AT507924A2

AT507924A2 - SLIDING MENT

Info

Publication number: AT507924A2
Application number: AT0027410A
Authority: AT
Original assignee: Daido Metal Co
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2010-09-15
Also published as: JP2010196813A; AT507924A3; KR20100097036A; DE102010002236A1; CN101813132B; CN101813132A

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitelement, das besonders geeignet ist zur Verwendung als Lager für einen Verbrennungsmotor, insbesondere als Kreuzkopflager für einen Zweitaktdieselmotor.The present invention relates to a sliding element that is particularly suitable for use as a bearing for an internal combustion engine, in particular as a crosshead bearing for a two-stroke diesel engine.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei Gleitelementen wie Lagern für Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Hauptlagem, die einen Kurbelwelle tragen oder bei Kurbelzapfenlagem an Pleuelstangenköpfen, rotieren Wellen kontinuierlich in einer Richtung, relativ zu den Gleitflächen der Lager, so dass zwischen den Gleitflächen des Lagers und der Welle ein Ölfilm gebildet wird und durch die sogenannte hydrodynamische Schmierung ein gleitender Zustand erreicht wird. Dadurch kommen die Gleitfläche des Lagers und die Gleitfläche der rotierenden Welle kaum miteinander in Kontakt und es wirkt nur eine geringe Kraft (Schubspannung) auf die Gleitfläche ein.In sliding elements such as bearings for internal combustion engines, especially at Hauptlagem wearing a crankshaft or crank pin bearings on connecting rod heads, waves rotate continuously in one direction relative to the sliding surfaces of the bearings, so that between the sliding surfaces of the bearing and the shaft, an oil film is formed and By the so-called hydrodynamic lubrication a sliding state is achieved. As a result, the sliding surface of the bearing and the sliding surface of the rotating shaft hardly come into contact with each other and it acts only a small force (shear stress) on the sliding surface.

Im Gegensatz dazu wird bei Kreuzkopflagem für Schiffsmotoren die relative Gleitgeschwindigkeit zwischen der Welle und der Gleitfläche periodisch Null, da die Gleitfläche und die Welle eine oszillierende Bewegung relativ zueinander ausführen. Dadurch ist die Ausbildung eines Ölfilms zwischen der Welle und der Gleitfläche erschwert. Insbesondere dann, wenn sich die relative Richtung des Gleitens zwischen der Welle und der Gleitfläche ändert, gleiten die Welle und die Gleitfläche, während sie in direktem Kontakt miteinander sind, so dass eine starke Kraft (Schubspannung) auf die Gleitfläche einwirkt. Daher werden für Kreuzkopflager für Schiffsmotoren Gleitelemente benötigt, die in der Lage sind, die Reibung bei Kontakt mit der Welle zu verringern und die nicht leicht brechen.In contrast, in marine engine crosshead flags, the relative sliding velocity between the shaft and the sliding surface periodically becomes zero because the sliding surface and the shaft make an oscillating motion relative to each other. As a result, the formation of an oil film between the shaft and the sliding surface is difficult. In particular, when the relative direction of sliding between the shaft and the sliding surface changes, the shaft and the sliding surface slide while being in direct contact with each other, so that a strong force (shear stress) acts on the sliding surface. Therefore, for crosshead bearings for ship engines, sliding members capable of reducing the friction upon contact with the shaft and not easily breaking are needed.

Gemäß dem Stand der Technik werden Kreuzkopflager eingesetzt, bei denen eine Nickelschicht galvanisch aufgebracht ist auf der Oberfläche einer Aluminiumlagerlegierung, die ihrerseits auf einer Stahlstützschicht aufgebracht ist, und darauf wird des Weiteren ein etwa 20 pm dicker Überzug aus Blei aufgalvanisiert. Bei Kreuzkopflagem ist die Verwendung eines Bleiüberzugs weit verbreitet, da dieser weich und hochgradig formanpassungsfähig ist und die Bildung eines Ölfilms dadurch erleichtert Es ergibt sich jedoch das Problem des Festfressens infolge plastischer Verformung, die verursacht wird durch den Kontakt zwischen der Welle und der Gleitfläche oder durch die abnutzungsbedingte Freilegung der Nickelschicht. Außerdem verursacht BleiAccording to the prior art, cross-head bearings are used in which a nickel layer is electroplated on the surface of an aluminum bearing alloy, which in turn is applied to a steel support layer, and thereon is further electroplated an approximately 20 pm thick lead coating. In crosshead applications, the use of a lead coat is widespread because it is soft and highly conformable and facilitates the formation of an oil film. However, there is the problem of seizure due to plastic deformation caused by contact between the shaft and sliding surface or through the wear-related exposure of the nickel layer. It also causes lead

Umweltprobleme, da es eine umweltgefährdende Substanz ist.Environmental problems, as it is an environmentally hazardous substance.

Bei anderen herkömmlichen Kreuzkopflagem ist die Verwendung von Harzschichten vorgeschlagen worden, die aus einem Harzbindemittel und einem Festschmierstoff bestehen, ·· · «· ··· ·· 2 um die voranstehend beschriebenen Probleme bei Verwendung eines Bleiüberzugs zu vermeiden. So wird beispielsweise gemäß der JP-A-07-238936 auf der Oberfläche einer Aluminiumlagerlegierung eine 2 bis 10 pm starke Harzüberzugsschicht gebildet und die Gleiteigenschaften des Gleitlagers werden dadurch verbessert, dass die Harzschicht 55 bis 98 Gew.-% eines Festschmierstoffs enthält. Gemäß der JP-A-09-125176 wird die Beständigkeit eines Gleitlagers gegen Festfressen dadurch verbessert, dass eine Cu-Ag-Sn-Lagerlegierungsschicht gebildet wird, und die Formanpassungsfähigkeit der Welle wird dadurch verbessert, dass auf der Lagerlegierungsschicht eine weiche Metall- oder Harzschicht mit einer Dicke von 1 bis 25 pm als Überzug gebildet wird. Gemäß der JP-A-2006-308099 wird auf einer Lagermetallschicht eine 1 bis 40 pm starke Harzschicht gebildet und die Beständigkeit gegen Abrieb, Kavitation und Korrosion wird dadurch verbessert, dass die Harzschicht als Festschmierstoff 15 bis 25 Vol.-% Molybdändisulfid oder 5 bis 15 Vol.-% Graphit enthält.In other conventional crosshead flags, the use of resin layers consisting of a resin binder and a solid lubricant has been proposed to avoid the problems described above when using a lead coating. For example, according to JP-A-07-238936, a 2 to 10 μm thick resin coating layer is formed on the surface of an aluminum bearing alloy, and the sliding properties of the sliding bearing are improved by containing the resin layer 55 to 98% by weight of a solid lubricant. According to JP-A-09-125176, the durability of a sliding bearing against seizure is improved by forming a Cu-Ag-Sn bearing alloy layer, and the conformability of the shaft is improved by forming a soft metal or resin layer on the bearing alloy layer is formed with a thickness of 1 to 25 pm as a coating. According to JP-A-2006-308099, a 1 to 40 pm thick resin layer is formed on a bearing metal layer, and the resistance to abrasion, cavitation and corrosion is improved by giving the resin layer as a solid lubricant 15 to 25% by volume of molybdenum disulfide or 5 to Contains 15 vol .-% graphite.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß der JP-A-07238936 wird auf der Oberfläche einer Aluminiumlagerlegierung eine 2 bis 10 pm starke Harzschicht gebildet, die bis zu 55 bis 98 Gew.-% eines Festschmierstoffs enthält, um die Gleiteigenschaften der Harzschicht zu verbessern. Da der Festschmierstoff in einer solchen Schicht bei einer Hitzebehandlung kaum schrumpft, während das Harzbindemittel vergleichsweise stark schrumpft, bilden sich an der Oberfläche der Harzschicht leicht Unregelmäßigkeiten, d.h. die Rauigkeit der Oberfläche erhöht sich. Je höher das Verhältnis des Volumenanteils des Festschmierstoffs zum Volumenanteil des Harzbindemittels ist, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts zwischen Teilchen des Festschmierstoffs, da der Raum zwischen den Teilchen durch das Harzbindemittel ungenügend ausgefüllt wird, und infolgedessen verringert sich die Festigkeit der Harzschicht. Bei Lagern z.B. für die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, bei denen die Welle relativ zur Gleitfläche kontinuierlich in einer Richtung rotiert, bildet sich zwischen der Gleitfläche und der Welle ein beständiger Ölfilm. Aus diesem Grund kommt es weniger häufig zu einem Kontakt zwischen der Gleitfläche und der Welle und es wird nur eine geringe Kraft (Schubspannung) auf die Gleitfläche ausgeübt, sodass sich auch bei Verwendung einer Harzschicht mit rauer Oberfläche oder geringer Festigkeit kein Problem ergibt. Wenn eine solche Harzschicht jedoch für Lager wie z.B. Kreuzkopflager verwendet wird, bei denen es zu einem häufigen Kontakt zwischen der Gleitfläche und der Welle kommt und eine starke Schubspannung auf die Gleitfläche ausgeübt wird, kommt es zu einem Festfressen oder Brechen der Harzschicht.According to JP-A-07238936, a 2 to 10 μm thick resin layer containing up to 55 to 98% by weight of a solid lubricant is formed on the surface of an aluminum bearing alloy to improve the sliding properties of the resin layer. Since the solid lubricant hardly shrinks in such a layer upon heat treatment while the resin binder shrinks comparatively much, irregularities tend to form on the surface of the resin layer, e.g. the roughness of the surface increases. The higher the ratio of the volume fraction of the solid lubricant to the volume fraction of the resin binder, the higher the probability of contact between particles of the solid lubricant, since the space between the particles is insufficiently filled by the resin binder, and as a result, the strength of the resin layer decreases. For storage, e.g. for the crankshaft of an internal combustion engine, in which the shaft rotates continuously in one direction relative to the sliding surface, a resistant oil film is formed between the sliding surface and the shaft. For this reason, there is less contact between the sliding surface and the shaft, and only a small force (shear stress) is applied to the sliding surface, so that no problem arises even when using a resinous surface having a rough surface or low strength. However, if such a resin layer is suitable for bearings such as e.g. Cross-head bearing is used, in which there is frequent contact between the sliding surface and the shaft and a strong shear stress is exerted on the sliding surface, it comes to a seizure or breaking of the resin layer.

