CN102478067A - 碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法 - Google Patents

碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102478067A
CN102478067A CN201010558555XA CN201010558555A CN102478067A CN 102478067 A CN102478067 A CN 102478067A CN 201010558555X A CN201010558555X A CN 201010558555XA CN 201010558555 A CN201010558555 A CN 201010558555A CN 102478067 A CN102478067 A CN 102478067A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
bearing
compound material
carbon compound
alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201010558555XA
Other languages
English (en)
Inventor
贾亚洲
林兰
梅婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Honglin Machinery Co Ltd
Original Assignee
Guizhou Honglin Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou Honglin Machinery Co Ltd filed Critical Guizhou Honglin Machinery Co Ltd
Priority to CN201010558555XA priority Critical patent/CN102478067A/zh
Publication of CN102478067A publication Critical patent/CN102478067A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

一种碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法，选用铝合金、铜合金或铸铜材料作为轴承的基体，在基体上粘接密度为1.7～2.0g/cm3的轻质碳/碳复合材料，具体加工方法是将铝合金、铜合金或铸铜材料基体加工至配合尺寸后，对其表面进行喷砂处理后涂WS99016-2000高温环氧胶剂，然后将轻质碳/碳复合材料件与基体件组合粘接，用专用工装压紧，施加50kg的压力，在压力状态下，进行固化粘牢，最后将轴承组件按设计尺寸要求加工至成品轴承。

