CN102369367A - 润滑塞和滑动元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种润滑塞(10)和一种滑动元件(1)。装入滑动元件(1)的支承体(2)中的润滑塞(10)具有圆周面(18)，所述圆周面具有至少一个沿润滑塞的纵轴线的方向延伸的肋部(12)。设有所述润滑塞的滑动元件(1)优选具有容纳孔(3)，所述容纳孔具有一个小直径的部段(5)和一个大直径的部段(6)。

Description

润滑塞和滑动元件
技术领域
本发明涉及一种用于装入滑动元件的支承体中的润滑塞/滑动塞，所述润滑塞具有朝向滑动对应件的端面和圆周面。本发明还涉及一种滑动元件，所述滑动元件具有支承体、滑动面和至少一个容纳孔，所述润滑塞能装入所述容纳孔中。
背景技术
为了在两个机械部件相对运动时降低摩擦，通常采用滑动支承系统，所述滑动支承系统由滑动元件组成。当在这种滑动支承系统中应放弃使用油润滑或脂润滑时，通常采用具有嵌入的固体润滑剂的支承材料。这里例如可以在支承体中设置润滑塞，所述润滑塞包含这种固体润滑剂。特别是当在高温区域中使用时，有利的是，润滑塞本身由金属-固体润滑剂组成。
在这种系统中不利的是支承体与润滑塞不同的热膨胀系数以及支承体的材料与润滑塞材料不同的氧化性能。
由于热膨胀和氧化性能的区别导致不同的直径变化，由于不同的直径变化在运行中形成应力，这种应力导致巨大的压应力，其结果是润滑塞材料出现裂纹。由于形成裂纹，润滑塞最终以碎块形式从支承体的实际的容纳孔中脱落。
因此所述润滑塞例如在铝制推送式炉的具有阶梯状直径的滑座中制造。支承体中相应的容纳孔同样构造成阶梯状的。润滑塞相对于容纳孔具有明显的不足尺寸，但通过加粗的轴环直径防止脱落。
为了确保在润滑塞上实现所述阶梯状的直径，需要进行机械加工。但对于这样的材料，用压制技术制成的阶梯状的几何形状的制造并不是工艺可靠的，因为由于高的固体润滑剂含量在较大直径到较小直径的过渡部处在坯料上存在极高的形成裂纹的危险。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种润滑塞，所述润滑塞可以简单地制造、可靠地保持在其容纳孔中，并且在运行中尽可能没有裂纹形成。
所述目的通过这样的润滑塞实现，所述润滑塞的圆周面具有至少一个沿润滑塞的纵向延伸的肋部。
所述圆周面构成圆周的大部分，而所述或各所述肋部占据圆周较小的部分。
已经证明，通过所述肋部润滑塞能夹紧地保持在容纳孔中并且在各肋部之间留出足够的自由空间，润滑塞可以在所述自由空间中膨胀，而不会导致过度提高的压应力和裂纹形成。可以不使用阶梯状的边缘，由此简化了制造。所述肋部在制造润滑塞时构成，即一体成形。
润滑塞利用连贯地保持相同的横截面可以利用粉末冶金法工艺可靠地制造并且不需要事后的机械加工。
优选最多设置十个肋部。最多十个肋部的限制是适宜的，由此在肋部之间能够留出足够的自由空间，润滑塞在运行中能够在所述自由空间中膨胀。
优选在润滑塞的圆周壁部上构成三至五个肋部。
至少一个肋部相对于圆周面向外突出。该肋部指向外面地设置。
各肋部优选均匀地在圆周面上分布，其优点在于，在运行中压应力也均匀地在润滑塞上分布，由此基本上避免了由于局部的过度载荷导致的裂纹形成。
所述肋部优选具有三角形、半圆形或梯形的横截面。
所述润滑塞优选具有带有外壳面圆柱面
Figure BDA0000089752620000021
的圆柱形的形状，所述肋部设置在圆柱形的外壳面上。所述肋部指向外面地设置，其中肋部的顶点限定一个周向圆，该周向圆具有直径D2。圆柱形的外壳面具有直径D1，其中D1＜D2。
肋部的厚度D优选为润滑塞的圆周面的直径D1、特别是圆柱壳的直径D1的2％至4％。
润滑塞材料的热膨胀系数越小，则厚度D可以选择得越小。
润滑塞材料优选具有由铬-镍-钢组成的基质，固体润滑剂嵌入所述基质中。
肋部优选在润滑塞长度的至少50％上延伸。优选完整地在润滑塞长度上延伸，因为这可以使润滑塞的制造变得容易。在肋部长度较小时，在一些情况下需要进一步的加工。
