CN1247947A

CN1247947A - 具有低摩擦系数及改进寿命的加润滑脂的导向元件

Info

Publication number: CN1247947A
Application number: CN99118756A
Authority: CN
Inventors: 伊提纳·乔治斯; 丹尼尔·托纽克斯
Original assignee: Centre Stephanois de Recherches Mecaniques Hydromecanique et Frottement SA
Current assignee: Hydromecanique et Frottement SAS
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2000-03-22
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: DE69919288T2; PL335435A1; JP3525411B2; TR199902293A3; IL131795A0; BR9904176A; PT987456E; AR020450A1; TR199902293A2; EP0987456B1; CZ9903163A3; PL193355B1; JP2000097231A; DK0987456T3; KR20000023163A; NO994469L; DE69919288D1; US6241393B1; SK285067B6; FR2783291A1

Abstract

机械元件的导向装置,包括通过滑动摩擦接合的两零件,一个是有光滑的工作面或摩擦面的光滑零件(11),另一个是有至少一个工作面或摩擦面(7)的开孔零件(8),工作面(7)有容纳润滑脂的内腔,润滑脂包括肥皂型成分、油型成分及耐特压添加剂,其特征在于所述的光滑零件的工作面和润滑剂之间接触角θ为20—40°,而开孔零件的材料选成在开孔零件的工作面和油脂间的接触角为45—75°。本发明的装置可以是滑道/滑块、轴/轴承和球/承窝接头型。

Description

具有低摩擦系数及改进寿命的加润滑脂的导向元件

本发明涉及加润滑脂的机械元件。更具体地，本发明涉及加润滑脂的机械元件，通过滑动摩擦提供连续或往复式运动的平移或转动导向功能，并设计成满足许多工业部分对简化润滑及减小维修的频度。

已知的加润滑脂的装置，其中通过适当的密封装置，可以制成相互摩擦的两个机械零件，甚至当它们受到很高的负载应力，只有很低的摩擦系数，在Dunod Technip编辑的由JJ.CAUBET著的“Theory andindustrial practice of friction”(1964年出版)第13章中公开过上述装置的实例。

1962年10月2日授权的FR910,999及后续专利FR 921,708(1963年1月17日)说明了高负荷的自对准轴承情况中的这种装置的一个实施例。

这种装置具有技术优点，但是它的缺点是由于它们实际结构的复杂性导致高的成本，与大多数工业部门的要求不相符合。

本发明的一个目的是提供机械元件的导向装置，可不用密封系统。

本发明的另一目的是提供一种上述的装置，其效率高而且不贵。

通过阅读下面的说明书，可了解本发明的其它目的和优点。

按照本发明，提供了一种机械元件的导向装置，包括通过滑动摩擦相互作用的两零件，其中一零件是光滑零件，具有光滑的工作面或摩擦面，另一个零件是开孔零件，具有至少一个工作面或摩擦面，它包括用来容纳润滑膏型的润滑脂的内腔，润滑脂包括一种肥皂型的成分，一种油型成分及耐特压添加剂，其特征在于在测量温度下测量的所述的光滑件的工作面和所述的润滑脂之间的接触角θ为20°-40°，测量温度为比在所述的肥皂型成分和油型成分之间开始分离的温度低15°±5℃，所述的开孔零件的材料选成使得在测量温度下测量的在所述的开孔零件的工作面和所述的润滑脂之间的接触角为45°-75°。

术语“EP润滑脂”指耐特压润滑脂，这是本专业技术人员已知的。耐特压润滑脂意思指可经受高负荷没有损坏的润滑脂。这种润滑脂的实例如SNR-LUB EP级NLGI 2型的锂润滑脂，或KLBERCENTOPLEX GLP 402NLGI 2型的锂润滑脂或其它锂润滑脂和KLBER COSTRAC GL 1501 MG NLGI 2型固体润滑剂。

