KR20120068490A

KR20120068490A - Bush bearing

Info

Publication number: KR20120068490A
Application number: KR1020100130131A
Authority: KR
Inventors: 정인보
Original assignee: 정인보
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-06-27

Abstract

PURPOSE: A bush bearing is provided to lower possibilities of damage to a surface of an object such as a shaft by removing an edge portion while forming an oil pocket. CONSTITUTION: A bush bearing comprises a hollow cylindrical shape body(100) and a plurality of hemi spherical shape oil pockets(110). The oil pocket is formed in the inner circumference of the body. An area sum of the plurality of hemi spherical shape oil pockets is 15 to 50% in comparison with an area of the whole inner circumference. The oil pockets adjoining to each other are formed at positions staggered each other.

Description

Bush Bearings {BUSH BEARING}

본 발명은 슬라이딩 베어링에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 내주면에 오일 그루브가 형성된 부시 베어링에 관한 것이다. The present invention relates to a sliding bearing, and more particularly to a bush bearing formed with an oil groove on the inner peripheral surface.

일반적으로 슬라이딩 베어링은 산업기계나 건설기계의 축 회전부에 주로 사용되며, 축과 부시 베어링을 포함하여 구성된다. 전술한 슬라이딩 베어링은 그 사용 장소에 대한 특징으로 인해 모래 또는 미세한 광물질의 혼합물 및 해수와 같은 열악한 특수환경을 고려하여 내마모성, 내식성 등이 우수해야 한다. 이에 따라, 상기 부시 베어링은 열처리를 통해 내, 외경의 경도를 높일 수 있는 탄소강을 주소재로 사용함으로써 상기 축과 상기 부시 베어링 사이로 유입되는 유해물질로부터 내마모성 및 내식성을 가질 수 있도록 구성된다.In general, sliding bearings are mainly used in the shaft rotation of industrial machinery or construction machinery, including the shaft and bush bearings. The sliding bearing described above should be excellent in abrasion resistance, corrosion resistance, etc. in consideration of poor special environments such as sand or fine mineral mixtures and seawater due to the characteristics of its use place. Accordingly, the bush bearing is configured to have abrasion resistance and corrosion resistance from harmful substances introduced between the shaft and the bush bearing by using carbon steel that can increase the hardness of the inner and outer diameters through heat treatment.

하지만, 기존의 침탄 경화 베어링의 경도는 높으나 마찰면에 모래입자인 규사와 같은 침탄경화 베어링의 표면 경도보다 높은 유해물질이나 금속가루가 회전 마찰면으로 유입되었을 경우에는 그 유해물질로 인해 마모가 발생 될 수 있다. However, when the hardness of the existing carburized hardened bearings is high, but harmful substances or metal powders that are higher than the surface hardness of carburized hardened bearings such as silica sand, which are sand particles on the friction surface, wear occurs due to the harmful substances Can be.

특히, 기존의 부시 베어링은 그 내주면에 형성된 오일 유동홈(10)이 첨부된 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 급격한 각도로 교차되는 “X”자 형태 혹은, “X”자 형태와 “○”자 형태의 조합으로 형성되기 때문에 유해물질의 배출이 원활히 이루어지지 못하였으며, 이로 인해 부시 베어링의 내주면 혹은, 축의 외주면에 대한 마모가 발생된 것이다.Particularly, the conventional bush bearing has an “X” shape or an “X” shape and “○” shape intersected at a sharp angle as shown in FIGS. 1 and 2 with the oil flow groove 10 formed on the inner circumferential surface thereof. Because it is formed in the combination of the shape of the shape, the harmful substances were not discharged smoothly, which caused wear on the inner circumferential surface of the bush bearing or the outer circumferential surface of the shaft.

또한, 상기한 유해물질의 열화가 이루어질 경우 해당 부위에 더욱 고착됨으로써 접촉 마찰면을 손상시켜, 내구성을 크게 떨어뜨리는 단점이 있으며, 고주파 경화 베어링의 조직은 내식성에 약한 마르텐사이트 조직으로 이루어져 있으므로 하수 또는, 해수가 있는 작업환경에서는 내식성이 크게 떨어질 수밖에 없었던 문제점이 있다.In addition, when the deterioration of the above-mentioned harmful substances are made, the contact friction surface is damaged by being more adhered to the corresponding site, which greatly reduces the durability, and the structure of the high frequency hardened bearing is composed of martensite structure, which is weak to corrosion resistance. In a working environment with seawater, corrosion resistance is inevitably deteriorated.

