CS198127B2 - Kombinované kluzné ložisko - Google Patents

Description

Vynález se týká kombinovaného kluzného ložiska s výstelkou ze slitiny mědi nebo slitiny lehkých kovů a s mezivrstvou, na které je nanesena oběžná vrstva obsahující cín.

V současné době jsou moderní a vysoce výkonná kluzná ložiska opatřena ve většině případů kovovou utěsněnou pánví, která zaručuje ložisku pevné upnutí a dobré uložení při požadované pevnosti. U těchto kovových utěsněných pánví je vytvořena kovová ložisková vrstva, obsahující ložiskovou leguru na bázi mědi nebo lehkého kovu. Od kovové utěsněné pánve může být upuštěno, jestliže kovová ložisková vrstva bude mít odpovídající požadovanou pevnost. U třecí vrstvy jde obyčejně o převážně galvanicky nanášenou vrstvu z legury obsahující cín. U těchto ložisek, jelikož jako kovové ložiskové vrstvy je použito ložiskové legury na bázi mědi, bude docházet při vyšších provozních teplotách k difúzi cínu z třecí vrstvy do kovové vrstvy ložiska, což má na jedné straně za následek zmenšení odolnosti třecí plochy vůči korozi a na druhé straně vytváření křehké fáze měď — cín v přechodové zóně, přičemž může dojít při zhoršených provozních podmínkách k odtržení třecí vrstvy.

K odstranění těchto jevů je známo opatřo#1 vat kovovou ložiskovou vrstvu před nanášením třecí vrstvy oddělovací vrstvou z kovu patřícího do skupiny mosazi nebo· mědi, popřpadě z některé slitiny mědi.

U tohoto provedení dochází však k tomu, že vytvořené mezivrstvy v důsledku vzniku křehkých rušivých fází zabraňují v přechodové zóně, která však není schopna tomu zamezit, vyměšování cínu z oběžné třecí vrstvy. Bylo nejvýše dosaženo toho, že došlo· k omezení vylučování cínu, který vytvářel v oběžné třecí vrstvě v přechodové zóně směrem k následující mezivrstvě podle výše a doby trvání ohřevu více nebo méně velkou oblast—zónu obohacenou cínem, která v důsledku vyššího· podílu oproti eutektiku (bod tavení 183 °Cj vykazuje pouze nepatrnou tvrdost při vyšších teplotách. Vlivem extrémních provozních podmínek může být potom eutektický bod tavení místně nebo v celé třecí oběžné ploše překročen, což vlivem natavení oblasti—zóny obsahující cín vede ke značným škodám na ložiskách, způsobených rozrušením oběžné třecí plochy. Tento nedostatek se projevuje stejným způsobem u kombinovaných třecích ložisek, jejichž kovová ložisková vrstva je vytvořena na bázi slitiny lehkých kovů. Mezivrstva je u těchto ložisek nutná nikoliv z obav difúze cínu, ale jako· krycí vrstva, která chrání sli198127 tinu z lehkých kovů během nanášení oběžné třecí vrstvy proti napadení elektrolytickým účinkem, přičemž se vyskytují často stejné problémy jako¹ při obohacování cínem, v důsledku toho, že není dosaženo zcela neutrální mezivrstvy vůči difúzi.

Další problém není až dosud vůbec znám a odpovídající komentář v literatuře nebere na něj zřetel. Ložiskový kov použitý k vytvoření vrstvy je z komponentů, které v podstatě netvoří žádnou homogenní slitinu, nýbrž se nejčastěji používá nerozpuštěné slitiny olova a/nebo cínu, takže dochází nevyhnutelně k tomu, že průvodním jevem je heterogenní mikroporéznost. Kromě toho jsou ložiskové oběžné plochy v důsledku těchto vměsků velmi drsné, jak pro mechanické obrábění, tak i pro chemickou úpravu k nanášení oběžné vrstvy, popřípadě mezivrstvy. Tyto mikroskopické malé povrchové vady nejsou odstraněny ani pomocí známé mezivrstvy, takže při nanášení oběžné vrstvy elektrolytickou cestou může dojít k uzavření zbytků elektrolytu v prohlubních na povrchu kovové ložiskové vrstvy. Tyto zbytky elektrolytu mají později za následek to, že za provozu dochází ke vzniku malých mikroskopických bublin v oběžné vrstvě, které v důsledku vrubových účinků velmi značně snižují mez únavy oběžné vrstvy.