润滑塞可以在其端面上构造成具有环绕的倒角。所述倒角的优点是，使得润滑塞便于嵌装到支承体中。也可以在容纳孔的边缘设置倒角。
根据本发明的滑动元件装备由根据本发明的润滑塞。
容纳孔优选具有一个小直径的部段和一个大直径的部段，其中大直径的部段背离滑动面。
润滑塞的肋部至少在小直径的部段的长度上延伸。这具有这样的优点，即，肋部也有一个部段位于所述大直径的部段(的区域)中。在小直径的部段中的肋部在运行期间发生变形并且完全可能松脱，而在大直径的部段中的肋部在到小直径的部段的过渡部上形成支承面的情况下被保留，从而润滑塞以所述支承面支承在小直径和大直径部段之间的环形凸肩上。
肋部的包络面的直径D2优选大于小直径的部段的直径D3。优选设有在0.1至0.5mm范围内的重叠量。由此在压入润滑塞时，肋部的顶端被略微削平。在容纳孔的按现有技术用于容纳轴环的大直径的部段中肋部不发生变形并保持其原始几何形状。由此总体上压入力较小。
圆柱壳的直径优选小于小直径的部段的直径。
在运行中，在温度通常在620℃左右的氧化气氛中，优选由铬-镍-钢组成的润滑塞的直径相对于容纳孔的直径会出现预期的扩张。根据本发明提供的在实际的润滑塞直径、即不考虑肋部轮廓的情况下的直径(与容纳孔直径)之间的体积对应于较早选择的间隙并确保了润滑塞的必要的膨胀体积。
在运行温度下完全可能出现肋部的进一步的塑性变形，但即使在肋部在挤压区域中发生这种再变形的情况下，在大直径的区域内中自由的肋部之间的(尺寸)重叠量能够固定润滑塞防止脱落，特别是在冷却状态下也能防止脱落。
支承体优选由灰口铸铁制成。灰口铸铁的优点是，露出的石墨成分同样具有润滑作用。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明示例性的结构。其中：
图1示出滑动元件的俯视图，该滑动元件装备有多个润滑塞，
图2示出润滑塞的透视图，
图3示出润滑塞的俯视图，
图4a、b、c示出肋部几何形状的细节图，
图5示出装入支承体的润滑塞在运行之前的放大图，
图6示出图4中的润滑塞沿线V-V的剖视图，以及
图7示出与图5的剖视图相对应的处于运行中的润滑塞的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出滑动元件1的滑动面8的俯视图，滑动元件在其支承体2中具有多个带有容纳孔3的孔排。在容纳孔3中装入润滑塞10。滑动元件1是板状的元件。
在图2中示出这种润滑塞10的透视图。润滑塞10具有圆柱形的形状并在圆周面上，即外壳面上具有总共五个肋部12。这些肋部12均匀地在外壳面18上分布并平行于润滑塞10的纵轴线28延伸。端面20在边缘上具有倒角16。
在图3中示出图2中示出的润滑塞10的端面20的俯视图。圆柱壳的直径用D1表示。附加地画出了肋部12的包络面30，所述包络面延伸通过构成为三角形的肋部12的顶点或顶端14。包络面30具有直径D2，该直径大于直径D1。
在图4a、b、c中示出三个不同的具有三角形、半圆形和梯形横截面的肋部几何形状。
在图5中，这种设有五个肋部12的润滑塞10安装到滑动元件1的支承体2中。可以看到，直径D1小于容纳孔3的小直径的部段5的直径D3(也见图6)。由此形成一个环形间隙24。肋部12的厚度D由D2-D1得到，该厚度选择为大于环形间隙24的宽度。这意味着，直径D2大于直径D3。对于具有例如25mm至30mm的直径D1的润滑塞10，肋部的厚度D可以选择为D＝0.5mm。
在确定厚度D的尺寸时适宜的是，要考虑到润滑塞材料的热膨胀系数，由此在热作用下不会出现过大的压应力，这种过大的压应力可能破坏润滑塞。因此，润滑塞材料的热膨胀系数越大，D就选择得越大。
在装入时，顶端14作用在容纳孔3的内表面上并在这里略微变形或使容纳孔3的内表面略微变形。这在图5中示意性示出。
在图6中似乎出根据图5的滑动元件1的沿线V-V的剖视图。可以看到，容纳孔3具有上部的具有直径D3的小直径的部段5和向下连接的具有直径D4的大直径的部段6。在这两个部段5和6之间容纳孔3具有环形凸肩4。
