CS202443B1 - Valivé ložisko a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Vynález se týká valivého ložiska, tvořeného vnějším kroužkem a vnitřním kroužkem, mezi nimiž jsou v buňkách standardní kovové klece uložena valivá těliska, a způsobu výroby tohoto ložiska.

Je známo kuličkové ložisko, na jehož třecí plochy se během jeho výroby nanáší slabá vrstva antifrikčního povlaku. Nedostatkem tohoto ložiska je jeho poměrně krátká životnost v důsledku rychlého opotřebování povlaku.

Další známé valivé ložisko, které je opatřené klecí a ochrannými kroužky, má prostor mezi kroužky zaplněn antifrikčním materiálem, tvořeným tuhým mazivem. Při teplotách nepřesahujících 200 °C je toto ložisko dostatečně trvanlivé, avšak při vyšších teplotách se mazivo roztavuje, vytéká a částečně shoří, přičemž jeho obnovení je prakticky nemožné.

Je rovněž známo ložisko s klecí vyplněnou samomazným materiálem, např. fluoroplastem plněným disulfidem molybdenu a jinými tuhými mazivy. Takováto ložiska se samomaznými klecemi jsou výrobně složitá a nejsou dostatečně trvanlivá v důsledku poměrně rychlého opotřebení klece. Samomazná klec plní totiž současně dvě funkce, tj. kromě vlastní funkce klece plní funkci maziva, takže musí vyhovovat řadě těžko slučitelných požadavků. Odpor proti zatížení je u této klece nižší než u standardních klecí. I když na klec nepůsobí přímo velké síly, vzniká během provozu řada přídavných sil tažného a ohybového charakteru. Zpravidla jsou tyto přídavné síly tak velké, že způsobují porušení klece.

Kromě toho je známo valivé ložisko, u něhož za účelem zmenšení prokluzu kuliček v žlábku kroužku, jakož i ztrát třením, je klec provedena z textolitu nebo polyamidů s různými plnivy a je vyztužena kovovým prstencem. Taková kombinace nekovové klece s kovovou výztuži umožňuje sice o něco zvýšit pevnost klece, avšak nezajišťuje spolehlivou práci ložiska v těžkých provozních podmínkách. Valivá tělíska spolupůsobí totiž pouze se ztuhlým antifrikčním materiálem klece, v důsledku čehož se nelze vyhnout místnímu porušení antifrikčního materiálu a následujícímu úplnému zničení klece, kterému nemůže zabránit výztužný prstenec.

Shora uvedené nedostatky známých valivých ložisek jsou odstraněny u valivého ložiska podle vynálezu, a sice u ložiska, u něhož je klec na všech stranách obklopena antifrikčním materiálem tvořícím prstencovou vložku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že prstencová vložka je tuhá a je pevně spojena s klecí valivých tělísek, přičemž těsně vyplňuje prostor mezi vnějším kroužkem a vnitřním kroužkem až na prstencovou štěrbinu pro odvádění produktů opotřebení vložky, kterážto štěrbina je vytvořena mezi vnitřním povrchem vnějšího kroužku a vnějším povrchem vložky na jedné straně ložiska a zasahuje až k povrchu valivého tělíska.

Antifrikční prstencová vložka chrání valivá tělíska a oběžnou drážku před nepříznivými vlivy okolního prostředí, tj. před prachem a vlhkostí, zajišťuje mazání ložiska a současně tím, že je tuhá a je pevně spojena se standardní kovovou klecí, zajišťuje zvýšenou životnost ložiska v těžkých provozních podmínkách a při zvýšeném zatížení. Povrchy oběžných drážek a valivých tělísek jsou u ložiska podle vynálezu chráněny rovněž před znečištěním produkty opotřebení vložky vytvořením prstencové štěrbiny pro odvádění těchto produktů.

