CN101415963B - 滑动轴承 - Google Patents
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Abstract
一种滑动轴承，贮留在沿与周方向交叉的方向延伸的多个槽内的润滑油随着轴的转动向该槽邻接的牙部的滑动面整体充分地供给，获得优异的润滑效果，即使受到高面压也能抑制金属接触且不易磨损，能发挥顺畅的轴承作用。在轴承(1)的内周面(10)上形成的多个的槽(12)以以下的条件形成。相对于与周方向正交的方向的倾斜角度是10°～60°，周方向的槽宽(B)是0.5mm～5mm，轴(20)的滑动面[槽(12)间的牙部(13)的表面](14)的周方向的宽度(A)是1mm～7mm，滑动面(14)的宽度与槽宽的比(A/B)是0.5～5.0，占内周面(10)的面积率是10％～60％，深度(d)是0.1mm～3mm。
Description
技术领域
本发明涉及一种滑动轴承，适于用于如建筑用机械的轴承那样的、尺寸比较大且在作为轴承面的内周面上作用较高的面压、相对于轴承的轴的滑动是比较低速的摆动运动的轴承。
背景技术
一般地，液压挖掘机等的建筑用机械所具备的臂的关节部分，插入在轴承中的轴在某种程度的转动角度的范围内重复地相对摆动，受到20MPa以上的高面压，所以作为此类的轴承，使用采用了耐磨损性优异的材料的滑动轴承，并在滑动面上夹有粘度较高的润滑油或润滑脂、蜡等而使用。这样的滑动轴承，即使受到高面压也能抑制金属接触而不易磨损而发挥顺畅的轴承作用，要求向滑动面的润滑油的供给能够充分地进行。为此，碳素钢的热处理产品或高强度黄铜等的材料作为滑动轴承的材料而被应用，在近年，例如专利文献1等的烧结材料的应用得到了具体化，作为润滑油而应用专利文献2等的润滑油。此外，上述的材料、润滑油是优异的，但以进一步延长轴承的寿命为目的，也应用有在轴承的内周面上形成有在与周方向交叉的方向上延伸的多个的倾斜槽、将贮留在该倾斜槽内的润滑油随着轴的旋转而供给向滑动面的滑动轴承(专利文献2)。
专利文献1：特开2003-222133号公报
专利文献2：特开2006-009846号公报
在上述专利文献2中所述的轴承的倾斜槽，贮留在该倾斜槽内的润滑油在由于旋转而产生的吸引作用的作用下而被引出，流动到沿轴的旋转方向邻接的牙部的滑动面上，能够得到润滑该滑动面的作用效果，增加润滑油的贮留量而使供给量也变得充分。但是，了解到在有些条件下，有时润滑油不能充分地向滑动面供给而发生轴承的磨损。关于其原因本发明者等进行了调查，得知从倾斜槽内向旁边的牙部的滑动面供给的润滑油的量不到能够润滑该滑动面整体的充分的量，在滑动面上产生润滑油量不足的位置，在该处金属接触，发生轴承的磨损。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种滑动轴承，贮留在沿与周方向交叉的方向延伸的多个的槽内的润滑油随着轴的旋转，充分地向该槽所邻接的牙部的滑动面的整个区域供给，由此获得优异的润滑效果，即使受到高面压也能够抑制金属接触且不易磨损，从而能够长期地发挥顺畅的轴承作用。
本发明是一种滑动轴承，旋转自如地支承插入到轴孔内的轴，在该轴所滑动的内周面上，在周方向隔开间隔地形成有沿与周方向交叉的方向延伸的多个的直线的倾斜槽，向这些槽供给润滑油，其特征在于，上述倾斜槽的倾斜角度相对于与周方向正交的方向在10°～60°的范围，周方向的槽宽B是0.5mm～5mm，邻接的该槽间的牙部的表面即滑动面的周方向的宽度A是1mm～7mm，上述牙部的滑动面的宽度A和上述槽宽B的比A/B是0.5～5.0。
在上述条件中，上述倾斜槽的倾斜角度的条件是用于获得下述作用的条件，即设定倾斜槽12的倾斜角度、倾斜槽12的宽度以及滑动面14的宽度以使与滑动方向正交的虚拟线在轴承内周的任意位置都与轴承面和上述倾斜槽12交叉、无论在轴承内周的任意部分施加轴的载荷轴面也总是与轴承面和油槽双方相接而向滑动面14时常供给润滑油。