Auch wenn eine auf einer Cu-Ag-Sn-Lagerlegierungsschicht als Überzug gebildete weiche Metall- oder Harzschicht eine Dicke von 1 bis 25 pm aufweist, wie dies in der JP-A-09-125176 beschrieben wird, dürfte sich dieser Überzug abnutzen. In der genannten ·* ·· • · · · • · · ί • · · t • · · · ·« ·· ·· ♦ ··. ·· 3Although a soft metal or resin layer formed as a coating on a Cu-Ag-Sn bearing alloy layer has a thickness of 1 to 25 μm, as described in JP-A-09-125176, this coating is expected to wear. In the above-mentioned... ···························································. ·· 3

Druckschrift wird ausgeführt, dass es lediglich notwendig sei, dass der Überzug eine Dicke aufweist, die erforderlich ist, um eine Formanpassungsfahigkeit gegenüber der Welle zu erreichen, da die Gleitlegierungsschicht hervorragende Gleiteigenschaften aufweise. Bei Lagern, wie z.B. Kreuzkopflagem, bei denen die Welle und die Gleitfläche häufig miteinander in Kontakt kommen, tritt jedoch ein Festfressen auf, wenn sich der Überzug abgenutzt hat.It is stated that it is only necessary that the coating have a thickness required to achieve conformability with respect to the shaft, since the sliding alloy layer has excellent sliding properties. For stores such as e.g. However, cross-head flags, where the shaft and sliding surface often contact each other, seizure occurs when the cover has worn.

Obwohl die Harzschicht Molybdändisulfid oder Graphit als Festschmierstoff enthält, so wie dies in der JP-A-2006-308099 beschrieben ist, ist die an der Gleitfläche vorhandene Menge an festem Schmierstoff gering, da die Obergrenze des Gehalts an festem Schmierstoff 40% (bezogen auf das Volumen) beträgt, sodass der Reibungskoeffizient bei Kontakt zwischen der Welle und dem Festschmierstoffhoch ist. Daher kommt es bei Lagern, wie z.B. Kreuzkopflagem, bei denen es zu einem häufigen Kontakt mit der Welle kommt, zu einem Festfressen in der Harzschicht. Außerdem weist von den Festschmierstoffen Molybdändisulfid eine sehr dünne und flache Form auf mit einer durchschnittlichen Breite von 10 bis 40 pm und einer durchschnittlichen Höhe von 5 bis 15 nm, und die flache Oberfläche ist parallel zur Gleitfläche ausgerichtet. Daher wird Molybdändisulfid durch Scherkräfte, die durch Kontakt mit der Welle verursacht werden, leicht gebrochen, was zu einer Verringerung der Festigkeit der Harzschicht fuhrt.Although the resin layer contains molybdenum disulfide or graphite as a solid lubricant, as described in JP-A-2006-308099, the amount of solid lubricant present on the sliding surface is small, since the upper limit of the solid lubricant content is 40% (based on the volume), so that the friction coefficient at contact between the shaft and the solid lubricant is high. Therefore, bearings such as e.g. Crosshead flags, which are in frequent contact with the shaft, seizure in the resin layer. In addition, of the solid lubricants, molybdenum disulfide has a very thin and flat shape with an average width of 10 to 40 μm and an average height of 5 to 15 nm, and the flat surface is aligned parallel to the sliding surface. Therefore, molybdenum disulfide is easily broken by shearing forces caused by contact with the shaft, resulting in a decrease in the strength of the resin layer.

Bei Lagern, wie z.B. Kreuzkopflagem, bei denen es zu einem häufigen Kontakt mit der Welle kommt, bestehen, wir voranstehend dargelegt, miteinander im Widerspruch stehende Anforderungen, einerseits eine große Menge Festschmierstoff verwenden zu müssen, um die Beständigkeit der Harzschicht gegen Festfressen gering zu halten, und andererseits eine geringe Menge Festschmierstoff verwenden zu müssen, um die Festigkeit der Harzschicht aufrecht zu erhalten. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Umstände gemacht und ihre Aufgabe besteht darin, ein Gleitelement bereitzustellen, bei dem die Beständigkeit gegen Festfressen aufrechterhalten wird, ohne die Festigkeit der Harzschicht zu verringern, auch wenn die Harzschicht eine große Menge an Festschmierstoff enthält.For stores such as e.g. Cross-head flags, in which there is frequent contact with the shaft, are, as stated above, conflicting requirements, on the one hand to use a large amount of solid lubricant to keep the resistance of the resin layer against seizure low, and on the other hand a small To use amount of solid lubricant in order to maintain the strength of the resin layer. The present invention has been made in view of these circumstances, and its object is to provide a sliding member in which the seizure resistance is maintained without lowering the strength of the resin layer even though the resin layer contains a large amount of solid lubricant.

Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung ein Gleitelement bereit, das eine Harzschicht umfasst, die auf einer Oberfläche eines Trägermaterials gebildet ist. Die Harzschicht enthält ein Harzbindemittel und insgesamt 40 bis 60 Vol.-% eines Festschmierstoffs.To achieve this object, the invention provides a sliding member comprising a resin layer formed on a surface of a substrate. The resin layer contains a resin binder and a total of 40 to 60% by volume of a solid lubricant.

Der Festschmierstoff enthält Graphit und Molybdändisulfid und genügt den folgenden Bedingungen (a) bis (c): (a) das Verhältnis der durchschnittlichen Teilchengröße Xg des Graphits zur durchschnittlichen Teilchengröße Xm des Molybdändisulfids genügt der Formel: 2 <Xg/Xm< 10; (b) das Verhältnis des Gehalts in Vol.-% des Graphits Vg zum Gehalt in Vol.-% des Molybdändisulfids Vm genügt der Formel: 0,2 < Vg/Vm < 2; und (c) der Parameter Vg, der die Gesamtoberfläche des Festschmierstoffs darstellt, genügt der Formel: Vg/Xg + Vm/Xm < 0,55.The solid lubricant contains graphite and molybdenum disulfide and satisfies the following conditions (a) to (c): (a) the ratio of the average particle size Xg of the graphite to the average particle size Xm of the molybdenum disulfide satisfies the formula: 2 < Xg / Xm <10; (b) the ratio of the content in vol.% of the graphite Vg to the content in vol.% of the molybdenum disulfide Vm satisfies the formula: 0.2 < Vg / Vm <2; and (c) the parameter Vg representing the total surface area of the solid lubricant satisfies the formula: Vg / Xg + Vm / Xm < 0.55.

Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung umfasst das Harzbindemittel mindestens eines der Materialien Polyamidimidharz, Polybenzimidazolharz und Polyimidharz.According to an embodiment of the invention, the resin binder comprises at least one of polyamideimide resin, polybenzimidazole resin and polyimide resin.

Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung weist der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von 2 bis 8 pm auf.According to one embodiment of the invention, the graphite has an average particle size Xg of 2 to 8 pm.

Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung weist der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von nicht mehr als 45% der Dicke der Harzschicht auf.According to an embodiment of the invention, the graphite has an average particle size Xg of not more than 45% of the thickness of the resin layer.

Gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung umfasst die Harzschicht des Weiteren nicht mehr als 20 Vol.-%, relativ zur Gesamtmenge des Harzbindemittels, von mindestens einem der Materialien Polyethersulfon, Polyamid, Polyphenylensulfid und Polytetrafluorethylen.According to one embodiment of the invention, the resin layer further comprises not more than 20% by volume, relative to the total amount of the resin binder, of at least one of polyethersulfone, polyamide, polyphenylene sulfide and polytetrafluoroethylene.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Beständigkeit gegen Festfressen aufrecht erhalten werden, ohne die Festigkeit der Harzschicht zu verringern, auch wenn die Harzschicht aus einem Harzbindemittel und 40 bis 60 Vol.-% eines Festschmierstoffs besteht, da der Festschmierstoff aus Graphit und Molybdänsulfid besteht und den Beziehungen (a) bis (c) genügt. Wenn die Gesamtmenge des Festschmierstoffs andererseits weniger als 40 Vol.-% beträgt, erhöht sich der Reibungskoeffizient bei Kontakt mit der Welle, was zu einem Festfressen an der Harzschicht führt. Wenn die Gesamtmenge der Festschmierstoffe mehr als 60 Vol.-% beträgt, verringert sich das Verhältnis von Harzbindemittel zu Festschmier stoffen und die Festschmierstoffe können nicht ausreichend festgehalten werden, was zu einer Verringerung der Festigkeit der Harzschicht fuhrt.According to the present invention, the seizure resistance can be maintained without lowering the strength of the resin layer even though the resin layer is composed of a resin binder and 40 to 60% by volume of a solid lubricant, since the solid lubricant is made of graphite and molybdenum sulfide and the like Relationships (a) to (c) suffice. On the other hand, when the total amount of the solid lubricant is less than 40% by volume, the friction coefficient increases upon contact with the shaft, resulting in seizure of the resin layer. When the total amount of the solid lubricants is more than 60% by volume, the ratio of resin binder to solid lubricants decreases, and the solid lubricants can not be sufficiently retained, resulting in a reduction in the strength of the resin layer.