Description

碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种应用于发动机齿轮泵的用碳/碳复合材料制造的高润滑耐磨性静、动止推轴承。
背景技术
目前，国内、外的航空、舰船发动机上的齿轮泵静、动止推轴承的生产制造基本都是采用铸造铜合金材料制造，为了提高润滑耐磨性，一般是在摩擦面内孔与端面涂MoS2固体润滑膜。铸铜材料比重较高(8.79g/cm3)，不符合飞行器的减重要求，止推轴承喷涂MoS2固体润滑膜使用寿命有一定局限性，一般运行时间在300～600小时，不能达到延寿要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空、舰船发动机上的齿轮泵所需的高润滑耐磨静、动止推轴承。该止推轴承由轻质(密度为1.7～2.0g/cm3)碳/碳复合材料和铝合金或铜合金组合构成。
本发明所述密度为1.7～2.0g/cm3的轻质碳/碳复合材料，是本发明制造止推轴承的关键。首先选择碳/碳复合材料确定该材料的技术性能指标，才能使制造的止推轴承的润滑耐磨性大幅度提高，从而提高使用寿命。为使采用的碳/碳复合材料具有良好的切削加工性能和耐蚀性能与铝\铜金属相容，必须选用性能指标符合要求的碳/碳复合材料，本发明所选用的密度为1.7～2.0g/cm3的轻质碳/碳复合材料，其性能指标应达到以下要求：
表1选用碳/碳复合材料的技术性能指标
  项目名称   性能指标   项目名称   性能指标
  密度(g/cm3)   ≥1.7   拉伸强度(MPa)   ≥50
  开空率(％)   ≥8.0   弯曲模量(GPa)   ≥4.0
  石墨化度(％)   ≥65   摩擦系数(μ)   ≥1.5
  弯曲强度(MPa)   ≥90   热导率(w/m.k)   ≥32
  压缩强度(MPa)   ≥110   硬度(HB)   ≥300
在本发明中，选用铝合金、铜合金或铸铜材料作为轴承的基体，在基体上粘接密度为1.7～2.0g/cm3的轻质碳/碳复合材料，其粘接的具体结构一种是由碳/碳复合材料做轴承孔内衬(2)，外包基体材料衬套(1)；另一种是在基体材料轴承(3)的端面粘接碳/碳复合材料板(4)。
本发明所述轻质碳/碳复合材料和铝合金或铜合金组合构成的轴承，其制作方法为：铝合金、铜合金或铸铜材料基体与轻质碳/碳复合材料件采用粘接方式组合，即将铝合金、铜合金或铸铜材料基体加工至配合尺寸后，对其表面进行喷砂处理后涂WS99016-2000高温环氧胶剂，然后将轻质碳/碳复合材料件与基体件组合粘接，用专用工装压紧，施加50kg的压力，在压力状态下，进行固化粘牢，最后将轴承组件按设计尺寸要求加工至成品轴承。
本发明与现有轴承加工制造技术比较，提供了一种改进结构的高润滑高耐磨性的止推轴承。选用了碳/碳复合材料作为润滑耐磨件与铜合金或铝合金组成轴承组件。改变了原单一采用铸铜合金制造止推轴承，摩擦面涂MoS2结构形式。既减轻了轴承重量，又提高了轴承的使用寿命。可减轻产品重量，提高轴承的润滑耐磨性，达到使轴承的运行使用寿命大副度提高的目的(运行时间大于3000小时)。
附图说明
图1是铜合金轴承衬套示意图；
图2是管状碳/碳复合材料内衬示意图；
图3是衬套与碳/碳复合材料内衬组合示意图；
图4是内孔衬碳/碳复合材料，外包铜合金的轴承组合结构示意图；
图5是轴承示意图；
图6是环形板状碳/碳复合材料端面件示意图；
图7是铸铜轴承3与环形板状碳/碳复合材料端面件组合示意图；
图8是端面采用碳/碳复合材料的铸铜轴承示意图；
图9是铝合金轴承衬套示意图；
图10是梯形管状碳/碳复合材料内衬示意图；
图11是铝合金轴承衬套与梯形管状碳/碳复合材料内衬组合示意图；
图12是内孔与端面同时衬碳/碳复合材料，以铝合金材料作轴承基体的组合结构示意图。
图中：1-基体材料衬套，2-碳/碳复合材料轴承孔内衬，3-基体材料轴承，4-碳/碳复合材料板，ФA-内衬的外圆尺寸，ФB-基体材料衬套内孔尺寸
具体实施方式
实施例1：齿轮泵止推轴承，采用内孔衬碳/碳复合材料，外包铜合金的组合结构方式加工制造，加工方法；设计选择管状碳/碳复合材料为内衬2。将内衬2的外圆尺寸ФA加工至与铜合金基体材料衬套1内孔尺寸ФB相配合尺寸，使得ФA与ФB相配合尺寸间隙为0.10～0.15mm，将铜合金基体材料衬套1的内孔ФB进行吹砂处理，吹砂后用热风吹干，然后涂WS99016-2000高温环氧胶剂，同时将碳/碳复合材料内衬2的外圆ФA涂WS99016-2000高温环氧胶剂，并压入铜合金基体材料衬套1内孔ФB中，将压套后的组件轴承放入烘箱中，在180±5℃下烘烤2～3小时固化，固化后轴承的剪切强度≥10Mpa，压套粘接牢固后，按机加工艺流程精加工至设计使用尺寸，见图1、图2、图3和图4所示。
实施例2：齿轮泵止推轴承，基体材料为铸铜的轴承，端面采用碳/碳复合材料，加工方法：基体为铸铜材料的轴承3，选择一定厚度的环形板状碳/碳复合材料作为端面件4，将碳/碳复合材料端面件4的外圆、内孔与厚度尺寸加工至与铸铜材料轴承3的端面相配贴合尺寸，将铸铜材料轴承3的端面进行吹砂处理，吹砂后用热风吹干，然后涂WS99016-2000高温环氧胶剂，将碳/碳复合材料端面件4与铸铜材料轴承3的端面贴合，用专用工装压紧，压力为50±5kg，在压力状态下放入烘箱，在180±5℃下烘烤2～3小时固化.固化后卸载，碳/碳复合材料端面件4与铸铜材料轴承3粘接牢固后，其剪切强度为≥10Mpa，轴承精加工至设计使用尺寸。见图5、图6、图7和图8所示。
实施例3：齿轮泵止推轴承，采用内孔与端面同时衬碳/碳复合材料，以铝合金材料作轴承基体的组合结构方式加工制造，加工方法：选择梯形管状碳/碳复合材料作为内衬2，将内衬2外圆尺寸ФA、ФA1及端面长度L加工至与铝合金材料基体衬套1的内孔ФB与端面T相配合尺寸，ФA与ФB相配合尺寸间隙为0.10～0.15mm，将铝合金材料基体衬套1的内孔ФB与端面T进行吹砂处理，吹砂后用热风吹干，然后涂WS99016-2000高温环氧胶剂，同时将梯形管状碳/碳复合材料内衬2的外圆ФA与端面T涂WS99016-2000高温环氧胶剂，并压入铝合金材料基体衬套1内孔ФB，将梯形管状碳/碳复合材料内衬2与铝合金材料基体衬套1的端面贴合，用专用工装压紧，压力为50±5kg。在压力状态下放入烘箱，在180±5℃下烘烤2～3小时固化，固化后卸载，粘接牢固后，精加工至设计使用尺寸。见图9、图10、图11和图12所示。

Claims (4)

1.一种碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承，其特征在于：选用铝合金、铜合金或铸铜材料作为轴承的基体，在基体上粘接轻质碳/碳复合材料，其粘接的具体结构一种是由碳/碳复合材料做轴承孔内衬(2)，外包基体材料衬套(1)；另一种是在基体材料轴承(3)的端面粘接碳/碳复合材料板(4)。
2.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承，其特征在于：所用的轻质碳/碳复合材料性能指标应达到下表的要求
  项目名称   性能指标   项目名称   性能指标   密度(g/cm3)   ≥1.7   拉伸强度(MPa)   ≥50   开空率(％)   ≥8.0   弯曲模量(GPa)   ≥4.0   石墨化度(％)   ≥65   摩擦系数(μ)   ≥1.5   弯曲强度(MPa)   ≥90   热导率(w/m.k)   ≥32   压缩强度(MPa)   ≥110   硬度(HB)   ≥300
3.根据权利要求1所述的碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承，其特征在于：所用的轻质碳/碳复合材料密度为1.7～2.0g/cm3。
4.一种碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承的制造方法，其特征在于：铝合金、铜合金或铸铜材料基体与轻质碳/碳复合材料件采用粘接方式组合，将铝合金、铜合金或铸铜材料基体加工至配合尺寸后，对其表面进行喷砂处理后涂WS99016-2000高温环氧胶剂，然后将轻质碳/碳复合材料件与基体件组合粘接，用专用工装压紧，施加50kg的压力，在压力状态下，进行固化粘牢，最后将轴承组件按设计尺寸要求加工至成品轴承。
CN201010558555XA 2010-11-25 2010-11-25 碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法 Pending CN102478067A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010558555XA CN102478067A (zh) 2010-11-25 2010-11-25 碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010558555XA CN102478067A (zh) 2010-11-25 2010-11-25 碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102478067A true CN102478067A (zh) 2012-05-30