此外，在上述条件中，通过满足周方向的槽宽B、滑动面的周方向的宽度A、以及上述滑动面的宽度A与上述槽宽B的比A/B的条件的综合作用，本发明的槽即使比以往细也能够向滑动面充分地供给润滑油。利用这样的槽，确保随着轴的旋转而从槽内引出而向旁边的牙部的滑动面流动的润滑油的量是覆盖该牙部的整体的量，因此能够获得充分的润滑效果。即，这些条件是用于通过形成在内周面上的倾斜槽而充分润滑滑动面的最优化条件。
即，本发明的滑动轴承是改良专利文献1的滑动轴承的结构，通过周方向的槽宽B、滑动面的周方向的宽度A、以及上述滑动面的宽度A与上述槽宽B的比A/B的条件，实现向滑动面整体的充分的量的润滑油的供给。此外，通过将滑动面的周方向的宽度A以及上述滑动面的宽度A与上述槽宽B的比A/B最优化，本发明的滑动轴承与专利文献2的滑动轴承相比周方向的槽宽B窄，此外能够扩大设定倾斜槽的倾斜角度，使滑动面受到的面压降低。另外，本发明所述的槽宽B以及滑动面14的宽度A如上所述是周方向上的宽度，不是正交于槽12的延伸方向的方向的宽度。
根据本发明，将形成在轴承的内周面上的润滑油贮留用的槽的相对于与周方向正交的方向的倾斜角度、周方向的槽宽、槽间的滑动面的周方向的宽度、槽与滑动面的周方向的宽度的比、占内周面的面积率最优化以便能够从该槽充分地向滑动面整体供给润滑油，因此能够获得优异的润滑效果，即使受到高面压也能够抑制金属接触且难以磨损，从而实现能够发挥顺畅的轴承作用的效果。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的轴承的立体图。
图2是表示图1所示的轴承的内周面的展开图。
图3是将轴插入该轴承的状态的剖视图。
图4是明确滑动面的宽度A的影响的实施例的实验结果，是表示该宽度A和静摩擦系数以及动摩擦系数的关系的线图。
图5是明确槽宽B的影响的实施例的实验结果，是表示该槽宽B和静摩擦系数以及动摩擦系数的关系的线图。
图6是明确在槽根数为72根的情况下滑动面的宽度A与槽宽B的比(A/B)的实施例的实验结果，是表示A/B和静摩擦系数以及动摩擦系数的关系的一例的线图。
图7是明确在槽根数为36根的情况下滑动面的宽度A与槽宽B的比(A/B)的实施例的实验结果，是表示A/B和静摩擦系数以及动摩擦系数的关系的一例的线图。
图8是明确槽的深度d的影响的实施例的实验结果，是表示该槽的深度d和静摩擦系数以及动摩擦系数的关系的线图。
图9是明确倾斜槽的倾斜角度的影响的实施例的实验结果，是表示该倾斜角度和静摩擦系数以及动摩擦系数的关系的线图。
附图标记说明
A...滑动面的周方向的宽度
B...周方向的槽宽
R...周方向
S...与周方向正交的方向
10...内周面
11...轴孔
12...槽
13...牙部
14...滑动面
20...轴
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一实施方式。
图1是表示一实施方式的滑动轴承，图2是该轴承1的内周面10的展开图，图3是轴20旋转自如地插入轴承1的轴孔11的状态的剖视图。在该轴承1的内周面10上，在周方向上等间隔地形成有在与轴20的滑动方向即周方向(图2的用箭头R表示的方向)交叉方向上延伸的多个的直线的倾斜槽12。轴20在槽12间的牙部的表面即滑动面13上摆动运动。该滑动轴承，内周面的直径为20mm～150mm左右，轴方向高度是20mm～150mm左右，用于20MPa以上的高面压下最大滑动速度为20mm～50mm/s左右的速度的摆动运动。在进行这样的摆动运动的滑动轴承中，在摆动角的两端处静止，且一边运动方向切换一边运转。即，一边重复静止状态和滑动状态一边运转。因而，在此类的滑动轴承中，要求将动摩擦系数和静摩擦系数两者降低。特别地因为静摩擦系数与动摩擦系数相比值较大，所以为了防止金属接触而降低静摩擦系数是重要的。
本发明的滑动轴承是改良了专利文献3的滑动轴承的结构，和专利文献2的滑动轴承相同，在设置在轴承内周上的倾斜槽12内贮留润滑油，该润滑油在由于旋转的轴而产生的吸引作用的作用下被引出，流动到沿轴的旋转方向邻接的牙部的滑动面上，起到润滑该滑动面的作用。