应注意光滑零件及穿孔零件可各有一个非工作面，但是这并不是必须的。

两个零件-光滑零件和开孔零件可由滑动摩擦连接起来，平移或转动，连续的或摆动运动。

这两个零件的形状可以是平面的、圆柱形的或球形的。

虽然其是被本专业技术人员常用的，放在固体表面的液体或粘性产品的接触角的概念不是标准的主题，也不是完全标准的测量方法，特别当产品是润滑脂时。

测量接触角的条件如下面给出。

按照本发明的接触角的测量

首先，要进行测量的固体表面清洗干净，虽然把直条的润滑脂沉积其上。接着，加热零件，直到它与润滑脂条的接触表面达到比润滑脂的极限使用温度高20±5℃。在该温度下保持一段时间足够使润滑脂成液体开始在表面上铺开(约90秒)。然后停止加热，使其冷却。这样就把液滴形状冻结起来，可以在室温测量其接触角。

用于形成本发明的光滑零件的合适的材料特别从钢中选出，如渗碳钢、淬硬钢和磨光钢、磨光的高频淬硬钢、硬化及随后涂上硬铬的钢、氮化钢及碳氮化钢、铬和镍以及涂陶瓷的钢。

必须每次测量润滑脂及形成光滑零件的材料之间的接触角，该角必须在20°-40°之间，以便确定该材料是否适合于本发明。

开孔材料可由块状材料制成。可选自聚合物或共聚合物材料。但是不排除使用其它材料只要它们与润滑脂的接触满足规定的条件。

所述的开孔零件的材料选自下列一组：聚酰亚胺；加填料的聚酰亚胺，如填石墨的聚酰亚胺；环氧树脂；加填料的环氧树脂，如加有二硫化钼的环氧树脂；聚缩醛树脂；聚乙烯；替代的或非替代的氟烃；和特别是全氟烷氧，聚对苯二甲酸乙脂；聚醚砜；聚酰胺和聚醚酮醚。

也必须每次测量润滑脂和形成开孔零件的材料之间的接触角，该角必须在45°-75°，以便确定该材料是否适合本发明。

开孔零件的材料也可是涂有涂料的基板。涂料通常沉积为薄膜，一般厚度约5-50μm。

在该情形下，基板是任何材料，块状材料形式或轧制薄板，例如碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金的板材。

轧制薄板最好按申请人的专利FR-B-2,693,520制造。

当制造开孔零件的材料是涂有涂料的基板，最好是预氮化随后涂以聚合物的钢。

制造涂层的材料选自下列一组：聚酰亚胺；加填料的聚酰亚胺，如加石墨的聚酰亚胺；环氧树脂；加填料的环氧树脂，如加二硫化钼的环氧树脂；聚缩醛树脂；聚乙烯；替代的或非替代的氟烃；和特别是全氟烷氧，氟化乙烯或氟化丙烯；聚对苯二甲酸乙脂；聚醚砜；聚酰胺和聚醚酮醚。

当制造开孔零件的材料是涂有涂料的基板，最好是经过表面硬化处理的钢。该表面硬化处理最好是热化学处理，使异质元素(如氮)扩散入钢内。所述的热化学处理最好在碱金属氰酸盐和碳酸盐熔池中的氮化处理，最好所述的熔池还含有一定量的至少一种硫物质，例如按照本申请人的FR-B-2,706,623。