Gemäß der Beziehung (a) beträgt das Verhältnis der durchschnittlichen Teilchengröße Xg des Graphits zu der durchschnittlichen Teilchengröße Xm des Molybdändisulfids nicht weniger als 2 und nicht mehr als 10 (2 <Xg/Xm < 10). In Figur 4 ist gezeigt, dass, wenn nur ein Festschmierstoff 22 mit kleinerer durchschnittlicher Teilchengröße in dem Harzbindemittel 21 verteilt ist (Figur 4A) oder wenn nur ein Festschmierstoff 23 mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße in dem Harzbindemittel 21 verteilt ist (Figur 4B), relativ große Zwischenräume zwischen den Festschmierstoffteilchen bestehen und der Festschmierstoff ein großes scheinbares Volumen einnimmt. Wenn im Gegensatz dazu ein Festschmierstoff 22 mit kleinerer durchschnittlicher Teilchengröße und ein Festschmierstoff 23 mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße in dem Harzbindemittel 21 verteilt ist (Figur 4C), nimmt der Festschmierstoff 22 mit der kleineren durchschnittlichen Teilchengröße die Zwischenräume zwischen dem Festschmierstoff 23 mit der größeren Teilchengröße ein und der Festschmierstoff weist ein kleineres scheinbares Volumen auf. Die Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche der Harzschicht, die durch Unterschiede in der Schrumpfung zwischen dem Harzbindemittel und dem Festschmierstoff bei Hitzebehandlung verursacht werden, sind daher gering, selbst wenn eine große Menge an Molybdänsulfid mit 5 ·· ·· 1 · · 1 · · ! • · · * ·· • · kleinerer durchschnittlicher Teilchengröße und Graphit mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße als Festschmierstoffe eingesetzt werden. Da der Kontakt zwischen Teilchen der festen Schmierstoffe verhindert wird, wird auch eine Verringerung der Festigkeit der Harzschicht verhindert. Die Form des Festschmierstoffs ist nicht auf die in Figur 4 gezeigte sphärische Form beschränkt und kann ovale oder andere unregelmäßige Formen einschließen.According to the relationship (a), the ratio of the average particle size Xg of the graphite to the average particle size Xm of the molybdenum disulfide is not less than 2 and not more than 10 (2 <Xg / Xm <10). In Figure 4 it is shown that if only one smaller average particle size solid lubricant 22 is dispersed in the resin binder 21 (Figure 4A) or if only one larger average particle size solid lubricant 23 is dispersed in the resin binder 21 (Figure 4B), relatively large There are gaps between the solid lubricant particles and the solid lubricant occupies a large apparent volume. In contrast, when a smaller average particle size solid lubricant 23 and a larger average particle size solid lubricant 23 are dispersed in the resin binder 21 (FIG. 4C), the smaller average particle size solid lubricant 22 occupies the spaces between the larger particle size solid lubricant 23 and the solid lubricant has a smaller apparent volume. Therefore, the irregularities on the surface of the resin layer caused by differences in the shrinkage between the resin binder and the solid lubricant upon heat treatment are small, even when a large amount of molybdenum sulfide having 5 ···· 1 ··· 1 · ·! Smaller average particle size and larger average particle size graphite are used as solid lubricants. Since the contact between particles of the solid lubricants is prevented, a reduction in the strength of the resin layer is also prevented. The shape of the solid lubricant is not limited to the spherical shape shown in Fig. 4 and may include oval or other irregular shapes.

Wenn das Verhältnis der durchschnittlichen Teilchengrößen im Gegensatz dazu weniger als 2 beträgt, ist der Unterschied zwischen den durchschnittlichen Teilchengrößen gering und das Molybdändisulfid, das die geringere durchschnittliche Teilchengröße aufweist, kann deshalb nicht in ausreichendem Maß die Zwischenräume zwischen den Graphitteilchen mit der größeren durchschnittlichen Teilchengröße einnehmen, sodass sich das scheinbare Volumen der Festschmierstoffe nicht verringert. Wenn das Verhältnis der durchschnittlichen Teilchengrößen mehr als 10 beträgt, besteht ein Unterschied in den durchschnittlichen Teilchengrößen und das Molybdändisulfid mit der geringeren durchschnittlichen Teilchengröße ist im Vergleich zu dem Graphit mit der größeren durchschnittlicheren Teilchengröße zu klein, sodass sich das scheinbare Volumen der Festschmierstoffe erhöht. Daher kann das Harzbindemittel nicht in ausreichendem Maße eindringen, was zu einer Verringerung der Festigkeit der Harzschicht führt.On the contrary, when the ratio of the average particle sizes is less than 2, the difference between the average particle sizes is small, and the molybdenum disulfide having the smaller average particle size can not sufficiently occupy the gaps between the graphite particles having the larger average particle size so that the apparent volume of solid lubricants does not decrease. When the ratio of the average particle sizes is more than 10, there is a difference in the average particle sizes, and the molybdenum disulfide having the smaller average particle size is too small compared to the graphite having the larger average particle size, so that the apparent volume of the solid lubricants increases. Therefore, the resin binder can not penetrate sufficiently, resulting in a decrease in the strength of the resin layer.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Festigkeit der Harzschicht erhöht werden, indem Graphit mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße und Molybdändisulfid mit kleinerer durchschnittlicher Teilchengröße als Festschmierstoffe verwendet werden. Es wird angenommen, dass dies auf folgendem Mechanismus beruht: Molybdändisulfid und Graphit, die kommerziell verfügbare Festschmierstoffe sind, liegen im Allgemeinen in Form von Pulvern vor. Molybdändisulfid besteht aus flachen Teilchen und weist eine Schichtstruktur mit zahlreichen Spaltungsebenen in der zur flachen Oberfläche parallelen Richtung auf. Graphit liegt demgegenüber in Form körniger Teilchen vor und weist keine Spaltungsebenen in Richtung der Teilchenoberfläche auf. Deshalb wird davon ausgegangen, dass, wenn man Molybdändisulfid- und Graphitpulver miteinander vergleicht, die Molybdändisulfidteilchen eine richtungsabhängige Festigkeit aufweisen und leicht in der zur flachen Oberfläche parallelen Richtung gespalten werden, während Graphitteilchen keine solche richtungsabhängige Festigkeit aufweisen. Daher ist Graphit relativ betrachtet fester als Molybdändisulfid. Anders ausgedrückt kann Molybdändisulfid durch die auf die Gleitfläche ausgeübte, durch Kontakt mit der Welle verursachte Scherkraft leicht zerstört werden.According to the present invention, the strength of the resin layer can be increased by using larger average particle size graphite and smaller average particle size molybdenum disulfide as solid lubricants. It is believed that this is due to the following mechanism: Molybdenum disulfide and graphite, which are commercially available solid lubricants, are generally in the form of powders. Molybdenum disulfide consists of flat particles and has a layered structure with numerous cleavage planes in the direction parallel to the flat surface. In contrast, graphite is present in the form of granular particles and has no cleavage planes in the direction of the particle surface. Therefore, when comparing molybdenum disulphide and graphite powders, it is considered that the molybdenum disulfide particles have directional strength and are easily split in the direction parallel to the flat surface, while graphite particles have no such directional strength. Therefore, graphite is relatively stronger than molybdenum disulfide in relative terms. In other words, molybdenum disulfide can be easily destroyed by the shearing force applied to the sliding surface caused by contact with the shaft.

Wenn jedoch Molybdändisulfid mit geringerer durchschnittlicher Teilchengröße verwendet wird, wird die Scherkraft verteilt und die auf jedes einzelne Molybdändisulfidteilchen einwirkende Scherkraft wird gering. Dadurch kann die Zerstörung der Molybdändisulfidteilchen unterdrückt werden. Obgleich auch innerhalb des Harzbindemittels Scherkräfte wirken, können diese Scherkräfte durch die hohe Festigkeit der ·· • · • · ··♦ ·· ·· ··· • ··. ·· · · • · ! • · · • · · ··· ·· 6However, when molybdenum disulfide having a smaller average particle size is used, the shearing force is dispersed and the shearing force applied to each molybdenum disulfide particle becomes small. Thereby, the destruction of the molybdenum disulfide particles can be suppressed. Although shear forces also act within the resin binder, these shearing forces can be due to the high strength of the ········································································. ·· · · · ·! • · · · · · ··· ·· 6

Graphitteilchen verringert werden, da der in dem Harzbindemittel verteilte Graphit eine größere durchschnittliche Teilchengröße aufweist. Aufgrund der voranstehend dargelegten Tatsachen wird davon ausgegangen, dass eine sehr hohe Festigkeit der Harzschicht aufrechterhalten wird durch Verteilen von Graphit mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße und Molybdänsulfid mit kleinerer durchschnittlicher Teilchengröße als Festschmierstoffe, und zwar auch dann, wenn die Harzschicht große Mengen der Festschmierstoffe enthält.Graphite particles are reduced because the distributed in the resin binder graphite has a larger average particle size. From the above facts, it is considered that a very high strength of the resin layer is maintained by dispersing graphite of larger average particle size and molybdenum sulfide having a smaller average particle size than solid lubricants, even if the resin layer contains large amounts of the solid lubricants.