在这样的本发明的滑动轴承中形成的倾斜槽12，设定倾斜槽12的倾斜角度、倾斜槽12的宽度以及滑动面14的宽度，以使与滑动方向正交的虚拟线在轴承内周的任意位置都与轴承面和上述倾斜槽12都交叉，无论轴承内部的哪个部分受到轴的载荷，轴面也总是与轴承面和油槽双方相接，具有总是向滑动面14供给润滑油的作用。此外，倾斜槽12在异物从轴承单元的外部浸入的情况下，作为异物的隐藏处而起作用，防止异物浸入滑动面，具有防止由于异物导致的磨损的效果。
在具有上述的作用的倾斜槽中，若倾斜槽的间隔即滑动面14的宽度宽，则滑动面受到的面压降低，但另一方面若过宽则变得不能向滑动面整体进行良好的润滑油的供给。此外，若滑动面14的宽度窄，则润滑油的供给容易进行，但受到轴的载荷的滑动面的面积减少所以滑动面受到的面压增大，因此变得容易发生金属接触。从这些观点出发本发明者研究的结果，若令邻接的槽12间的牙部的表面(滑动面14)的周方向的宽度(滑动面的宽度A)为1mm～7mm，则滑动面受到的面压不会显著增大，实现向滑动面整体的良好的润滑油的供给。因而，在本发明的滑动轴承中，令滑动面的宽度A为1mm～7mm。
关于倾斜槽12的宽度，若过于窄则润滑油的贮留量变少，不能实现向滑动面14的润滑油的充分的供给。另一方面若倾斜槽12的宽度过宽，则润滑油容易泄露，并且因为承受轴的载荷的滑动面的面积减少所以滑动面承受的面压变大，导致容易发生金属接触，动摩擦系数增加。从这些观点出发研究的结果，在将滑动面的宽度A如上述那样设定的情况下，即使将倾斜槽12的周方向的宽度(槽宽B)设定为比专利文献2窄的0.5mm～5mm，也能够实现向滑动面14的润滑油的充分的供给，能够降低动摩擦系数。由此，令本发明的滑动轴承的槽宽B为0.5mm～5mm。此外，在本发明的滑动轴承中，即使在如上述那样将槽横宽B设定为比专利文献2窄的情况下，滑动面承受的面压也能够比专利文献2中降低，实现更加有效地向滑动面整体的良好的润滑油的供给。
此外，上述的倾斜槽12的宽度和滑动面14的宽度的关系与向滑动面整体充分地供给润滑油有密切的关系。即，若将倾斜槽12的宽度在上述范围内设定为较宽，则贮留在倾斜槽12内的润滑油的量变多，所以能够向滑动面供给的润滑油量变多，能够将滑动面14的宽度设定为较大而使滑动面的受到的面压降低。另一方面，若将倾斜槽12的宽度设定为较窄，则贮留在倾斜槽12内的润滑油的量变少，所以能够向滑动面供给的润滑油量变少，也不得不将滑动面14的宽度设定为较窄。因而，为了获得良好的润滑状态，需要令倾斜槽12的宽度和滑动面12的宽度为适当的比例。从该观点，在本发明的滑动轴承中，将滑动面的宽度A和槽宽B如上所述地分别设定，并且将滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B设定在0.5～5.0的范围。若滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B在该范围，则滑动面14受到的面压不会过大，能够成为可获得良好的向滑动面整体的润滑状态，并降低动摩擦系数、并且不易磨损且能够长期发挥顺畅的轴承作用的滑动轴承。另一方面，滑动面的宽度A和槽宽B的比A/B不足0.5的情况下，滑动面的宽度A与槽宽B相比过于小，滑动面受到的面压变得过大，变得容易发生金属接触，存在根据情况而产生弯曲等的变形的危险。此外，若A/B超过5.0，则滑动面的宽度A与槽宽B相比过于大，难以获得向滑动面整体的良好的润滑状态，变得容易发生金属接触，存在产生磨损的危险。
在本发明的滑动轴承中，通过如上所述地最优化槽宽B、滑动面的宽度A、以及滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B，滑动面受到的面压不会显著增大，实现向滑动面整体的良好的润滑油的供给，由此抑制金属接触的发生并且降低动摩擦系数，实现不易磨损且长期地发挥顺畅的轴承作用。此外，这样地实现向滑动面整体的良好的润滑油的供给的结果，即使在启动时以及在摆动角的两端处的静止时，也能够在轴与滑动轴承的滑动面之间维持润滑油的油膜，降低静摩擦系数，以及实现从静止状态向运动状态转变时的金属接触的防止。