Zvýšení odolnosti ložiska v těžkých provozních podmínkách, při vysokých teplotách, v agresivním prostředí atd. se dosáhne podle vynálezu tím, že tuhá prstencová vložka je vyrobena z materiálu obsahujícího antifrikční složky a pojivo zvolené například ze skupiny zahrnující vodní sklo a alumochromofosfát, přičemž hmotnostní procentuální obsah antifrikčních složek se pohybuje v rozmezí:

měď 5 až 20 °/o olovo 1 až 5 % cín 0,5 až 5 °/o koks 0,5 až 5 °/o saze 0,5 až 3 % grafit 13 až 37 %

Podstata způsobu výroby shora uvedeného valivého ložiska spočívá v tom, že se volný prostor mezi vnitřním a vnějším kroužkem ložiska naplní plastickým, teplem tuhnoucím antifrikčním materiálem a provádí se tepelné zpracování materiálu ve dvou etapách, z nichž v první etapě se na materiál tepelně působí během 2 až 4 hodin při teplotě 200 až 250 °C až do ztráty tekutosti při zachování vazkosti, načež se na jedné straně ložiska u vnitřní strany jeho vnějšího kroužku částečně odstraní materiál pro vytvoření prstencové štěrbiny a potom se ve druhé etapě tepelně působí na materiál při teplotě 260 až 300 °C až do úplného· ztuhnutí a vytvoření tuhé prstencové vložky.

Oproti známým způsobům je způsob podle vynálezu méně pracný a přitom umožňuje vytvořit samomazné valivé ložisko, které má četné shora uvedené přednosti.

Předmět vynálezu je patrný z popisu a schematického výkresu, na němž je znázorněno v osovém řezu příkladné provedení valivého ložiska podle vynálezu.

Valivé ložisko podle vyobrazení je tvořeno vnějším kroužkem 3 a vnitřním kroužkem 2, mezi nimiž jsou v buňkách kovové klece 4 uložena valivá tělíska 5 vytvořená jako kuličky. Klec 4 je na všech stranách obklopena antifrikčním materiálem, který tvoří prstencovou vložku 1.

Prstencová vložka 1 je tuhá a je pevně spojena s klecí 4. Přitom prstencová vložka vyplňuje těsně prostor mezi vnějším kroužkem 3 a vnitřním kroužkem 2 až na prstencovou štěrbinu 6. Tato štěrbina 6, která je určena pro odvádění produktů opotřebení vložky 1, je vytvořena mezi vnitřním povrchem vnějšího kroužku 3 a vnějším povrchem vložky 1 na jedné straně ložiska. Štěrbina 6 zasahuje až k povrchu valivého tělíska 5.

Následují příklady postupu pří výrobě ložiska podle vynálezu, tj. zejména při výrobě antifrikční prstencové vložky z materiálu různého složení.

Příklad 1

Připravuje se směs obsahující podle hmotnosti 20 % mědi, 5 % olova, 5 % cínu, 0,5 % koksu, 3 % sazí, 13 °/o grafitu a do 100 °/o se doplní vodním sklem s modulem 3. Komponenty se smísí v lopatkovém mísidle při teplotě okolí. Získaný antifrikční materiál se zalisuje do předem odmaštěného ložiska tak, aby zaplnil celý volný prostor mezi prvky ložiska. Poté se provede tepelné zpracování ložiska při teplotě 200 °C po dobu 4 hodin, sejme se vrchní vrstva antifrikčního materiálu o tloušťce 1 mm, čímž se vytvoří štěrbina mezi vnějším kroužkem a antifrikčním materiálem, která dosahuje do hloubky k valivým tělískům. Vyříznutí štěrbiny se provede nožem na libovolném přípravku vhodném k tomuto účelu. Poté se ručně protočí jeden kroužek ložiska vzhledem k druhému a znovu se tepelně zpracují při teplotě 260 °C do konečného zatuhnutí. Poté se ložisko protočí při rychlosti otáčení 1000 ot/min. po dobu 1 minuty. Protože operace výroby hlavních prvků ložiska i jeho montáž jsou stejné jako při výrobě standardního ložiska, upouští se od nich v popisu příkladů.