在本发明的一个最佳实施例中，开孔零件由按照FR-B-2,693,520的轧制薄板制成，材料是按照FR-B-2,708,623的氮化钢涂有聚合物。

在上述情形下，也必须检查开孔材料的涂层材料与润滑脂的接触角为45°-75°，以便确定涂料是否适合本发明。

按照本发明的一个最佳实施例，形成“支承垫”的空腔实际上分布在开孔零件的整个表面上。

最好有至少三个空腔来支承加到两个零件上的负荷。

最好，开孔零件的展开的工作面上的空腔占的面积为所述的展开的工作面的总面积的20-40％。

所述的空腔可以是相互一样的或不同的。

所述的空腔可以或不是基本上规则地分布在开孔零件的整个表面。

如果空腔不是相互一样的和/或基本上规则地分布在开孔零件的整个表面，在相邻的两个空腔的边缘之间的最短距离大于2mm。

各空腔所占的面积通常为3mm²-40mm²，最好在10-30mm²。

按照本发明的一个最佳实施例，开孔零件的工作面上的空腔在工作面这侧相互不连通。

空腔可以或不在含有开孔零件的非工作表面这侧相互连通。如果在含有开孔零件的非工作面这侧(例如通过槽道)相互连通，最好设有一盖盖住空腔。

在本发明的说明下，当提到空腔相互连通时，意味着所述的空腔“通过移去材料在表面有意产生的槽道连接”。

空腔例如可以是圆柱形的。

光滑零件及开孔零件的形状可以是平面的、圆柱形的或球形的。

本发明可以得到一轴/轴承装置，其中轴是光滑零件，而轴承是开孔零件；一滑道/滑块装置，其中滑道是光滑零件，滑块是开孔零件。或者一球/承窝装置，其中球是光滑零件而承窝是开口零件。

除了由两个摩擦件构成的导向装置外，本发明还可以是由三个而不是两个摩擦件构成的装置。例如，穿孔零件为轴瓦的情形下，穿孔的轴瓦的两个工作面(内孔和外圆柱)都是工作面。

在该结构中，穿孔轴瓦成为“悬浮的”。取决于摩擦系数，轴瓦的速度只是轴的速度的一个分数。

在铰接的摆动系统中，这种安排的优点比较有限，因为滑动速度比较低，在0.2m/s的量级。另一方面，对连续转动的导向系统则更重要，特别是其中滑动速度达到8-10m/s或更高。按本发明的轴瓦可有利地以低成本替换复杂设计的导向件，例如针型滚动轴承。

图1示意地示出按照FR 910,999及其后续专利FR 921,708的现有技术的基本原理；

图2-5示意地示出按照本发明的接触角的测量；

图6是按照本发明的滑道/滑块型的导向件的示意的剖面图；

图7是图6的滑块的底视图；

图8示意地示出图6的滑道/滑块型的导向件的一个变型；

图9示意地示出在轴/轴承结构中按照本发明的导向件；

图10示意地示出图9中的轴瓦；

图11示意地示出按照本发明球接头型的装置；

图12示意地示出滑块/轨道型装置，其中滑块有倾斜；

图13示意地示出由三个垫构成滑道的支承件；

图14示意地示出轴/轴承结构，其中有三个摩擦件，带有两个工作面；

图15示意地示出在连续转动中的轴/轴承结构，具有两个摩擦件，其中轴承衬套是收缩装配到轴上，与开孔轴承的工作面(环)摩擦接触；

图16示意地示出一种安排，具有三个摩擦件及两个工作面，其是图15的变型，具有两个轴承，一个收缩配合在轴上，另一个装到外壳的孔中。

图1示出一个由例如钢制成的滑块1，其在钢制的轨道2上摩擦移动，该轨道2承受一合成力F。在滑块1的下表面设有圆槽，其中装着O形密封件3，在O形密封件内留下的空间充填润滑脂4。具有这种设计，滑块成为“悬浮的”，被润滑脂的“垫”支承着，因此可得到很低的摩擦系数，典型地小于0.01，甚至在高负荷下及缓慢移动时都如此。

这方面，应注意图1中把O形密封件省去的简化结构是不合适的。因为在滑块1对轨道2的负荷的作用下，润滑脂实际上会很迅速地从接触区排出；则在滑块1和轨道2之间是金属对金属的摩擦，在很短时间内不可避免地发生磨损。而另一方面，在有密封件3的情形下上述情形不会发生，由于衬套是不渗漏的，因此润滑脂4不会溢出。