即便如上所述地设定倾斜槽12的宽度和滑动面14的宽度的各自的大小以及它们的比例，在倾斜槽的倾斜角度过小的情况下，在轴承内周面的与轴接触的部分中，接触部分所横切的槽部12的数量与滑动面14的数量变少，并且槽部12的长度和滑动面14的长度变长，作为接触部分整体，成为润滑状态不均一的状态。若倾斜槽的倾斜角度超过某种程度，则横切的槽部12的数量和滑动面14的数量增加，并且槽部12的长度和滑动面14的长度成为适当的长度，能够获得向滑动部整体的良好的润滑状态。另一方面，若倾斜槽的倾斜角度过大，则横切接触部分的槽部12的数量和滑动面14的数量进一步增加，但是润滑油沿槽12流动，向滑动面的供给变得不充分。从这些观点出发，倾斜槽的倾斜角度为10°～60°是适当的，优选是15°～50°左右，更优选在20°～40°左右下摩擦系数表示为较低的稳定的值因此适合。即，在本发明中，通过将倾斜槽12的宽度和滑动面14的宽度的分别的大小以及它们的比例最优地设定，与专利文献2相比将倾斜槽12的倾斜角度实现适用范围的扩大，其结果，提高滑动轴承的设计的自由度。
槽的间隔可以是如图1至3所示等间隔，但只要形成为处于上述的槽宽B、滑动面的宽度A以及滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B的范围，也可以是非等间隔。此外，槽12的深度d若较浅则润滑油的贮留量较少，不能向滑动面整体供给润滑油，因此需要令其为0.1mm以上。另一方面，若槽12的深度d过深，则相对于槽12的底部滑动部14的高度变大，在高面压、摆动运动的运转环境下，存在产生滑动部的弯曲的危险。为此槽12的深度d应该在3mm以下为止。
另外，槽12的截面形状在图示例中是矩形，但能够选择圆弧状、U字状等任意的形状，优选为易于在轴的摆动运动时向滑动面供给润滑油的V字状、或者上表面的宽度较大的梯形状。此外，从槽12向槽12间的牙部13移行的角部优选为了润滑油的流动性的提高及摩擦降低而进行倒角加工，特别地，期望对于槽12的截面形状是圆弧状、U字状的情况进行倒角加工。
润滑油能够使用机械油(工业用润滑油)、润滑脂、蜡和油的混合物等，这与以往是相同的，但通过将倾斜槽12以处于上述范围的方式形成倾斜角度、槽宽B、滑动面的宽度A以及滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B，能够使用比以往更宽的粘度范围的润滑油。例如，在专利文献1等的未形成倾斜槽的单纯的圆筒形状的滑动轴承中能够使用的机械油只能是40℃以上的动力粘度为414mm2/s～1100mm2/s左右(相当于ISO粘度等级的ISOVG460至1000)，但在形成有上述条件范围的倾斜槽的本发明的滑动轴承中，能够使用直到40℃的动力粘度为1650mm2/s的范围的润滑油(相当于ISO VG1500)。这是由于下述效果，即在本发明的滑动轴承中，通过将倾斜槽12的倾斜角度、槽宽B、滑动面的宽度A以及滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B设定在上述范围，即使是难以流动的高粘度的润滑油，向滑动面14的润滑油的供给状态也改善。这样的高粘度的润滑油难以流动，能够形成牢固的油膜。因而，在本发明的滑动轴承中，通过使用高粘度的润滑油，能够采用进一步防止金属接触而防止磨损的发生而延长轴承的寿命的措施。此外，润滑脂在未形成倾斜槽的单纯的圆筒形状的滑动轴承的情况下，只能使用混合稠度是205至265左右(JIS K2220中规定的2至4号稠度)的，但在本发明的滑动轴承中，能够使用混合稠度在130左右(5号稠度)的润滑脂。
轴承1的材料不特别地限定，能够使用热处理过的碳素钢、或高强度黄铜等的熔炼材料。该情况下，倾斜槽的形成通过铸造、挤压、机械加工等而进行。此外，作为轴承1的材料也能够使用烧结材料。烧结材料是在将原料粉末充填至模具内后从上下方向使用冲床压缩成形而将获得的成形体烧结而获得的材料，通过将倾斜槽12形成为芯棒，能够容易地提供因此优选。此外烧结材料与熔炼材料相比组成的变化广，在容易获得用熔制材料无法获得的金属组织的材料方面也优选。
对于轴承1推荐的烧结材料与专利文献3中所述的材料相同，
(A)在含有马氏体的金属组织的铁合金基底中分散铜粒子以及铜合金粒子的至少一种而Cu含量是7～30质量％的烧结合金，