Gemäß der Beziehung (b) kann die Beständigkeit gegen Festfressen aufrechterhalten werden, ohne die Festigkeit der Harzschicht zu verringern, indem der Bereich für das Verhältnis des Gehalts in Vol.-% an Graphit Vg zum Gehalt in Vol.-% an Molybdändisulfid Vm festgelegt wird als 0,2 < Vg/Vm < 2. Dabei zeigt Molybdändisulfid starke Gleiteigenschaften, wenn eine Scherkraft auf die Gleitfläche wirkt, da seine Spaltungsebenen in der Richtung parallel zur Gleitfläche orientiert sind und die geschichteten Spaltungsebenen der Scherung unterworfen werden. Da Graphit im Gegensatz dazu keine ausgerichteten Spaltungsebenen aufweist, unterliegt der Graphit kaum der Scherung, wenn eine Scherkraft auf die Gleitfläche einwirkt, obgleich Graphit geringfügig schlechtere Gleiteigenschaften als Molybdändisulfid aufweist. Demgemäß sollte die Harzschicht eine große Menge Graphit enthalten, um die Festigkeit der Harzschicht zu erhöhen, während sie eine große Menge Molybdändisulfid enthalten sollte, um die Gleiteigenschaften zu verbessern. Deshalb ist es wichtig, ein Gleichgewicht der zugegebenen Mengen zu erzielen. Wenn das Verhältnis der zugegebenen Mengen andererseits weniger als 0,2 beträgt, wird der Gehalt an Graphit zu gering und die Wirkung der Verbesserung der Festigkeit der Harzschicht tritt nicht ein. Wenn das Verhältnis der zugegebenen Mengen größer als 2 ist, wird der Gehalt an Graphit zu groß und der Reibungskoeffizient bei Kontakt mit der Welle erhöht sich, was zu einem Festfressen an der Harzschicht führt.According to the relationship (b), the seizure resistance can be maintained without lowering the strength of the resin layer by setting the range of the ratio of the content in vol.% Of graphite Vg to the content in vol.% Of molybdenum disulfide Vm as 0.2 < Vg / Vm < 2. Molybdenum disulfide exhibits strong sliding properties when a shearing force acts on the sliding surface because its cleavage planes are oriented in the direction parallel to the sliding surface and the layered cleavage planes are subjected to shear. In contrast, since graphite has no aligned cleavage planes, graphite hardly undergoes shearing when a shearing force is applied to the sliding surface, although graphite has slightly lower sliding properties than molybdenum disulfide. Accordingly, the resin layer should contain a large amount of graphite in order to increase the strength of the resin layer while containing a large amount of molybdenum disulfide in order to improve the sliding properties. Therefore, it is important to achieve a balance of added amounts. On the other hand, when the ratio of the amounts added is less than 0.2, the content of graphite becomes too small and the effect of improving the strength of the resin layer does not occur. If the ratio of the amounts added is greater than 2, the content of graphite becomes too large and the friction coefficient upon contact with the shaft increases, resulting in seizure of the resin layer.

Gemäß der Bedingung (c) wird der Bereich für den Parameter, der die Gesamtoberfläche des Festschmierstoffs darstellt, so festgelegt, dass gilt Vg/Xg + Vm/Xm < 0,55; dadurch wird verhindert, dass die Gesamtoberfläche des Festschmierstoffs in der Harzschicht zu groß wird und die Verringerung der Festigkeit der Harzschicht kann somit vermieden werden. Wenn der Parameter, der die Gesamtoberfläche des FestschmierstofFs darstellt, andererseits größer als 0,55 wird, weist der Festschmierstoff eine große Gesamtoberfläche auf und die Festigkeit der Harzschicht verringert sich. Der Grund hierfür besteht darin, dass der Festschmierstoff und das Harzbindemittel durch van-der-Waals-Kräfte miteinander verbunden sind, sodass die Haftung zwischen dem Festschmierstoff und dem Harzbindemittel nicht stark ist. Wenn die Gesamtoberfläche des Festschmierstoffs groß ist, kommen Teilchen des Festschmierstoffs miteinander in Kontakt und das Harzbindemittel kann nicht in ausreichendem Maße eindringen, sodass sich die Festigkeit der Harzschicht beträchtlich verringert. ·· ··« • · · ! • · · < • · · • · · 7According to the condition (c), the range for the parameter representing the total surface area of the solid lubricant is set to be Vg / Xg + Vm / Xm <0.55; thereby, the total surface area of the solid lubricant in the resin layer is prevented from becoming too large, and the reduction in the strength of the resin layer can thus be avoided. On the other hand, if the parameter representing the total surface area of the solid lubricant becomes larger than 0.55, the solid lubricant has a large total surface area and the strength of the resin layer decreases. The reason for this is that the solid lubricant and the resin binder are bonded together by van der Waals forces, so that the adhesion between the solid lubricant and the resin binder is not strong. When the total surface area of the solid lubricant is large, particles of the solid lubricant come into contact with each other, and the resin binder can not penetrate sufficiently, so that the strength of the resin layer decreases considerably. ···· «• · ·! • · · < • · · · · · 7

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform besteht das Harzbindemittel aus mindestens einem der Harze Polyamidimidharz (nachfolgend bezeichnet als „PAI-Harz“), Polybenzimidazolharz (nachfolgend bezeichnet als ,,ΡΒΙ-Harz“) und Polyimidharz (nachfolgend bezeichnet als „PI-Harz“). Diese Harze weisen hervorragende Hitzebeständigkeit auf und sind als Harzbindemittel in Gleitelementen geeignet.According to a preferred embodiment, the resin binder is composed of at least one of polyamideimide resin (hereinafter referred to as "PAI resin"), polybenzimidazole resin (hereinafter referred to as "ΡΒΙ resin") and polyimide resin (hereinafter referred to as "PI resin"). These resins have excellent heat resistance and are useful as resin binders in sliding members.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausföhrungsform weist der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von 2 bis 8 pm auf. Wenn der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von weniger als 2 pm aufweist, wird die Teilchengröße zu klein und die Wirkung der Verbesserung der Festigkeit der Harzschicht tritt nicht ein. Wenn der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von mehr als 8 pm aufweist, besitzt die Harzschicht eine erhöhte Oberflächenrauigkeit und daher eine verringerte Beständigkeit gegen Festfressen.According to another preferred embodiment, the graphite has an average particle size Xg of 2 to 8 pm. When the graphite has an average particle size Xg of less than 2 μm, the particle size becomes too small and the effect of improving the strength of the resin layer does not occur. When the graphite has an average particle size Xg of more than 8 μm, the resin layer has an increased surface roughness and therefore a reduced seizure resistance.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von nicht mehr als 45% der Dicke der Harzschicht auf. Wenn die Harzschicht dünn ist und der Graphit eine durchschnittliche Teilchengröße Xg von mehr als 45% der Schichtdicke aufweist, zeigt die Harzschicht eine erhöhte Oberflächenrauigkeit und daher eine verringerte Beständigkeit gegen Festfressen.According to another preferred embodiment, the graphite has an average particle size Xg of not more than 45% of the thickness of the resin layer. When the resin layer is thin and the graphite has an average particle size Xg of more than 45% of the layer thickness, the resin layer exhibits an increased surface roughness and therefore a reduced seizure resistance.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Harzschicht des Weiteren nicht mehr als 20 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Harzbindemittels, von mindestens einem der Materialien Polyethersulfon, Polyamid (nachfolgend bezeichnet als „PA-Harz“), Polyphenylensulfld und Polytetrafluorethylen (nachfolgend bezeichnet als „PTFE-Harz“). Durch Zugabe dieser Harze zu dem Harzbindemittel, wird die Härte des Harzbindemittels verringert und die Formanpassungsfahigkeit der Harzschicht kann erhöht werden. Wenn der Gehalt mehr als 20 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Harzbindemittels beträgt, wird die Härte des Harzbindemittels zu gering und die Festigkeit der Harzschicht dadurch verringert.According to another preferred embodiment of the invention, the resin layer further contains not more than 20% by volume, based on the total amount of the resin binder, of at least one of polyethersulfone, polyamide (hereinafter referred to as "PA resin"), polyphenylene sulfide and polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as "PTFE resin"). By adding these resins to the resin binder, the hardness of the resin binder is lowered, and the conformability of the resin layer can be increased. If the content is more than 20% by volume based on the total amount of the resin binder, the hardness of the resin binder becomes too low and the strength of the resin layer is thereby lowered.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Kreuzkopfmechanismus.Figure 1 is a schematic view of a crosshead mechanism.

Figur 2 ist eine schematische strukturelle Ansicht eines Oszillationstests.Figure 2 is a schematic structural view of an oscillation test.

Figur 3 ist eine schematische Ansicht eines Querschnitts eines Kreuzkopflagers gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung.Figure 3 is a schematic view of a cross section of a crosshead bearing according to examples of the present invention.