为了测量本发明的接触角θ，首先对要求进行测量的固体表面5作仔细地清洗。接着，使用一个注射器把直径为约2mm的一直条的润滑脂6放在要测量的固体表面上(图2)。

然后把上述物件放在热板(未示出)上，直到该固体与直条润滑脂接触的表面温度比润滑脂使用温度高20±5℃。在该温度保持约90秒。然后从热板上移下该固体，进行冷却，其作用是润滑脂的滴的形式冻结起来，使得可用装有分度仪的普通双筒放大镜装置在室温下测量接触角。观察方向由“DO”表示。测量结果示意地在图3，4，5中示出，图3示出加热前润滑脂6的条的横截面，加热和冷却后，光滑的零件5′及开孔零件5″上的润滑脂条的横截面形状，按照本发明，在光滑零件的情形下，要求润滑脂滴6′的θ＝20-40°，在开孔零件的情形下，要求润滑脂滴6″的θ＝45-75°。

在图6中，示出一个滑块8/滑道11的装置，在滑块8的下表面7设有一些空腔(孔)9。也就是说，该表面是工作表面，它与滑道11成滑动摩擦作用。

图7示出从滑块下面看的视图，也就是示出工作面7。在滑块中的空腔是圆柱形的和规则地排列。在含有表面7这一侧，这些空腔相互不连通。

这里摩擦表面的发展是滑块8的下表面7，其面积等于L×l，L及l分别为滑块的长度和宽度。

按照本发明的最佳实施例，最好，

nπφ²/4＝20-40％(L×l)，

d＞约2mm，

约3mm²＜nπφ²/4＜约40mm²。

在图6及7的安排中，在滑块的非工作面10没有设空腔。

但是，可想象到也可以有另外形式，例如孔不再是盲孔。重要的是用如盖12之类的适当的装置盖住空腔(图8)，可防止充满空腔的润滑脂以滑块的非工作的后面10溢出。

在图7所示的安排中，在包括后面10的这一侧，空腔不相互连通。但是，可想象到它们可通过一适当的槽道系统相互连通。

在附图中，所示的空腔为圆柱形的孔，它们是相同的，并以规则方式排列。但是，这一点并非是必须的，它们可以与这些安排不同地安排。另外的安排在本发明的精神外。

图9示出本发明的导向件在轴13/轴承或轴瓦14的结构中。空腔设在轴瓦14中(图10)。在该情形下，须提到轴瓦14的改进的表面，这通过沿与轴线平行方向分开轴瓦，随后展开以得到矩形板。

所有在前面对于滑块/滑道型装置发展的特点都可转移用到轴/轴承系统。

图11示出一个按照本发明制成的球/15承窝16类型，在承窝(也就是凹形的滑动件)中设有空腔。

图12示出类似图1的滑块与轨道，但是其结构中滑块的负荷F并不给出通过O形圈密封件3中心的合成力。在该情形下，滑块1倾斜，导致支承表面在尖锐的边缘上这一不合理的现象，这产生了过应力-导致滑动接触中表面的过早的破坏。为避免这一问题，滑块1可被至少三个“垫”17支承着，合成的负荷把滑块压在轨道上随后落在如此限定的支承多边形里面(图13)。