(B)在上述烧结合金(A)中在5～30质量％的范围内分散有比上述铁基合金基底硬质的铁基合金粒子或者钴基合金粒子的金属组织的烧结合金，或者
(C)在上述烧结合金(A)或者上述烧结合金(B)中在3质量％以下的范围内含有石墨以及硫化钼的至少一方的粒子的烧结合金，
的任意一个。
根据本实施方式的轴承1，若轴20旋转，则随其旋转贮留在槽12内的润滑油从槽12内被引出且向轴20的旋转方向流动，向牙部13的滑动面14供给，进行和轴20的滑动的润滑。槽12通过满足上述的倾斜角度、槽宽B、滑动面的宽度A以及滑动面的宽度A与槽宽B的比A/B的各条件，从而确保从槽12内向滑动面14流动的润滑油的量是遍及该牙部13的整体的量。此外，这样地遍及牙部13的整体的润滑油即使在静止时也能够得到保持。因此能够获得充分的润滑效果，能够降低动摩擦系数同时也降低静摩擦系数，即使受到高面压也能够长期地维持润滑效果，成为难以磨损且耐久性提高的轴承。
接着，说明实证本发明的效果的实施例。
[第一实施例]
在粉化铁粉末中添加有18质量％的粉化铜粉末、0.8质量％的石墨粉末的原料粉末100份质量中，进而添加0.5份质量的作为成形润滑剂的硬脂酸锌粉末且进行混合，将该混合粉末压缩成形为外径95mm、内径80mm、高度(轴长)80mm的圆筒形状。将该成形体在1120℃的还原性气体中进行烧结，接着在850℃加热后进行油淬火，在温度180℃下进行回火，从而制作轴承的试样。
关于制作后的轴承，以表1所示条件的槽的根数、宽度以及深度，使相对于与周方向(滑动方向)正交的方向的倾斜角度都为20°，而利用机械加工在内周面上形成截面矩形的槽。接着，对这些轴承将40℃的动力粘度460mm2/s的机械油真空浸渍，制作具有表1所示的槽根数、牙部的滑动面的宽度A、槽宽B、滑动面的宽度A和槽宽B的比、槽的面积率以及槽的深度的轴承(试样编号01至40)。另外，滑动面的宽度A以及槽宽B是各自周方向的宽度，不是与槽正交方向的宽度。另外，表1的下线所示的值是表示脱离本发明范围的情况。
将制作的轴承的试样01～38固定在壳体内，在这些轴承的内周面和在经过淬火而研磨处理的钢制的轴的表面上涂布混合稠度为280的润滑脂(锂基润滑脂2号)，将轴插入各轴承的轴孔。轴承试样的内周面和轴的间隙是300μm左右。接着，一边在径向方向给予650N的载荷，一边使轴以0.5mm/分的滑动速度在角度10°的范围摆动。另外，在使之摆动时，在振子运动的末端位置分别有0.5秒的休止。此时，将根据由力矩传感器测定的力矩值而求得的静摩擦系数以及动摩擦系数的值(平均值)一并记入表1。
[表1]
| 试样编号 | 槽根数根 | 滑动面的宽度A mm | 槽的宽度Bmm | A/B | 槽的深度mm | 静摩擦系数 | 动摩擦系数 | 备考 |
| 01 | 300 | 0.50 | 0.34 | 1.48 | 0.70 | 0.15 | 0.12 | 存在变形 |
| 02 | 150 | 1.00 | 0.68 | 1.48 | 0.70 | 0.12 | 0.10 | |
| 03 | 75 | 2.00 | 1.35 | 1.48 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 04 | 50 | 3.00 | 2.03 | 1.48 | 0.70 | 0.11 | 0.10 |
| 05 | 30 | 5.00 | 3.38 | 1.48 | 0.70 | 0.12 | 0.10 | |
| 06 | 21 | 7.00 | 4.97 | 1.41 | 0.70 | 0.14 | 0.12 | |
| 07 | 18 | 8.30 | 5.66 | 1.47 | 0.70 | 0.21 | 0.15 | |
| 08 | 180 | 1.00 | 0.40 | 2.52 | 0.70 | 0.18 | 0.14 | |
| 09 | 141 | 1.28 | 0.50 | 2.55 | 0.70 | 0.13 | 0.12 | |
