порошка дают возможность варьировать подачу смазки на трибоповерхность металлополимерного подшипника, увеличивая или уменьшая ее количество в зависимости от толщины полимерного вкладыша, вследствие чего можно использовать полимерные вкладыши любой толщины от десятой доли до нескольких мм, исходя из условий работы металлополимерного подшипника, кроме того смазка, поступающая через пористые питатели позволяет снизить
коэффициент трения и одновременно понизить температуру в трибозоне, при этом теплоотвод из трибозоны осуществляется не только по контактной поверхности полимерный вкладыш - металлическая втулка, но и через пористые питатели, выполненные из спеченного медного порошка, который усиливает теплоотвод, что снижает износ полимерного вкладыша, вследствие чего повышается долговечность металлополимерного подшипника скольжения.
Металлическую втулку, выполненную пористой из спеченных металлических порошков и пропитанную смазкой, возможно изготовить с повышенной пористостью (пористость 30-40% и выше), что позволяет значительно увеличить резерв смазки в металлополимерном подшипнике скольжения, что также повышает долговечность металлополимерного подшипника скольжения.
На фиг.1 - изображен металлополимерный подшипник скольжения в разрезе;
на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.
Металлополимерный подшипник скольжения включает пористую, выполненную из спеченных металлических порошков и пропитанную смазкой втулку 1 с конусными пазами 2 и полимерный вкладыш 3, закрепленный в пазах 2 и образующий трибоповерхность 4 металлополимерного подшипника скольжения. Втулка 1 содержит пористые металлические питатели 5, соединяющие втулку 1 с трибоповерхностью 4. Пористые металлические питатели 5 выполнены из спеченного медного порошка с различной пористостью, зависящей от толщины полимерного
вкладыша 3 и, следовательно, от количества подаваемой на трибоповерхность 4 смазки.
Работа металлополимерного подшипника скольжения осуществляется следующим образом.
Металлополимерный подшипник скольжения устанавливают на его рабочее место. При вращении вала (на фиг. не показан) в рабочей зоне между трибоповерхностью 4 металлополимерного подшипника скольжения и валом (на фиг. не показан) происходит разогрев полимерного вкладыша 3 и тепло передается втулке 1 через полимерный вкладыш 3 и пористые металлические питатели 5. В результате разности коэффициентов теплового расширения материала втулки 1 и смазки, последняя через пористые металлические питатели 5 поступает на трибоповерхность 4 металлополимерного подшипника скольжения. Смазка снижает трение и температуру в рабочей зоне системы подшипник - вал. При остановке и охлаждении металлополимерного подшипника скольжения смазка через пористые металлические питатели 5 возвращается во втулку 1. Далее процесс повторяется.
1. Металлополимерный подшипник скольжения, включающий металлическую втулку с пазами и закрепленный в пазах полимерный вкладыш, образующий трибоповерхность металлополимерного подшипника скольжения, отличающийся тем, что металлическая втулка дополнительно содержит выполненные с различной пористостью из спеченного металлического порошка пористые питатели, соединяющие металлическую втулку с трибоповерхностью металлополимерного подшипника скольжения.
2. Металлополимерный подшипник скольжения по п.1, отличающийся тем, что металлическая втулка выполнена пористой из спеченных металлических порошков и пропитана смазкой.
3. Металлополимерный подшипник скольжения по п.1, отличающийся тем, что пористые питатели выполнены из спеченного медного порошка.