图14示出在一个轴/轴承结构中按照本发明的导向件，该轴/轴承结构与图9的不同点在于有三个摩擦件：轴13，开有孔9的轴承(轴瓦14)及外壳18。

按照这一安排，在开孔的轴瓦14上有两个工作面，一个是含有内孔的，而另一个是外圆柱体。

在该结构中，开孔的轴瓦是“悬浮”的。

图15示出的安排有两个摩擦件，即轴13和开有孔9的轴承(轴瓦14)。由100C6型的轴承钢制的轴承衬套19收缩配合在其上。轴瓦14的外径紧配合在外壳18的孔中。

图16是图15的变型，具有一个浮动的开孔轴承(轴瓦)，在100C6型轴承钢制的两个轴承衬套19和20上摩擦，轴承衬套收缩配合在轴上并装入外壳的孔中。

下面参照实例详细地说明本发明。

实例1(比较实例)：

本实例示出在关节轴承上的试验。

结构是一个轴/轴承(轴瓦)结构。

轴的特性：16NC6型淬火的渗碳钢。

轴承(轴瓦)的特性：PI5508型含石墨填料的聚酰亚胺。

轴的直径：30mm。

轴瓦的宽度：l＝20mm。

轴瓦的展开长度π×30＝94.25mm。

运动：以1Hz的频率交替地转过90°。

在投影的表面上计算的压力：10MPa。

滑动速度：0.2m/s。

耐特高压润滑脂：锂肥皂，SNR-LUB EP型，NLGI 2级，使用温度-30-+110℃。

在安装时加润滑脂，随后在不添加润滑脂的情形下工作。

为了确定轴/润滑脂和轴承/润滑脂的接触角θ，做如上测量5次取平均值，把润滑脂条沉积在平行六面体的试样上，加热到130℃保持90秒随后冷却。

结果如下：

轴(16NC6型淬火的渗碳钢)：θ＝30°；

轴承(40％含石墨填料的聚酰亚胺)：θ＝60°。

该实例用光滑的轴瓦进行试验，也就是在本发明的范围外。

试验结果：

平均摩擦系数0.11；

在摩擦系数迅速上升前的振动次数：35,000。

实例2(本发明)：

除了与实例1相同部分外，轴瓦开有40个孔(空腔)，直径各为4mm，以规则方式安排，d(分开两个并列的孔的面对的边的最短距离)＝4mm。

试验结果：

平均摩擦系数：0.009；

在摩擦系数迅速上升前的振荡次数：＞250,000。

实例3(比较实例)：

除了与实例1相同部分外，其轴瓦材料用UE 12P型青铜(通常用于轴承的合金)来代替聚酰亚胺。

轴瓦是光滑的，也就是说在本发明范围外。

在实例1的条件下测量的轴瓦/润滑脂的接触角是35°。

试验结果：

平均摩擦系数：0.12

在摩擦系数迅速上升前振荡的次数：25,000。

实例4(比较实例)：

重覆实例2的条件，除了穿孔的轴瓦材料用UE 12P型青铜(通常用于轴承的合金)代替聚酰亚胺。

在实例1的条件下测量轴瓦/润滑脂的接触角是35°，也就是说在本发明的穿孔零件的范围外。

试验结果：

平均摩擦系数：0.09；

在摩擦系数迅速上升前振荡的次数：80,000。

对实例1至4的评论：

1.当轴瓦是光滑的，也就是说在本发明的范围之外，无论由聚酰亚胺或青铜制造，它们的寿命都在同样的量级。它们的摩擦系数本身是可比较的和与混合型相应，只要润滑剂保持在接触区，继续是这样。当可通过轴承边缘溢出的润滑脂完全消失时，摩擦系数迅速上升。轴承发热，由于热作用使轴承损坏，制轴瓦的聚酰亚胺或青铜与钢轴粘接。

2.由聚酰亚胺(本发明)和青铜(非本发明)制的开孔的轴瓦的寿命明显地比光滑的轴瓦高。在试验结束时拆开试验件时发现在空腔中所有的润滑脂都已消耗了。这揭示了空腔构成保留润滑脂的有利方面。

3.开孔的青铜轴瓦的摩擦系数比光滑的青铜的小。这一点至少部分由于把润滑脂更规则地供到接触区及更均匀地把润滑脂分布在接触区，避免了轴承的青铜与轴的钢之间的金属/金属接触的危险。

4.另一方面，上述第3项的说明并不考虑开孔的聚酰亚胺(按照本发明)得到的很低的摩擦系数。事实上，摩擦系数值0.009与润滑的流体动力型相应，这是意外地在其中滑动速度不很高的、比较高负荷的振动轴承中发现。

与青铜轴瓦的寿命(80,000振动)相比，开孔的聚酰亚胺轴承的寿命(＞250,000振动)则是惊人的提高。

大体上，只要轴瓦由聚酰亚胺制成及穿孔导致轴承容量效果改善及消耗保存的润滑剂需要的时间增加就会发生上述结果。

还没有得到这一现象的理论模型，但提出了解释性的假说。参照图1可更方便地说明。含在滑块1，轨道2和O形密封圈3之间的可用空间E中的润滑脂4侧向仅传送它受到的正压力的一部分，所述的润滑脂更粘，则这部分力更小(这由于润滑脂遵守流变学定律，不像油遵守巴斯卡定律及流体静力学定律)。