Je 'samozřejmé, že tyto závady s rostoucími požadavky na kluzná ložiska, které Jsou určeny rostoucími výkony motorů, vystupují jako rušivé a škodlivé vlivy neustále do popředí a je nutno brát je v úvahu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje kombinované kluzné ložisko s výstelkou ze slitiny mědi nebo ze slitiny lehkých kovů a s mezivrstvou, na. které je nanesena oběžná vrstva, obsahující cín, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se mezivrstva skládá ze dvou vrstev, z nichž jedna je tvořena těsnicím a vyrovnávacím povlakem z mědi nebo slitiny mědi a druhá vrstva je z chrómu nebo slitiny chrómu.

Řešením podle vynálezu jsou splněny obě funkce, které má zastávat mezivrstva, to jest oddělovat jednotlivé složky vrstvy jednu od druhé, a to co nejvhodněji. Lze tedy použít pro vyplnění a urovnání povrchu poměrně měkké vrstvy, která pro splnění těchto požadavků je vytvořena v požadované tloušťce. Druhé složky vrstvy umožňují vytvoření požadovaných difúzních spár, přičemž vrstva je tenká a obsahuje chrom nebo jeho; slitiny, oož umožňuje to, že nedochází k difúzi cínu ani vně ani dovnitř. Zmíněná urovnávací vrstva je vytvořena známým způsobem z mědi nebo její slitiny, přičemž je možno použít rovněž niklu nebo; jeho slitin, jakož i kobaltu a jeho slitin.

Použitelnost podle vynálezu vytvořeného; kombinovaného třecího ložiska s dvojitou mezivrstvou je dána nevýznamným zvýšením ceny při zvýšení hospodárnosti, neboť při výrobním procesu získané optimální vlastnosti nezávisí na druhu, velikosti a době provozních požadavků, avšak na tom, aby životnost ložiska byla vždy zachována.

V následujících příkladech provedení je předmět vynálezu blíže vysvětlen:

Přikladl

Oběžné plochy ocelo-olovobronzového ložiska jsou podle běžného chemického způsobu upraveny za použití obvyklého; vysoce vyrovnávacího mědnatého elektrolytu, a to při vytvoření vrstvy mědi od 6 ,um.

V následující operaci probíhá elektrolytické chromování při dosažené tloušťce 0,2 mikronu, načež je nanesena například vrstva olovo—cín—měď oběžné vrstvy v tloušťce 40 /ím. Oběžná vrstva kombinovaného ložiska tímto způsobem vyrobená se podrobuje tepelnému zpracování při 170 °C po dobu 400 hod., při kterém nedochází ke vzniku bublinek ani vycezením nebo změnou koncentrace cínu v přechodové oblasti—zóně k mezivrstvě.

P ř í k 1 a d 2

Oběžné plochy v kombinaci ocel—lehký kov jsou běžným způsobem upraveny a dále za použití vysoce vyrovnávacího mědnatého elektrolytu opatřeny vrstvou mědi v tloušťce 4 μτη. Na tento proces navazuje elektrolytické chromování, při kterém se nanese vrstva o tloušťce 0,2 μΐη, přičemž běžným způsobem je dále nanesena oběžná vrstva z olova—cínu—mědi v tloušťce 20 μια. Také toto ložisko je vystaveno tepelnému zpracování po dobu 400 hod. při 170 °C, aby bylo zamezeno nedostatkům vpředu uvedeného druhu.

Je samozřejmé, že tento vynález, týkající se ložisek, má platnost jak pro ložiska s kovovou utěsněnou pánví, tak i pro ložiska bez ní.

Claims (1)

1. Kombinované kluzné ložisko s výstelkou ze slitiny mědi nebo slitiny lehkých kovů a s mezivrstvou, na které je nanesena oběžná vrstva obsahující cín, vyznačené tím, že

   YNALEZU mezivrstva se skládá ze dvou vrstev, z nichž jedna je tvořena těsnicím a Vyrovnávacím povlakem z mědi nebo slitiny mědi a druhá vrstva je z chrómu nebo slitiny chrómu.

   Severografia, n. p., závod 7, Most