| 10 | 100 | 1.80 | 0.71 | 2.52 | 0.70 | 0.12 | 0.11 | |
| 11 | 60 | 3.00 | 1.19 | 2.52 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 12 | 38 | 4.74 | 1.87 | 2.53 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 13 | 34 | 4.30 | 3.09 | 1.39 | 0.70 | 0.12 | 0.10 | |
| 14 | 31 | 4.71 | 3.40 | 1.39 | 0.70 | 0.12 | 0.10 | |
| 15 | 27 | 5.41 | 3.90 | 1.39 | 0.70 | 0.12 | 0.10 | |
| 16 | 21 | 6.97 | 5.00 | 1.39 | 0.70 | 0.13 | 0.12 | |
| 17 | 19 | 7.69 | 5.54 | 1.39 | 0.70 | 0.20 | 0.15 | |
| 18 | 72 | 1.00 | 2.49 | 0.40 | 0.70 | 0.18 | 0.14 | |
| 19 | 72 | 1.16 | 2.33 | 0.50 | 0.70 | 0.13 | 0.12 | |
| 20 | 72 | 1.75 | 1.74 | 1.01 | 0.70 | 0.12 | 0.11 | |
| 21 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 22 | 72 | 2.49 | 1.00 | 2.49 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 23 | 72 | 2.80 | 0.69 | 4.05 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 24 | 72 | 2.91 | 0.58 | 5.01 | 0.70 | 0.13 | 0.11 | |
| 25 | 72 | 3.00 | 0.49 | 6.11 | 0.70 | 0.21 | 0.16 | |
| 26 | 36 | 2.00 | 4.98 | 0.40 | 0.70 | 0.19 | 0.15 | |
| 27 | 36 | 2.32 | 4.66 | 0.50 | 0.70 | 0.13 | 0.12 |
| 28 | 36 | 3.49 | 3.49 | 1.00 | 0.70 | 0.12 | 0.11 | |
| 29 | 36 | 4.66 | 2.32 | 2.01 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 30 | 36 | 5.25 | 1.73 | 3.03 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 31 | 36 | 5.60 | 1.38 | 4.05 | 0.70 | 0.11 | 0.10 | |
| 32 | 36 | 5.82 | 1.16 | 5.01 | 0.70 | 0.13 | 0.12 | |
| 33 | 36 | 6.00 | 0.98 | 6.11 | 0.70 | 0.20 | 0.15 | |
| 34 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 0.05 | 0.21 | 0.16 | |
| 20 | 72 | 1.75 | 1.74 | 1.01 | 0.70 | 0.12 | 0.11 | |
| 35 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 0.10 | 0.14 | 0.13 | |
| 36 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 0.50 | 0.12 | 0.11 | |