因此可允许比较高的负荷，也就是轴承容量改进，和在拉出密封件3和润滑剂漏泄之前有比较大量的间隙，也就是润滑剂的保留有改进。

在本发明的结构中，密封件3不存在。这有有利的结果，由于滑块在轨道上的滑动不需要克服密封件在同一轨道上的摩擦，这样造成了低的摩擦系数。

还可以有另一个结果，这是不利的，其中不再受约束的润滑脂自然地倾向通过滑块的边缘溢出。润滑剂润湿表面越好，也就是在润滑脂和制成所述的表面的材料之间的接触角越小，上述问题越容易很快地发生。

如上述实例说明的，上述情况可直接由滑块/滑道装置转用到另外的轴/轴承型装置：采用聚酰亚胺轴瓦(与润滑脂的接触角＝60°)，比具有青铜轴瓦(与润滑脂的接触角＝35°)可更好地包含润滑剂。

5.相信有其它现象发生，以便解释具有一个钢轴和聚酰亚胺轴瓦的关节轴承与具有钢轴和青铜轴瓦的关节轴承相比具有明显的优越的性能。

如上所述，虽然聚酰亚胺轴瓦比青铜轴瓦在接触区可更好地包含润滑剂，但是实际上在两个情形下都有润滑剂的消耗。

现在，在有两个金属表面要润湿的情形下，润滑剂与具有与润滑剂有最小的润湿角的金属表面接触是更有利的，在上述情形下是钢轴而不是聚酰亚胺轴瓦。

因此可提出一种假说，每次钢轴表面经过聚酰亚胺轴瓦的一空腔，所述的表面吸收少些含在空腔中的润滑脂。因此轴的转动恒定地把润滑脂再添满在其表面上，这又有助于稳定润滑的工况及因此改进轴承容量及寿命。