Figur 4A ist eine schematische Ansicht eines Festschmierstoffs 22 mit geringerer durchschnittlicher Teilchengröße, verteilt in einem Harzbindemittel 21.FIG. 4A is a schematic view of a lower average particle size solid lubricant 22 dispersed in a resin binder 21.

Figur 4B ist eine schematische Ansicht eines Festschmierstoffs 23 mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße, verteilt in einem Harzbindemittel 21. t ·· ·· • · · • · ! • · · • · ·· »· ·· ··· ·· 8Figure 4B is a schematic view of a larger average particle size solid lubricant 23 dispersed in a resin binder 21. t ···· · · · · ·! • · · • · ·· "· ·· ··· ·· 8th

Figur 4C ist eine schematische Ansicht eines Festschmierstoffs 22 mit kleinerer durchschnittlicher Teilchengröße und eines Festschmierstoffs 23 mit größerer durchschnittlicher Teilchengröße, verteilt in einem Harzbindemittel 21.FIG. 4C is a schematic view of a smaller average particle size solid lubricant 22 and a larger average particle size solid lubricant 23 dispersed in a resin binder 21.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Kreuzkopfmechanismus 1, der zu einem Kolben 3 eines Schiffsmotors gehört.Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Figure 1 is a schematic view of a crosshead mechanism 1 associated with a piston 3 of a marine engine.

In Figur 1 unterstützt der Kreuzkopfmechanismus 1 für einen Schiffsmotor schwenkbar die Welle 5, die am unteren Ende der Kolbenstange 4 befestigt ist, die mit dem Kolben 3 verbunden ist, der in dem Zylinder 2 gleitet. Der Kreuzkopfmechanismus 1 umfasst: ein Kreuzkopflager 6, bei dem eine Gleitschicht gebildet ist zwischen der Welle 5 und der Gleitlageroberfläche; und ein Lagergehäuse 7, das das Kreuzkopflager 6 einschließt. Der Kreuzkopfmechanismus 1 ist am oberen Ende der Pleuelstange 8 angeordnet, deren unteres Ende die Kurbelwelle 9 rotierbar lagert.In Fig. 1, the boat-type cross-head mechanism 1 pivotally supports the shaft 5 fixed to the lower end of the piston rod 4 connected to the piston 3 which slides in the cylinder 2. The crosshead mechanism 1 includes: a crosshead bearing 6 in which a sliding layer is formed between the shaft 5 and the slide bearing surface; and a bearing housing 7 enclosing the crosshead bearing 6. The crosshead mechanism 1 is arranged at the upper end of the connecting rod 8, the lower end of which rotatably supports the crankshaft 9.

Bei dem wie voranstehend beschrieben konstruierten Schiffsmotor wird die Hin- und Herbewegung des Kolbens 3 über die Pleuelstange 8 in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle 9 umgewandelt. Dabei wird das in dem Lagergehäuse 7 untergebrachte Kreuzkopflager 6 der Hin- und Herbewegung der Pleuelstange 8 in dem Kreuzkopfmechanismus 1 unterworfen, sodass die Bildung eines Ölfilms auf der Lageroberfläche erschwert ist und die Welle 5 und die Gleitfläche leicht miteinander in Kontakt kommen. Aus diesem Grund ist es bei dem Kreuzkopflager 6, bei dem es häufig zu einem solchen Kontakt mit der Welle 5 kommt, erforderlich, sowohl die Festigkeit als auch die Beständigkeit gegenüber Festfressen der Harzschicht sicherzustellen.In the marine engine constructed as described above, the reciprocating motion of the piston 3 is converted into a rotational movement of the crankshaft 9 via the connecting rod 8. At this time, the crosshead bearing 6 housed in the bearing housing 7 is subjected to the reciprocating motion of the connecting rod 8 in the crosshead mechanism 1, so that the formation of an oil film on the bearing surface is made difficult and the shaft 5 and the sliding surface easily come into contact with each other. For this reason, in the crosshead bearing 6, which frequently comes into such contact with the shaft 5, it is necessary to ensure both the strength and the seizure resistance of the resin layer.

Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts des Kreuzkopflagers 6. Das Kreuzkopflager 6 weist eine Konfiguration auf, bei der eine Harzschicht 12, die als Gleitfläche dient, auf der Oberfläche einer Aluminiumlagerlegierungsschicht 11 gebildet ist, die an eine Stahlplatte 13 gebunden ist, die ein Stützmetall darstellt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht die Harzschicht 12 aus: einem hitzebeständigen Harz, wie z.B. einem PAI-Harz, einem PBI-Harz oder einem PA-Harz als Hauptkomponente; und Graphit mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 bis 7 pm und Molybdändisulfid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 bis 3 pm als Festschmierstoffe in einer Gesamtmenge von 40 bis 60 Vol.-%. Die durchschnittlichen Teilchengrößen der Festschmierstoffe wurden zuvor nach dem Laserbeugungsverfahren bestimmt.3 shows a schematic view of a cross section of the crosshead bearing 6. The crosshead bearing 6 has a configuration in which a resin layer 12 serving as a sliding surface is formed on the surface of an aluminum bearing alloy layer 11 bonded to a steel plate 13 which is a Represents supporting metal. According to the present embodiment, the resin layer 12 is made of: a heat-resistant resin such as a resin. a PAI resin, a PBI resin or a PA resin as a main component; and graphite having an average particle size of 1 to 7 μm and molybdenum disulfide having an average particle size of 0.5 to 3 μm as solid lubricants in a total amount of 40 to 60% by volume. The average particle sizes of the solid lubricants were previously determined by the laser diffraction method.

Die Produkte der Beispiele, bei denen die Harzschicht 12 gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist, und die Produkte der Vergleichsbeispiele wurden anschließend einem Oszillationstest unterworfen. Zur Herstellung der Produkte der Beispiele und 9The products of the examples in which the resin layer 12 according to the present invention is formed and the products of the comparative examples were then subjected to an oscillation test. For the preparation of the products of Examples and 9

Vergleichsbeispiele für den Oszillationstest wurde eine flache Platte hergestellt durch Aufbringen einer Aluminiumlagerlegierungsschicht 11 auf einer Stahlplatte 13, die als Trägermetall fungiert, und dies wurde zu einer Lagerhalbschale mit einem äußeren Durchmesser von 110 mm, einer Breite von 40 mm und einer Dicke von 5 mm weiterverarbeitet. Die Lagerhalbschale wurde einer Entfettung unterworfen und die Oberfläche der Lagerlegierungsschicht 11 wurde durch Strahlen aufgeraut. Nach dem Waschen und Trocknen wurde eine durch Verdünnen der in den Beispielen 1 bis 10 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 10 in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzungen mit einem organischen Lösungsmittel (N-Methyl-2-pyrrolidon) hergestellte Zusammensetzung auf die voranstehend beschriebene Oberfläche der Lagerlegierungsschicht 11 durch Sprühen mit Luft aufgebracht. Das organische Lösungsmittel wurde anschließend durch Trocknen entfernt und die resultierende Struktur wurde einer 60-minütigen Hitzebehandlung bei 180°C unterworfen. Die Dicke der Harzschicht 12 wurde auf 20 pm eingestellt.Comparative examples of the oscillation test, a flat plate was prepared by applying an aluminum bearing alloy layer 11 on a steel plate 13 functioning as a supporting metal, and this was further processed into a bearing half shell having an outer diameter of 110 mm, a width of 40 mm and a thickness of 5 mm , The bearing half-shell was subjected to degreasing, and the surface of the bearing alloy layer 11 was roughened by blasting. After washing and drying, a composition prepared by diluting the organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone) compositions shown in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10 in Table 1 was applied to the above-described surface of the bearing alloy layer 11 applied by spraying with air. The organic solvent was then removed by drying, and the resulting structure was subjected to heat treatment at 180 ° C for 60 minutes. The thickness of the resin layer 12 was set to 20 μm.

In Vergleichsbeispiel 11 wurde eine 3 pm starke Ni-Schicht auf die Lagerlegierungsschicht 11 der voranstehend beschriebenen Lagerhalbschale galvanisch abgeschieden und anschließend wurde ein 20 pm starker Pb-Sn-Cu-Überzug galvanisch abgeschieden.In Comparative Example 11, a 3 pm thick Ni layer was electrodeposited on the bearing alloy layer 11 of the above-described bearing half shell, and then a 20 pm thick Pb-Sn-Cu overlay was electrodeposited.

Der Oszillationstest wurde mit dem in Figur 2 gezeigten Oszillationstestgerät 30 durchgeführt. Bei dem Oszillationstestgerät 30 sind eine oszillierende Welle und eine Testwelle 31 miteinander verbunden durch eine Pleuelstange und die Testwelle 31 wird durch einen (nicht gezeigten) Kurbelmechanismus in Oszillation versetzt. Ein Stützlagergehäuse 32, das ein Stützlager 33 einschließt, das an der Testwelle 31 anliegt, ist über der Welle 31 angeordnet, und mittels einer (nicht gezeigten) hydraulischen Pumpe wird eine variable Last über das Stützlagergehäuse 32 aufgebracht. Unter der Testwelle 31 ist ein Testlager 34 mit erfmdungsgemäßer Harzschicht 12 auf einem tragenden Tisch 35 angebracht. Über einen Ölzufuhrpfad 36 wird dem voranstehend beschriebenen Stützlager 33 und dem Testlager 34 Schmieröl zugeführt.The oscillation test was carried out with the oscillation test apparatus 30 shown in FIG. In the oscillation test apparatus 30, an oscillating shaft and a test shaft 31 are connected to each other by a connecting rod, and the test shaft 31 is oscillated by a crank mechanism (not shown). A support bearing housing 32 including a support bearing 33 abutting the test shaft 31 is disposed above the shaft 31, and a variable load is applied through the support bearing housing 32 by means of a hydraulic pump (not shown). Under the test shaft 31, a test bearing 34 having the resin layer 12 according to the present invention is mounted on a supporting table 35. Lubricating oil is supplied via an oil supply path 36 to the above-described support bearing 33 and the test bearing 34.