| 37 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 1.00 | 0.12 | 0.11 | |
| 38 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 2.00 | 0.11 | 0.10 | |
| 39 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 3.00 | 0.11 | 0.10 | |
| 40 | 72 | 2.07 | 1.42 | 1.46 | 3.50 | 0.11 | 0.10 | 存在变形 |
下面记录关于试验结果的考察。
(1)滑动面的宽度A的影响：参照图4
表1的试样编号01～07的轴承是令滑动面的宽度A和槽宽B的比(A/B)为大致相同，并且使滑动面的宽度A变化而检查其影响。在这些的试样中，在滑动面的宽度A不足1mm的试样编号01的轴承中，因为滑动面的宽度A过小所以无法耐受载荷从而牙部弯曲变形，其结果，槽宽B变小而润滑油的供给变得不充分而静摩擦系数以及动摩擦系数的值变大。另一方面，在滑动面的宽度A是1mm的试样编号02的轴承中，能够充分耐受载荷且没有发现牙部的变形。此外，因为滑动面的宽度A较小所以能够充分接受来自槽的润滑油的供给，静摩擦系数以及动摩擦系数表示为较小的值。此外静摩擦系数以及动摩擦系数随着滑动面的宽度A变大表示出缓缓地增加的倾向，但是在滑动面的宽度A到7mm(试样编号06)为止维持为充分小的值。但是在滑动面的宽度A超过7mm的试样编号07的轴承中，滑动面的宽度A较大，来自槽的润滑油的供给变得不充分而静摩擦系数以及动摩擦系数一起急剧地增加。由此明确滑动面的宽度A在1mm～7mm的范围是适当的。
(2)槽宽B的影响：参照图5
表1的试样编号08～17的轴承是令滑动面的宽度A与槽宽B的比(A/B)为试样编号08～12的轴承大致相同，试样编号13～17的轴承大致相同，并且使槽宽B变化而检查其影响。在这些试样中，在槽宽B不足0.5mm的试样编号08的轴承中，尽管滑动面的宽度A是充分的但是向滑动面供给的润滑油变得不充分，摩擦系数显示为较大的值。另一方面，在槽宽B是0.5mm的试样编号09的轴承中，槽宽B充分地大而能够向滑动面供给充分的润滑油，从而静摩擦系数以及动摩擦系数急剧地降低。此外，槽宽B在0.5mm～5mm的范围中，两摩擦系数表示为较低且稳定的值。但是，在槽宽B超过5mm的试样编号07的轴承中，因为滑动面的宽度A相对于槽宽B的比(A/B)是一定的，所以滑动面的宽度A变大而无法向滑动面供给充分的润滑油，静摩擦系数以及动摩擦系数一起急剧地增加。由此，明确槽宽B在0.5mm～5mm的范围是适当的。
(3)滑动面的宽度A和槽宽B的比(A/B)的影响：参照图6、7
表1的试样编号18至25和试样编号26～33是令各自槽根数为一定(前者是72根，后者是36根)，另外变化滑动面的宽度A和槽宽B，检查滑动面的宽度A与槽宽B的比(A/B)的影响，试样18～25(槽根数是72根)的结果是图6，试样编号26至33(槽根数是36根)的结果是图7。从这些试样，A/B不足1的试样编号18、26的轴承，因为相对于槽宽B滑动面的宽度A为较大，不能向滑动面充分地供给润滑油，所以静摩擦系数以及动摩擦系数表示为较大的值。另一方面，在A/B是1～5的范围的试样编号19～24(槽根数是72根的情况)，试样编号27～32(槽根数是36根的情况)的轴承中，能够向滑动面供给充分的润滑油，静摩擦系数以及动摩擦系数都表示为较低且稳定的值。但是，在A/B超过5的试样编号25、33的轴承中，相对于槽宽B滑动面的宽度A较大，为此无法向滑动面供给充分的润滑油而静摩擦系数以及动摩擦系数急剧地增加。由此明确需要令A/B为1～5的范围。
(4)槽的深度d的影响：参照图7