润滑塞10装入容纳孔3中，其中在外壳面18和小直径的部段5的内表面之间留出环形间隙24。
还可以看到，肋部12在小直径的部段5中略微变形，从而顶端14被略微削平。在具有明显比包络面D2大的直径的大直径的部段6中，留出环形空腔26，所述环形空腔的尺寸较大，使得肋部12的顶端14仍与大直径的部段6的内表面隔开距离地设置。由此在两个部段5和6中都提供了足够的空间，润滑塞10在运行中能够在所述空间中膨胀。
在图7中示出运行状态。可以看到，润滑塞10的圆柱形部分在热作用下发生膨胀，使得润滑塞达到小直径的部段5的尺寸。这意味着，如果对于应力降低是必要的，肋部12在该区域内可能完全消失。所述肋部12在大直径的部段6中被保留，其中在凸肩4的区域内在肋部上形成支承面15，所述支承面即使在冷却状态下也能防止润滑塞10从容纳孔3中脱落。
在所示附图中，各直径差被夸大地示出。所述直径差可以限制在夹紧体积(Spannvolumen)上。
润滑塞10不会向下脱落，因为底部面22放置在未示出的机器部件上。环形空腔26在运行中缩小到环形空腔26’。
附图标记列表
1滑动元件
2支承体
3容纳孔乙
4环形凸肩
5小直径的部段
6大直径的部段
8滑动面
10润滑塞
12肋部
14顶端
15支承面
16倒角
18圆周面、外壳面
20端面
22底部面
24环形间隙
26、26’环形空腔
28纵轴线
30包络面
D1圆周壳的直径
D2包络面的直径
D3小直径的部段的直径
D4大直径的部段的直径
D肋部12的厚度

Claims (17)

1.用于装入滑动元件(1)的支承体(2)中的润滑塞(10)，所述润滑塞具有朝向滑动对应件的端面(20)，还具有圆周面(18)，其特征在于，所述圆周面(18)具有至少一个沿润滑塞(10)的纵轴线(28)的方向延伸的肋部(12)。
2.根据权利要求1所述的润滑塞，其特征在于，最多设置十个肋部(12)。
3.根据权利要求1或2之一所述的润滑塞，其特征在于，各肋部(12)均匀地在圆周面上分布。
4.根据权利要求1至3之一所述的润滑塞，其特征在于，所述肋部(12)具有三角形、半圆形或梯形的横截面。
5.根据权利要求1至4之一所述的润滑塞，其特征在于，所述润滑塞具有带有外壳面(18)的圆柱形的形状，所述肋部(12)设置在所述外壳面(18)上。
6.根据权利要求1至5之一所述的润滑塞，其特征在于，肋部(12)的厚度D为润滑塞(10)的圆周面(18)的直径D1的2％至4％。
7.根据权利要求1至6之一所述的润滑塞，其特征在于，润滑塞(10)的材料具有由铬-镍-钢组成的基质，固体润滑剂嵌入所述基质中。
8.根据权利要求1至7之一所述的润滑塞，其特征在于，所述肋部(12)在润滑塞(10)的长度的至少50％上延伸。
9.根据权利要求8所述的润滑塞，其特征在于，所述肋部(12)在润滑塞(10)的整个长度上延伸。
10.滑动元件(1)，所述滑动元件具有支承体(2)，所述支承体具有一个滑动面(8)和至少一个容纳孔(3)，根据权利要求1至9之一的润滑塞(10)装入所述容纳孔中。
11.根据权利要求10的滑动元件，其特征在于，容纳孔(3)具有一个小直径的部段(5)和一个大直径的部段(6)。
12.根据权利要求11的滑动元件，其特征在于，大直径的部段(6)背离滑动面(8)。
13.根据权利要求11或12的滑动元件，其特征在于，所述肋部(12)至少在小直径的部段(5)的长度上延伸。
14.根据权利要求11至13之一所述的滑动元件，其特征在于，肋部(12)的包络面(30)的直径D2大于小直径的部段(5)的直径D3。
15.根据权利要求11至14之一所述的滑动元件，其特征在于，所述包络面(30)的直径D2小于大直径的部段(6)的直径D4。
16.根据权利要求11至15之一所述的滑动元件，其特征在于，润滑塞(10)的直径D1小于小直径的部段(5)的直径D3。
17.根据权利要求10至16之一所述的滑动元件，其特征在于，支承体(2)由灰口铸铁制成。
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