Der Test wurde mit dem voranstehend beschriebenen Oszillationstestgerät 30 eine Stunde lang bei voreingestellten Lasten durchgeführt und das Brechen der Harzschicht 12 wurde visuell beobachtet. Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Die Testbedingungen in dem Oszillationstestgerät sind in Tabelle 2 beschrieben. Insbesondere wurde ein Grenzlasttest zur Bestimmung der Festigkeit und der Beständigkeit gegen Festfressen des Testlagers 34 nach folgendem Verfahren durchgeführt: Die Oszillationsgeschwindigkeit der Testwelle 31, bestehend aus einem Lagermaterial aus S45C mit einer maximalen Rauigkeit der Welle von durchschnittlich 0,8 pm, wurde auf 300 min'1 eingestellt und der Oszillationswinkel wurde auf ± 20° eingestellt. Der Maximalwert Pwmax des Lagerflächendrucks wurde allmählich erhöht und es wurde der kritische Lagerflächendruck gemessen, bei dem kein Abplatzen oder Festfressen in dem Testlager 34The test was performed with the above-described oscillation tester 30 for one hour at preset loads, and the breakage of the resin layer 12 was visually observed. The test results are given in Table 1. The test conditions in the oscillation tester are described in Table 2. Specifically, a limit load test for determining the strength and seizure resistance of the test bearing 34 was conducted according to the following method. The oscillation speed of the test shaft 31 consisting of a bearing material of S45C having a maximum roughness of the shaft of 0.8 μm on average was set to 300 minutes '1 is set and the oscillation angle has been set to ± 20 °. The maximum value Pwmax of the bearing surface pressure was gradually increased, and the critical bearing surface pressure at which no chipping or seizure in the test bearing 34 was measured

10 auftrat, wobei dieses eine Lagergröße von 100 mm (Durchmesser) x 40 mm (Länge) x 5 mm (Dicke) besaß.10, which had a bearing size of 100 mm (diameter) x 40 mm (length) x 5 mm (thickness).

[Tabelle 1][Table 1]

Testergebnisse (maximaler Oberflächendruck ohne Abplatzen) llOMPa 120MPa lOOMPa 90MPa lOOMPa 80MPa lOOMPa lOOMPa 90MPa | llOMPa Abplatzen bei 50 MPa 50MPa 50MPa Abplatzen bei 50 MPa Festfressen bei 50 MPa o vo 50MPa 60MPa Festfressen bei 50 MPa Abplatzen bei 50 MPa Festfressen bei 50 MPa Merkmale gemäß Anspruch 1 Vg/Xg + Vm/Xm o 0,24 0,26 0,30 o cT 0,54 0,46 CO θ' CO θ' cs <Ί. ο 0,64 0,37 0,16 o CO θ' 0,18 0,39 0,34 0,25 0,15 0,52 Cu-Sn-Cu-Überzug Vg/Vm 0,6 0,5 0,7 0,7 0,6 0,6 IN θ' IN θ' 0,7 in «n θ' in ινλ θ' 1 0,8 1 0,6 0,1 CO 0,6 Xg/Xm 2,3 2,3 ! cn <N 2,3 o 2,3 2,3 (N IN 0,3 CN 1 CO ri 1 2,3 COft 2,3 Gesamtmenge an FestschmierstofFen (Vol.-%) 40 45 50 09 40 40 50 50 50 50 45 50 50 45 35 50 65 40 40 40 Gehalt (Vol.-%) Molybdändisulfid (pm) _1 co 30 30 20 30 30 in 25 30 30 35 20 45 20 40 35 o θ' 25 30 20 in θ' 25 30 25 Graphit (pm) 20 20 20 in 3,5 in m 20 25 in in 30 «n 20 in 25 in ! 30 30 PA Ο PBI 09 09 55 50 50 09 09 PAI 09 55 50 40 50 50 40 50 50 55 65 35 09 CS CO TT in Ό 00 σ\ o CS CO in VO 00 o\ o 1“H pidspa |a;dsT3qspoi3[gi9A • ♦ · · · ·· · ··Test results (maximum surface pressure without flaking) llOMPa 120MPa lOOMPa 90MPa lOOMPa 80MPa lOOMPa lOOMPa 90MPa | llOMPa Chipping at 50 MPa 50MPa 50MPa Chipping at 50MPa seizure at 50MPa o 50MPa 60MPa seizure at 50MPa chipping at 50MPa seizure at 50MPa Characteristics according to claim 1 Vg / Xg + Vm / Xm o 0.24 0.26 0 , 30 o cT 0.54 0.46 CO θ 'CO θ' cs < Ί. ο 0.64 0.37 0.16 o CO θ '0.18 0.39 0.34 0.25 0.15 0.52 Cu-Sn-Cu coating Vg / Vm 0.6 0.5 0, 7 0.7 0.6 0.6 IN θ 'IN θ' 0.7 in «n θ 'in ινλ θ' 1 0.8 1 0.6 0.1 CO 0.6 Xg / Xm 2.3 2 , 3! cn <N 2,3 o 2,3 2,3 (N IN 0,3 CN 1 CO ri 1 2,3 COft 2,3 Total amount of solid lubricants (% by volume) 40 45 50 09 40 40 50 50 50 Content (% by volume) of molybdenum disulphide (pm) .sup.-1 co 30 30 20 30 30 in 25 30 30 35 20 45 20 40 35 o θ '25 30 20 in θ' 25 30 25 graphite (pm) 20 20 20 in 3.5 in m 20 25 in 30 "n 20 in 25 in! 30 30 PA Ο PBI 09 09 55 50 50 09 09 PAI 09 55 50 40 50 50 40 50 50 55 65 35 09 CS CO TT in Ό 00 σ \ o CS CO in VO 00 o \ o 1 "H pidspa | a; dsT3qspoi3 [gi9A • ♦ · · · ··· ··

12 [Tabelle 2]12 [Table 2]

Parameter Wert Einheit Lagergröße φ100 x λ40 xt5 mm Oszillationsgeschwindigkeit 300 min1 Oszillationswinkel ±20 O Schmieröl „Marine Oil“ SS30 - Ölzufuhrtemperatur 70 °c Ölzufuhrmenge 50 cm3/min Material der Welle S45C - Rauigkeit der Welle 0,8 Rmax pm Legierungsmaterial Al-40 Massen-% Sn -Parameter Value Unit Bearing size φ100 x λ40 xt5 mm Oscillation speed 300 min1 Oscillation angle ± 20 O Lubricating oil "Marine Oil" SS30 - Oil supply temperature 70 ° c Oil supply quantity 50 cm3 / min Material of shaft S45C - Roughness of shaft 0,8 Rmax pm Alloy material Al-40 mass -% Sn -

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurden, während Festschmierstoffe mit der gleichen durchschnittlichen Teilchengröße verwendet wurden und die zugegebenen Mengen von Graphit und Molybdändisulfid in den Beispielen 1 und 4 verändert wurden, gute Ergebnisse mit maximalen Oberflächendrücken ohne Abplatzung von mehr als 90 MPa erhalten, weil die Beziehungen (a) bis (c) eingehalten wurden.As shown in Table 1, while solid lubricants having the same average particle size were used and the added amounts of graphite and molybdenum disulfide were changed in Examples 1 and 4, good results with maximum surface pressures without chipping more than 90 MPa were obtained because the relationships (a) to (c) have been adhered to.

In den Beispielen 5 und 6 wurden 15 Vol.-% Graphit und 30 Vol.-% Molybdändisulfid zugegeben und die durchschnittliche Teilchengröße des Molybdändisulfids wurde verändert. In beiden Beispielen wurden gute Ergebnisse mit maximalen Oberflächendrücken ohne Abplatzung von 80 MPa oder mehr erzielt.In Examples 5 and 6, 15% by volume of graphite and 30% by volume of molybdenum disulfide were added, and the average particle size of molybdenum disulfide was changed. In both examples, good results were achieved with maximum surface pressures without chipping of 80 MPa or more.

In den Beispielen 3, 7 und 8 wurden 20 Vol.-% Graphit und 30 Vol.-% Molybdänsulfid zugegeben und die durchschnittliche Teilchengröße des Graphits und des Molybdändisulfids wurde verändert. Gute Ergebnisse mit maximalen Oberflächendrücken ohne Abplatzung von 100 MPa wurden erzielt, soweit die Beziehung (a) eingehalten wurde.In Examples 3, 7 and 8, 20% by volume of graphite and 30% by volume of molybdenum sulfide were added, and the average particle size of graphite and molybdenum disulfide was changed. Good results with maximum surface pressures without spalling of 100 MPa were achieved as far as the relationship (a) was maintained.

In Beispiel 9 wurde PA-Harz anstelle eines Teils des in Beispiel 8 verwendeten PAI-Harzes verwendet und ein gutes Ergebnis mit einem maximalen Oberflächendruck ohne Abplatzung von 90 MPa wurde erzielt.In Example 9, PA resin was used instead of a part of the PAI resin used in Example 8, and a good result with a maximum surface pressure without spalling of 90 MPa was obtained.