在青铜轴瓦的情形下(其结触角与钢的接触角在同一量级)，这现象不发生。

实例5(比较实例)：

除与实例1相同的条件外，制轴瓦的材料不是聚酰亚胺，而是XC38型的退火碳钢，其工作表面涂覆有10μm的填有M₀S₂的环氧树脂的有机漆。

轴瓦是光滑的，也就是在本发明范围外面。

在实例1条件下测得XC38钢+漆/润滑脂的接触角为70°。

试验结果：

平均摩擦系数：不稳定；

在摩擦系数迅速增加之前的摆动次数：在咬合前为几十次。

实例8(比较实例)：

除和实例6相同的条件外，轴瓦由未涂料的XC38型退火碳钢制成。

在实例1条件下测量的XC38钢/润滑脂的接触角θ是25°，也就是在本发明的开孔零件的范围外面。

试验结果：

平均摩擦系数；0.15；

在摩擦系数迅速增加前的摆动次数：在咬合前几百次。

对实例5-8的评论：

可以作出与实例1-4的评论同样的评论，除了由于保留的润滑脂已消耗和/或漆涂层已磨损钢-钢摩擦的结果而使强-磨损型更明显地恶化或甚至咬合。

实例9-14：

重复实例6的试验，但是涂漆钢的轴瓦穿孔(直径恒定)数目改变以改变空腔占据的面积。该面积是在展开的摩擦表面上测量，表示为展开的摩擦表面的总面积的百分比。

空腔占的面积是总面积的百分比以“s”表示。

摆动次数以N表示。

试验结果示于表I。

表I

S％	5	10	20-40	50	60
S％	5	10	20-40	50	60	N	35,000	80,000	＞250,000	20,000	几百

评论：

当空腔占的面积与展开的轴承的总面积比为小于20％时，轴承寿命迅速降低，达到装有光滑轴瓦的轴承的水平。

但高于40％时，寿命更迅速地降低，在试验终了拆开轴承时，看到轴瓦表面明显恶化，有很多划痕及漆掉皮。

实例15-17(按照本发明)：

重复实例2，也就是用开孔的轴瓦，但是改变制造轴的材料的性质。

润滑脂/轴的接触角为θ。

摩擦系数为C_F。

摆动数目为N。

试验结果示于表II。

表II

实例	15	16	17
实例	15	16	17	轴的	高铬	淬火的渗碳钢16NC 6	氮-碳-硫化的42CD4钢
θ	35°	30°	25°	轴的	高铬	淬火的渗碳钢16NC 6	氮-碳-硫化的42CD4钢
θ	35°	30°	25°	CF	0.01	0.01	0.01
N	150,000	＞250,000	100,000	CF	0.01	0.01	0.01

结果是摩擦系数是可比较的，但由摆动数表示的寿命明显地改变，但都保持很好。

实例18(比较实例)：

重复实例6，但是改变聚合物涂料的性质。

轴瓦的钢在工作面上涂上10μm的PTFE(聚四氟乙烯)。

润滑脂/轴瓦的接触角为85°，也就是在本发明范围外。

摩擦系数在0.008级。

摆动数为90,000。

实例19和20：

这些实例涉及在连续转动中的轴承结构(引导一轴在外壳的孔中转动)。

参照图15和16，实例19和20分别示出两个摩擦件(一个单一工作面)和三个摩擦件(二个工作面)。

试验条件如下：

光滑零件的材料：100C6型轴承钢；

开孔零件的材料：氮化的XC-38型碳钢，涂以全氟烷氧基有机涂料；

润滑脂的性质：与实例1相同；

轴的直径：30mm；

轴瓦宽度：25mm；

在投影区域上的计算压力：5巴。

在各种轴的转速下进行了试验。

在所有情形下，运动可连续几百小时，而不中断工作，只有很小的阻力矩，与0.005-0.0005级的比较低的摩擦系数相应，典型地在很好的流体动力润滑范围下的摩擦。

在具有两个摩擦件及三个摩擦件系统之间的区别是在转速变化的两个极端范围。

低于2000-3000rpm，具有两个摩擦件的系统比具有三个摩擦件的系统有更好的重复性，也就是实例19为100％成功，而实例20为90％成功。

高于10,000-12,000rpm，则得到相反的结果。

本专业技术人员会明白虽然参照了具体实施例说明及示出了本发明，但是在如所附的权利要求书限定的本发明范围内可作出很多变型。

Claims

1.一种机械元件的导向装置，包括通过滑动摩擦相互作用的两零件，其中一零件是光滑零件(11)，具有光滑的工作面或摩擦面，另一个零件是开孔零件(8)，具有至少一个工作面或摩擦面(7)，它包括用来容纳润滑膏型的润滑脂的内腔，润滑脂包括一种肥皂型的成分，一种油型成分及耐特压添加剂，其特征在于在测量温度下测量的所述的光滑件的工作面和所述的润滑脂之间的接触角θ为20°-40°，测量温度为比在所述的肥皂型成分和油型成分之间开始分离的温度低15°±5℃，所述的开孔零件的材料选成使得在测量温度下测量的在所述的开孔零件的工作面和所述的润滑脂之间的接触角为45°-75°。

2.按照权利要求1的装置，其特征在于制造所述的光滑零件的材料从钢、铬、镍中选出。

3.按照权利要求2的装置，其特征在于所述的钢选自下列一组：渗碳钢、淬硬钢、磨光钢、磨光的高频淬硬钢、硬化并涂有硬铬的钢，氮化钢、有陶瓷涂层的钢及碳氮化钢。

4.按照权利要求1-3中任一项的装置，其特征在于制造所述的开孔零件的材料是块状材料。

5.按照权利要求1-3中任一项的装置，其特征在于制造所述的开孔零件的材料选自聚合物材料和共聚合物材料。

6.按照权利要求5的装置，其特征在于制造所述的开孔零件的材料选自下列一组：聚酰亚胺、加填料的聚酰亚胺、环氧树脂、加填料的环氧树脂、聚缩醛树脂、聚乙烯、替代或非替代的氟烃、聚对苯二甲酸乙酯、聚醚砜、聚酰胺和聚醚酮醚。