Family

ID=46090801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010558555XA Pending CN102478067A (zh) 2010-11-25 2010-11-25 碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102478067A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110172665A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 润滑膜及其制备方法、用途

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2031469U (zh) * 1988-05-28 1989-01-25 山东平阴轴瓦厂 一种滑动接触冲压翻边整体整圆轴承
CN1031588A (zh) * 1988-04-25 1989-03-08 何生荣 一种径向滑动轴承
CN1035871A (zh) * 1989-01-26 1989-09-27 何生荣 一种推力滑动轴承及其制造方法
CN1037481A (zh) * 1988-05-05 1989-11-29 科尔本施米德有限公司 复合滑动表面轴承材料及其制备方法
CN1806131A (zh) * 2003-06-10 2006-07-19 Ntn株式会社 滑动轴承
WO2006120022A2 (de) * 2005-05-13 2006-11-16 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg Gleitlagerverbundwerkstoff, verwendung und herstellungsverfahren
CN101805200A (zh) * 2010-03-17 2010-08-18 上海大学 一种轴承用碳/碳复合材料的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031588A (zh) * 1988-04-25 1989-03-08 何生荣 一种径向滑动轴承
CN1037481A (zh) * 1988-05-05 1989-11-29 科尔本施米德有限公司 复合滑动表面轴承材料及其制备方法
CN2031469U (zh) * 1988-05-28 1989-01-25 山东平阴轴瓦厂 一种滑动接触冲压翻边整体整圆轴承
CN1035871A (zh) * 1989-01-26 1989-09-27 何生荣 一种推力滑动轴承及其制造方法
CN1806131A (zh) * 2003-06-10 2006-07-19 Ntn株式会社 滑动轴承
WO2006120022A2 (de) * 2005-05-13 2006-11-16 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh & Co. Kg Gleitlagerverbundwerkstoff, verwendung und herstellungsverfahren
CN101805200A (zh) * 2010-03-17 2010-08-18 上海大学 一种轴承用碳/碳复合材料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110172665A (zh) * 2019-06-03 2019-08-27 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 润滑膜及其制备方法、用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101612824B (zh) 一种金属/陶瓷三层复合材料及其制备工艺与应用
CN101178102A (zh) 湿式铜基粉末冶金摩擦片及制造方法
CN103409687A (zh) 一种粉末冶金支座及其制备方法
CN109280818B (zh) 一种耐磨减摩铝基复合材料
CN101671536B (zh) 碳纤维摩擦材料及在制造汽车钢制同步器齿环摩擦层上的应用
CN105112760B (zh) 一种TiAl基高温自润滑合金材料的制备方法及其应用
CN105665695A (zh) 一种铜基耐磨耐冲击双金属复合材料及其制备方法
CN104550902A (zh) 一种湿式铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法
US20110091343A1 (en) Drill motor assebly
CN105234405B (zh) 一种具有致密化表面的铁基粉末冶金零件的制备方法
CN110241412B (zh) 一种叠层涂层自润滑轴承及其制备方法
CN113775517B (zh) 一种自润滑氧化锆陶瓷柱塞及其生产方法
JP5765490B2 (ja) 摺動部材及び摺動部材の製造方法
CN102478067A (zh) 碳/碳复合材料与铝、铜合金构成的轴承及其制造方法
CN104651655A (zh) 一种石墨增强铝基复合材料制备方法
CN104328368A (zh) 一种自润滑耐磨铜基复合材料及其制备方法
CN1161259A (zh) 一种钢-铜铅合金双金属柱塞缸体的制造方法
RU156583U1 (ru) Поршень цилиндра двигателя внутреннего сгорания
CN210600180U (zh) 矿物质骨架胶接耐磨体浮动密封副
CN209096139U (zh) 一种复合结构身管
JP4913582B2 (ja) すべり軸受構造体の製造方法
RU155348U1 (ru) Гильза цилиндра поршневого двигателя
CN102251144A (zh) 一种高强度高耐磨配流盘及其制备方法
CN113389816B (zh) 一种高承载自润滑复合轴套制备方法
CN105177386A (zh) 一种无油润滑轴承材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120530