Příklad 2

Způsob výroby antifrikčního materiálu je obdobný způsobu popsanému v příkladu 1 a jeho komponenty jsou v tomto hmotnostním poměru: 5,0 % mědi, 1,0 % olova, 0,5 θ/o cínu, 5,0 % koksu, 0,5 % sazí, 37,0 % termografitu a zbytek pojivo. Jako pojivo použito alumochromofosfátové pojivo, obsahující hmotnostně: 36 % P₂0₅, 9,1 % Al₂0₃, 4,5 % Cr₂0₃, zbytek voda.

Získaný materiál se zalisuje do předem odmaštěného standardního ložiska tak, aby vyplnil celý volný prostor mezi prvky ložiska. Tepelné zpracování při teplotě 260 °C trvá 2 hodiny. Na soustruhu se vyřízne štěrbina o šířce 1,5 mm mezi vnějším kroužkem ložiska a vrstvou tvrdého antifrikčního materiálu, kterážto štěrbina dosahuje do hloubky k valivým tělískům z obou stran ložiska. Poté se ručně protočí jeden kroužek ložiska vzhledem k druhému a opět se provede tepelné zpraeování při teplotě 300 °C do konečného ztuhnutí. Poté se ložisko protáčí při rychlosti otáčení 1450 ot/min. po dobu 1 minuty.

Příklad 3

Operace, jejich posloupnost a režimy provádění jsou analogické jako v příkladu 2 a antifrikční materiál má následující hmot-

Claims (3)

PŘEDMĚT

1. Valivé ložisko tvořené vnějším kroužkem a vnitřním kroužkem, mezi nimiž jsou v buňkách standardní kovové klece uložena valivá tělíska, přičemž klec je na všech stranách obklopena antifrikčním materiálem tvořícím prstencovou vložku, vyznačené tím, že prstencová vložka (1) je tuhá a je pevně spojena s klecí (4) valivých tělísek (5), přičemž těsně vyplňuje prostor mezi vnějším kroužkem (3) a vnitřním kroužkem (2) až na prstencovou štěrbinu (6J pro odvádění produktů opotřebení vložky (lj, kterážto štěrbina (6) je vytvořena mezi vnitřním povrchem vnějšího kroužku (3) a vnějším povrchem vložky (1) na jedné straně ložiska a zasahuje až k povrchu valivého tělíska (5).

2,5 °/o, koks 2,5 °/o, saze 1,5 %, grafit 34 %, pojivo (analogické jako v příkladu 2] — ostatní.

měď 5 až 20 % olovo 1 až 5 % cín 0,5 až 5 % koks 0,5 až 5 % saze 0,5 až 3 % grafit 13 až 37 %

2. Valivé ložisko podle bodu 1, vyznačené tím, že tuhá prstencová vložka (lj je vyrobena z materiálu obsahujícího antifrikční složky a pojivo, zvolené například ze skupiny zahrnující vodní sklo a alumochromofosfát, přičemž hmotnostní procentuelní obsah antifrikčních složek se pohybuje v rozmezí:

nostní složení: měď 10 °/o, olovo 2,5 °/o, cín

3. Způsob výroby valivého ložiska podle bodů 1, 2, vyznačený tím, že volný prostor mezi vnitřním a vnějším kroužkem ložiska se naplní plastickým, teplem tuhnoucím antifrikčním materiálem, jehož tepelné zpracování se provede ve dvou etapách, z nichž v první etapě se na materiál tepelně působí po dobu 2 až 4 hodin při teplotě 200 až 250 °C až do ztráty tekutosti při zachování vazkosti, načež se na jedné straně ložiska u vnitřní strany jeho vnějšího kroužku částečně odstraní materiál pro vytvoření prstencové štěrbiny a potom se ve druhé etapě tepelně působí na materiál při teplotě 260 až 300 °C až do úplného ztuhnutí a vytvoření tuhé prstencové vložky.