In Beispiel 10 wurde ein höherer maximaler Oberflächendruck ohne Abplatzung erzielt, da der Anteil an Graphit mit hoher Festigkeit im Vergleich zu Beispiel 3 erhöht wurde.In Example 10, a higher maximum surface pressure was obtained without chipping because the proportion of high-strength graphite was increased as compared with Example 3.

In Vergleichsbeispiel 1 wurden 15 Vol.-% Graphit zugegeben und es wurden Graphit mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,5 pm und Molybdändisulfid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 pm verwendet, so wie in Beispiel 6, der Gehalt an • ·In Comparative Example 1, 15% by volume of graphite was added and graphite having an average particle size of 3.5 μm and molybdenum disulfide having an average particle size of 0.5 μm were used, as in Example 6, the content of.

·· 13·· 13

Molybdändisulfid wurde jedoch gegenüber Beispiel 6 verändert. Obwohl in Beispiel 6 ein gutes Ergebnis erzielt wurde, trat in Vergleichsbeispiel 1, bei dem 30 Vol.-% Molybdändisulfid zugegeben worden waren, bei 50 MPa Abplatzung auf, weil der Gehalt außerhalb des Bereichs gemäß der Beziehung (c) lag.However, molybdenum disulfide was changed from Example 6. Although a good result was obtained in Example 6, in Comparative Example 1 in which 30% by volume of molybdenum disulfide had been added, flaking occurred at 50 MPa because the content was out of the range according to the relationship (c).

In Vergleichsbeispiel 2 wurden verglichen mit Beispiel 10 30Vol.-% Graphit und 20 Vol.-% Molybdändisulfid verwendet, die durchschnittliche Teilchengröße desIn Comparative Example 2, as compared with Example 10, 30% by volume of graphite and 20% by volume of molybdenum disulfide were used, the average particle size of

Molybdändisulfids war jedoch größer als diejenige des Graphits. Obwohl in Beispiel 10 ein gutes Ergebnis erzielt wurde, war der maximale Oberflächendruck ohne Abplatzung in Vergleichsbeispiel 2 mit 50 MPa gering, weil Vergleichsbeispiel 2 außerhalb des Bereichs gemäß Beziehung (a) lag.However, molybdenum disulfide was larger than that of graphite. Although a good result was obtained in Example 10, the maximum surface pressure without spalling in Comparative Example 2 was low at 50 MPa because Comparative Example 2 was out of the range according to the relationship (a).

In Vergleichsbeispiel 3 wurden 20Vol.-% Graphit und 30Vol.-% Molybdändisulfid zugegeben und es wurde Graphit mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,5 pm verwendet verglichen mit Beispiel 3, die durchschnittliche Teilchengröße desIn Comparative Example 3, 20% by volume of graphite and 30% by volume of molybdenum disulfide were added, and graphite having an average particle size of 3.5 μm was used as compared with Example 3, the average particle size of

Molybdändisulfids wurde jedoch gegenüber Beispiel 3 verändert. Obwohl in Beispiel 3 ein gutes Ergebnis erzielt wurde, war der maximale Oberflächendruck ohne Abplatzung in Vergleichsbeispiel 3, bei dem Molybdändisulfid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3 pm zugegeben worden war, mit 50 MPa gering, weil Vergleichsbeispiel 3 außerhalb des Bereichs gemäß der Beziehung (a) lag.However, molybdenum disulfide was changed from Example 3. Although a good result was obtained in Example 3, the maximum surface pressure without spalling in Comparative Example 3 in which molybdenum disulfide having an average particle size of 3 μm was added was low at 50 MPa, because Comparative Example 3 was out of the range according to the relationship (a ) was.

In Vergleichsbeispiel 4 wurden 45 Vol.-% Molybdändisulfid mit nur einem Typ von durchschnittlicher Teilchengröße zugegeben; da das scheinbare Volumen der Festschmierstoffe jedoch groß war und die Oberfläche der Harzschicht bei der Hitzebehandlung unregelmäßig wurde, trat Abplatzung bei 50 MPa auf.In Comparative Example 4, 45% by volume of molybdenum disulfide having only one type of average particle size was added; however, since the apparent volume of the solid lubricants was large and the surface of the resin layer became irregular in the heat treatment, chipping occurred at 50 MPa.

In Vergleichsbeispiel 5 wurden Festschmierstoffe mit der gleichen durchschnittlichen Teilchengröße wie in Beispiel 1 verwendet und es wurden 15 Vol.-% Graphit zugegeben; verglichen mit Beispiel 1 wurde der Gehalt an Molybdändisulfid jedoch verändert. Obwohl in Beispiel 1 ein gutes Ergebnis erzielt wurde, trat in Vergleichsbeispiel 5, bei dem 20 Vol.-% Molybdändisulfid zugegeben worden waren, Festfressen bei 50 MPa auf, weil die Gesamtmenge der Festschmierstoffe außerhalb des Bereichs von 40 bis 60 Vol.-% lag.In Comparative Example 5, solid lubricants having the same average particle size as used in Example 1 were used, and 15% by volume of graphite was added; however, as compared with Example 1, the content of molybdenum disulfide was changed. Although a good result was obtained in Example 1, seizure at 50 MPa occurred in Comparative Example 5 to which 20% by volume of molybdenum disulfide had been added because the total amount of the solid lubricants was out of the range of 40 to 60% by volume ,

In Vergleichsbeispiel 6 wurden Molybdändisulfide mit verschiedenen durchschnittlichen Teilchengrößen verwendet, da jedoch kein Graphit zugegeben wurde, ergab sich keine Wirkung der Verbesserung der Festigkeit der Harzschicht und der maximale Oberflächendruck ohne Abplatzung war mit 60 MPa gering.In Comparative Example 6, molybdenum disulfides having different average particle sizes were used, but since no graphite was added, there was no effect of improving the strength of the resin layer, and the maximum surface pressure without chipping was low at 60 MPa.

In Vergleichsbeispiel 7 wurden Festschmierstoffe mit der gleichen durchschnittlichen Teilchengröße wie in Beispiel 4 verwendet, das Molybdändisulfid wurde jedoch in größerer Menge zugegeben, wobei die Gesamtmenge an Graphit und Molybdändisulfid mehr als 60 Gew.-% betrug. Obwohl in Beispiel 4 ein gutes Ergebnis erzielt wurde, war der maximale Oberflächendruck ohne Abplatzung in Vergleichsbeispiel 7, bei dem 40 Vol.-% ·» «* • · · • · · · · · · · · · · • · · · · · ··· 14In Comparative Example 7, solid lubricants having the same average particle size as used in Example 4 were used, but the molybdenum disulfide was added in a larger amount, the total amount of graphite and molybdenum disulfide being more than 60% by weight. Although a good result was obtained in Example 4, the maximum surface pressure without flaking in Comparative Example 7 was 40% by volume. · ··· 14

Molybdändisulfid zugegeben worden waren, mit 50 MPa gering, weil die Gesamtmenge der Festschmierstoffe außerhalb des Bereichs von 40 bis 60 Vol.-% lag.Molybdenum disulfide were added, at 50 MPa, because the total amount of solid lubricants was out of the range of 40 to 60% by volume.

In den Vergleichsbeispielen 8 und 9 liegt das Verhältnis der Menge an Graphit zur Menge an Molybdändisulfid (in Vol.-%) außerhalb des Bereichs gemäß der Beziehung (b). Da der Gehalt an Graphit in Vergleichsbeispiel 8 nur 5 Vol.-% betrug, verringerte sich die Festigkeit der Harzschicht und der maximale Oberflächendruck ohne Abplatzung war mit 60 MPa gering. Da der Gehalt an Molybdändisulfid in Vergleichsbeispiel 9 nur 10 Vol.-% betrug, waren die Gleiteigenschaften ungenügend und Festfressen trat bei 50 MPa auf.In Comparative Examples 8 and 9, the ratio of the amount of graphite to the amount of molybdenum disulfide (in% by volume) is out of the range according to the relationship (b). Since the content of graphite in Comparative Example 8 was only 5% by volume, the strength of the resin layer decreased, and the maximum surface pressure without chipping was low at 60 MPa. Since the content of molybdenum disulfide in Comparative Example 9 was only 10% by volume, the sliding properties were insufficient and seizure occurred at 50 MPa.

In Vergleichsbeispiel 10 wurden, wie in Beispiel 6, 15 Vol.-% Graphit und 25 Vol.-% Molybdändisulfid zugegeben, Abplatzung trat jedoch bei 50 MPa auf, weil Vergleichsbeispiel 10 außerhalb des Bereichs gemäß der Beziehung (a) liegt.In Comparative Example 10, as in Example 6, 15% by volume of graphite and 25% by volume of molybdenum disulfide were added, however, chipping occurred at 50 MPa because Comparative Example 10 was outside the range of the relationship (a).

In Vergleichsbeispiel 11 wurde ein herkömmlicher Bleiüberzug verwendet und der Überzug wurde durch Kontakt mit der Welle verschlissen und die darunterliegende Nickelschicht freigelegt, was zu Festfressen bei 50 MPa führte.In Comparative Example 11, a conventional lead coating was used and the coating was worn by contact with the shaft and exposing the underlying nickel layer, resulting in seizure at 50 MPa.