7.按照权利要求1-5中任一项的装置，其特征在于制造所述的开孔零件的材料选自下列一组：块状基片、轧制薄板和涂有涂料的基板。

8.按照权利要求7的装置，其特征在于制造涂层的材料是选自聚合物和共聚合物的材料。

9.按照权利要求8的装置，其特征在于制造所述的涂料的材料选自下列一组：聚酰亚胺、加填料的聚酰亚胺、环氧树脂、加填料的环氧树脂、聚缩醛树脂、聚乙烯、替代或非替代的氟烃、聚对苯二甲酸乙酯、聚醚砜、聚酰胺和聚醚酮醚。

10.按照权利要求6或9的装置，其特征在于所述的氟烃是全氟烷氧。

11.按照权利要求8的装置，其特征在于制造所述的开孔零件的材料是选自预氮化钢。

12.按照权利要求11的装置，其特征在于所述的钢先经过表面硬化处理使氮扩散到钢中。

13.按照权利要求12的装置，其特征在于所述的硬化处理是在碱金属氰酸盐和碳酸盐熔池中的热化学氮化处理。

14.按照权利要求13的装置，其特征在于所述的熔池还含有一定量的至少一种硫物质。

15.按照权利要求1-14中任一项的装置，其特征在于所述的空腔分布在开孔零件的整个表面。

16.按照权利要求15的装置，其特征在于至少有三个空腔用来支承加到两个零件上的负荷。

17.按照权利要求15的装置，其特征在于在开孔零件的展开的工作面上的空腔占的面积为所述的展开的工作面的总面积的20-40％。

18.按照权利要求1-17中任一项的装置，其特征在于所述的空腔基本上是相互一样的。

19.按照权利要求1-17中任一项的装置，其特征在于所述的空腔基本上规则地分布在穿孔零件的整个表面。

20.按照权利要求1-17中任一项的装置，其特征在于所述的空腔基本上是不同的。

21.按照权利要求1-17中任一项的装置，其特征在于所述的空腔基本上不规则地分布在穿孔零件的整个表面。

22.按照权利要求20或21的装置，其特征在于在相邻的两个空腔的边缘之间的最短距离大于2mm。

23.按照权利要求1-22中任一项的装置，其特征在于各空腔所占的面积为3mm²-40mm²。

24.按照权利要求20或21的装置，其特征在于在相邻的两个空腔的边缘之间的最短距离大于2mm，和各空腔所占的面积为10-30mm²。

25.按照权利要求1-24中任一项的装置，其特征在于所述的开孔零件的工作面上的空腔在工作面这侧相互不连通。

26.按照权利要求1-25中任一项的装置，其特征在于所述的开孔零件的工作面上的空腔在含有开孔零件的非工作面这侧相互不连通。

27.按照权利要求1-25中任一项的装置，其特征在于所述的开孔零件的工作面上的空腔在含有开孔零件的非工作面这侧通过槽道相互连通。

28.按照权利要求27的装置，其特征在于还设有一盖(12)盖住空腔。

29.按照权利要求1-28中任一项的装置，其特征在于所述的空腔是圆柱形的。

30.按照权利要求1-29中任一项的装置，其特征在于所述的装置是轴/轴承装置，轴是光滑零件，而轴承是开孔零件。

31.按照权利要求1-29中任一项的装置，其特征在于所述的装置是滑道/滑块装置，所述的滑道是光滑零件，而所述的滑块是开孔零件。

32.按照权利要求1-29中任一项的装置，其特征在于所述的装置是球/承窝装置，所述的球是光滑零件，而所述的承窝是开口零件。

33.按照权利要求30的装置，其特征在于所述的轴承具有两个工作面。