表1的试样编号20以及34～40的轴承是检查槽的深度的影响。通过这些试样，在槽的深度不足0.1mm的试样编号34的轴承中，槽的深度过浅而在槽中不能贮留充分的润滑油，为此向滑动面的润滑油的供给量变得不充分，静摩擦系数以及动摩擦系数都表示为较大的值。另一方面，在槽的深度是0.1mm的试样编号33的轴承中，槽具有充分地贮留润滑油的深度，其结果，向滑动面的润滑油的供给量变得充分，静摩擦系数以及动摩擦系数都急剧地降低。此外，槽的深度在0.1mm～3mm的范围内，静摩擦系数以及动摩擦系数一起表示为较低且稳定的值。但是，在槽的深度超过3mm的试样编号40的轴承中，槽过深，结果，滑动面无法耐受载荷而产生磨损。由此，明确槽的深度在0.1mm～3mm的范围是适当的。
[第二实施例]
使用和第一实施例相同的原料粉末，进行相同的成形、烧结而制作的轴承试样，都令槽的根数为72根、滑动面的宽度A为2.07mm、槽宽B为1.42mm、槽的深度作为0.7mm，将相对于与周方向(滑动方向)正交的方向的倾斜角度按表2所示条件变更，利用机械加工在内周面上形成有截面矩形的槽。接着，与第一实施方式相同地将机械油真空浸渍而制作具有表2所示的倾斜槽的倾斜角度的轴承(试样编号41～53)。将制作的轴承的试样41～53进行与第一实施例相同的摆动实验，将获得的静摩擦系数以及动摩擦系数的值一并记入表2。另外，在表2中作为倾斜槽的倾斜角度是20°的例将第一实施例的实验编号21的轴承的动摩擦系数的值一并记入。
[表2]
| 试样编号 | 倾斜角度 | 静摩擦系数 | 动摩擦系数 |
| 41 | 0 | 0.19 | 0.13 |
| 42 | 5 | 0.16 | 0.12 |
| 43 | 10 | 0.13 | 0.11 |
| 44 | 15 | 0.12 | 0.11 |
| 21 | 20 | 0.11 | 0.10 |
| 45 | 25 | 0.11 | 0.10 |
| 46 | 30 | 0.11 | 0.10 |
| 47 | 35 | 0.11 | 0.10 |
| 48 | 40 | 0.11 | 0.10 |
| 49 | 50 | 0.12 | 0.10 |
| 50 | 60 | 0.13 | 0.10 |
| 51 | 70 | 0.14 | 0.11 |
| 52 | 80 | 0.15 | 0.11 |
| 53 | 90 | 0.16 | 0.12 |
(5)倾斜槽的倾斜角度的影响：参照图8
表2的试样编号20以及41～53的轴承是检查倾斜槽的倾斜角度的影响。从这些试样，倾斜槽的倾斜角度不足10°的轴承(试样编号41、42)以及倾斜槽的倾斜角度超过60°的轴承(试样编号51～53)的静摩擦系数以及动摩擦系数都表示为较高的值，但倾斜槽的倾斜角度是10°～60°的轴承(试样21、43～50)的轴承的静摩擦系数以及动摩擦系数都表示为较低的值。此外，在倾斜槽的倾斜角度是15°～50°的轴承(试样编号21、44～49)中，两摩擦系数变得更小，倾斜槽的倾斜角度是20°～40°的轴承(试样编号21、45～48)的两摩擦系数是最低，且表示为稳定的值。由此倾斜槽的角度在10°～60°的范围内静摩擦系数以及动摩擦系数的降低作用显著，更优选15°～50°，最优选20°～40°。
本发明的滑动轴承适于比较大型、作用有如20MPa以上的面压，滑动速度比较慢地摆动运动的用途。具体地，例如推土机或动力铲的建筑机械的关节用轴承，物品移送机器人的关节轴承等。
Claims (3)
1.一种滑动轴承，旋转自如地支承插入到轴孔中的轴，在该轴滑动的内周面上，沿周方向隔着间隔地形成有在与周方向交叉的方向上延伸的多个直线的倾斜槽，向这些槽供给润滑油，其特征在于，
上述倾斜槽的倾斜角度相对于与周方向正交的方向在10°～60°的范围内，
周方向的槽宽B是0.5～5mm，
邻接的该槽间的牙部的表面即滑动面的周方向的宽度A是1～7mm，上述牙部的滑动面的宽度A和上述槽宽B的比A/B是0.5～5.0。
2.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，上述槽的深度d是0.1～3mm。
3.如权利要求1或者2所述的滑动轴承，其特征在于，上述轴承由烧结合金制成。
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