Wie sich aus der voranstehenden Darlegung ergibt, zeigen die erfindungsgemäßen Beispiel 1 bis 10, dass mit einem Kreuzkopflager 6 mit einer Harzschicht 12, bestehend aus einem Harzbindemittel und insgesamt 40 bis 60 Vol.-% Festschmierstoff an der Oberfläche der Lagerlegierungsschicht 11, gute Ergebnisse mit maximalen Oberflächendrücken ohne Abplatzung von mehr als 80 MPa erzielt werden, so dass eine hervorragende Wirkung erhalten wird, wobei es möglich ist, die Beständigkeit gegen Festfressen der Harzschicht aufrecht zu erhalten, ohne die Festigkeit der Harzschicht zu verringern, wenn der Festschmierstoff aus Graphit und Molybdändisulfid besteht und den folgenden Beziehungen (a) bis (c) genügt: (a) das Verhältnis der durchschnittlichen Teilchengröße Xg des Graphits zur durchschnittlichen Teilchengröße Xm des Molybdändisulfids genügt der Formel: 2 <Xg/Xm< 10; (b) das Verhältnis der Menge in Vol.-% des Graphits Vg zur Menge in Vol.-% des Molybdändisulfids Vm genügt der Formel: 0,2 < Vg/Vm < 2; und (c) der Parameter Vg, der die Gesamtoberfläche des Festschmierstoffs darstellt, genügt der Formel: Vg/Xg + Vm/Xm < 0,55. Während in den erfmdungsgemäßen Beispielen 1 bis 12 PAI-Harz oder PBI-Harz als Harzbindemittel verwendet wurde, kann auch ein hitzebeständiges Harz wie zum Beispiel PI-Harz verwendet werden. Obwohl in dem erfindungsgemäßen Beispiel 9 PA-Harz als eines der Harzbindemittel verwendet wurde, kann die Härte des Harzbindemittels auch verringert werden, um die F ormanpassungsfähigkeit der Harzschicht durch Zugabe eines thermoplastischen Harzes wie zum Beispiel Polyethersulfon, Polyphenylensulfid oder Polytetrafluorethylen zu erhöhen. Da die Härte des Harzbindemittels jedoch verringert wird und die Festigkeit der Harzschicht verringert wird, wenn eine zu große Menge des • · • · • ·· · ·· 15 thermoplastischen Harzes in dem Harzbindemittel enthalten ist, beträgt der Gehalt vorzugsweise nicht mehr als 20 Vol.-%.As is apparent from the above explanation, the inventive examples 1 to 10 show that with a crosshead bearing 6 with a resin layer 12 consisting of a resin binder and a total of 40 to 60 vol .-% solid lubricant on the surface of the bearing alloy layer 11, good results maximum surface pressures without spalling of more than 80 MPa are achieved so that an excellent effect is obtained whereby it is possible to maintain the seizure resistance of the resin layer without lowering the strength of the resin layer when the solid lubricant is graphite and molybdenum disulfide and satisfies the following relationships (a) to (c): (a) the ratio of the average particle size Xg of the graphite to the average particle size Xm of the molybdenum disulfide satisfies the formula: 2 < Xg / Xm <10; (b) the ratio of the amount in vol.% of the graphite Vg to the amount in vol.% of the molybdenum disulfide Vm satisfies the formula: 0.2 < Vg / Vm <2; and (c) the parameter Vg representing the total surface area of the solid lubricant satisfies the formula: Vg / Xg + Vm / Xm < 0.55. While in the inventive examples 1 to 12 PAI resin or PBI resin was used as the resin binder, a heat-resistant resin such as PI resin may also be used. Although PA resin was used as one of the resin binders in Example 9 of the present invention, the hardness of the resin binder can also be reduced to increase the conformability of the resin layer by adding a thermoplastic resin such as polyethersulfone, polyphenylene sulfide or polytetrafluoroethylene. However, since the hardness of the resin binder is lowered and the strength of the resin layer is lowered when too large an amount of the thermoplastic resin is contained in the resin binder, the content is preferably not more than 20 vol .-%.

Die Harzschicht 12 weist bevorzugt eine Dicke von 10 bis 40 μιη auf. Wenn die Dicke der Harzschicht 12 weniger als 10 pm beträgt, kann die Harzschicht 12 durch Anfangsverschleiß verschlissen werden. Wenn die Dicke der Harzschicht 12 mehr als 40 μιη beträgt, erhöhen sich nicht nur die Herstellungskosten, sondern es erhöht sich auch die Abweichung im Lagerspiel aufgrund des Unterschieds in der thermischen Ausdehnung zwischen der Harzschicht und der Welle.The resin layer 12 preferably has a thickness of 10 to 40 μιη. When the thickness of the resin layer 12 is less than 10 μm, the resin layer 12 may be worn by initial wear. When the thickness of the resin layer 12 is more than 40 μm, not only the manufacturing cost increases, but also the deviation in the bearing clearance increases due to the difference in the thermal expansion between the resin layer and the shaft.

Das Molybdändisulfid hat bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengröße von nicht weniger als 0,5 pm. Wenn das Molybdändisulfid eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 0,5 pm aufweist, wird die Gesamtoberfläche der Festschmierstoffe in der Harzschicht groß und die Festigkeit der Harzschicht verringert sich dadurch. Die erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 10 zeigen, dass die durchschnittliche Teilchengröße des Molybdändisulfids bevorzugt nicht weniger als 0,7 pm beträgt, denn die Ergebnisse in den Beispielen außer Beispiel 6, bei denen Molybdändisulfid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von nicht weniger als 0,7 pm verwendet worden war, waren besser als in Beispiel 6, bei dem Molybdändisulfid mit einer geringeren durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 pm verwendet worden war.The molybdenum disulfide preferably has an average particle size of not less than 0.5 μm. When the molybdenum disulfide has an average particle size of less than 0.5 μm, the total surface area of the solid lubricants in the resin layer becomes large and the strength of the resin layer is thereby lowered. Examples 1 to 10 of the present invention show that the average particle size of the molybdenum disulfide is preferably not less than 0.7 μm, because of the results in the Examples other than Example 6 in which molybdenum disulfide having an average particle size of not less than 0.7 μm is used were better than in Example 6, in which molybdenum disulfide having a smaller average particle size of 0.5 pm was used.

Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die voranstehend beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Beispiele und kann wie folgt abgewandelt oder erweitert werden: Die Verfahren zur Aufrauung der Oberfläche der Lagerlegierungsschicht, die ein Trägermaterial ist, sind nicht beschränkt auf das Strahlen und schließen das Ätzen, thermische Spritzen oder die chemische Umwandlungsbehandlung ein. Verfahren zur Aufbringung einer Harzoberflächenschicht sind nicht beschränkt auf das Luftsprühen und können das Tampondrucken, das Siebdrucken oder das Rollendrucken umfassen. Die Trägermaterialien sind nicht beschränkt auf Lagerlegierungen und verschiedene Trägermaterialien können verwendet werden. Die erfindungsgemäße Harzschicht kann des Weiteren harte Teilchen enthalten, um die Abriebbeständigkeit zu erhöhen. Das erfindungsgemäße Gleitelement ist nicht beschränkt auf Kreuzkopflager für Verbrennungsmotoren von Schiffen, sondern kann auch verwendet werden als Gleitelement für andere Verbrennungsmotoren oder als Gleitelement für verschiedene andere Anwendungen als Verbrennungsmotoren.The present invention is not limited to the examples described above and shown in the drawings and can be modified or expanded as follows: The methods of roughening the surface of the bearing alloy layer, which is a substrate, are not limited to blasting and include etching; thermal spraying or chemical conversion treatment. Methods of applying a resin surface layer are not limited to air spraying and may include pad printing, screen printing or web printing. The carrier materials are not limited to bearing alloys and various carrier materials can be used. The resin layer of the present invention may further contain hard particles to increase the abrasion resistance. The sliding element according to the invention is not limited to cross-head bearings for internal combustion engines of ships, but can also be used as a sliding element for other internal combustion engines or as a sliding element for various applications other than internal combustion engines.

Claims

1. A sliding member comprising a resin layer (12) on a surface of a substrate, the resin layer (12) containing a resin binder (21) and a total of 40 to 60% by volume of a solid lubricant (22, 23), the solid lubricant (22, 23) comprises graphite and molybdenum disulfide and satisfies the relationships (a) to (c): (a) the ratio of the average particle size Xg of the graphite to the average particle size Xm of the molybdenum disulfide satisfies the formula: 2 < Xg / Xm <10; (b) the ratio of the content in vol.% of the graphite Vg to the content in vol.% of the molybdenum disulfide Vm satisfies the formula: 0.2 < Vg / Vm <2; and (c) the parameter Vg representing the total surface area of the solid lubricant satisfies the formula: Vg / Xg + Vm / Xm < 0.55.

The sliding member according to claim 1, wherein the resin binder (21) comprises at least one of the following resins: a polyamide-imide resin, a polybenzimidazole resin and a polyimide resin.

3. Sliding element according to claim 1 or 2, wherein the average particle size Xg of the graphite is 2 to 8 pm.

The sliding member according to claim 3, wherein the average particle size Xg of the graphite is not larger than 45% of the thickness of the resin layer (21).

The sliding member according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin layer 12 further comprises not more than 20% by volume, based on the total amount of the resin binder (21), at least one of polyethersulfone, polyamide, polyphenylene sulfide and polytetrafluoroethylene. Vienna, February 23, 2010 Daido Metal Company Ltd.