또한, 전술한 기존의 슬라이딩 베어링은 첨부된 도 1 및 도 2와 같이 축과 부시 베어링 간의 접촉면적(오일 유동홈이 형성되지 않은 부위)이 컸기 때문에 면 접촉력이 클 수밖에 없었고, 이로 인해 마찰계수가 높아 원활한 슬라이딩이 어려웠던 문제점이 있다.In addition, the conventional sliding bearing described above had a large surface contact force due to the large contact area between the shaft and the bush bearing (where the oil flow groove is not formed), as shown in FIGS. There is a problem that the high smooth sliding was difficult.

본 발명은 교차점에서 예리한 에지부가 형성되어 상대물의 파손 가능성이 있는 오일 그루브를 대체할 수 있는 축과 평행한 오일 그루브를 구비하는 부시 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a bush bearing having an oil groove parallel to an axis in which a sharp edge portion is formed at an intersection to replace an oil groove which may possibly break the counterpart.

또한 본 발명은 부시 베어링에 걸리는 하중, 면압을 충분히 견딜 수 있는 형상의 부시 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a bush bearing of a shape capable of sufficiently withstanding the load and surface pressure applied to the bush bearing.

또한 본 발명은 오일 그루브가 오일을 배출하지 않고 그루브 내에 오일을 충분히 머금고 있어 상대물의 표면을 고르게 윤활할 수 있는 부시 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide a bush bearing in which oil grooves sufficiently contain oil in the grooves without discharging oil, thereby evenly lubricating the surface of the counterpart.

본 발명은 중공의 원통형 몸체 및 몸체의 내주에 반구형으로 복수 개 형성된 오일 그루브를 포함하는 것을 특징으로 하는 부시 베어링을 제공한다. The present invention provides a bush bearing comprising a hollow cylindrical body and a plurality of oil grooves formed in a hemispherical shape on the inner circumference of the body.

본 발명이 제공하는 부시 베어링은 오일 포켓을 형성하면서 에지부를 없앰으로써, 축과 같은 상대물의 표면을 긁거나 파손할 가능성을 낮췄다.The bush bearing provided by the present invention eliminates the edges while forming oil pockets, thereby reducing the possibility of scratching or breaking the surface of the counterpart, such as the shaft.

또한 본 발명이 제공하는 부시 베어링은, 오일 포켓의 면적을 적정한 비율로 조정함으로써, 베어링에 걸리는 하중, 면압을 버틸 수 있으면서도 효과적으로 윤활 기능을 수행할 수 있다. In addition, the bush bearing provided by the present invention can effectively carry out a lubricating function while adjusting the area of the oil pocket at an appropriate ratio, while being able to withstand the load and the surface pressure applied to the bearing.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 부시 베어링을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시 베어링을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 공정을 도시한 플로우챠트.1 and 2 show a bush bearing according to the prior art,
3 is a view showing a bush bearing according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart illustrating a manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부시 베어링을 도시한 도면이다. 부시 베어링은 원통형의 몸체(100)를 구비하며, 몸체(100)의 내주면에, 반구형으로 복수 개 형성된 오일 포켓(110)를 구비한다. 3 is a view showing a bush bearing according to an embodiment of the present invention. The bush bearing has a cylindrical body 100, and has a plurality of hemispherical oil pockets 110 formed on an inner circumferential surface of the body 100.

오일 포켓(110)은 축 방향과 평행한 직선 상에 복수 개의 오일 포켓(110)이 평성되며, 서로 이웃하는 직선 상에 형성된 오일 포켓(110)이 서로 엇갈린 위치에 형성되어, 상대물에 오일을 고루 묻힐 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. The oil pocket 110 includes a plurality of oil pockets 110 formed on a straight line parallel to the axial direction, and oil pockets 110 formed on a straight line adjacent to each other are formed at staggered positions to provide oil to the counterpart. It is preferable to arrange so that it may be evenly buried.

또한, 부시 베어링이 충분한 면압을 버텨낼 수 있도록, 오일 그루브(110)의 면적과 오일 포켓(110) 형성되지 않은 면의 면적 비율이 고려되어야 한다. 오일 포켓(110)의 면적과 오일 포켓(110)이 형성되지 않은 면의 면적은 면압과 오일의 원활한 유동, 유해물질의 배출 성능을 충분히 고려하여 결정되어야 한다. 오일 포켓(110)의 면적이 너무 넓을 경우 사용 환경에서 유발되는 최대 하중을 버틸 수 없는 경우가 발생하고, 오일 포켓(110)의 면적이 너무 좁을 경우, 충분한 윤활이 이루어지지 않아 부시 베어링이 설치된 장치의 운동이 원활히 이루어지지 않을 가능성이 있다. 따라서 오일 포켓(110)의 면적과 그 외의 면의 면적은 실험 결과, 전체 내주면 면적 대비 오일 포켓 형성되지 않은 면의 면적이 대략 50 ~ 85%가 적당한 것으로 판단되었다. In addition, the area ratio of the surface of the oil groove 110 and the surface where the oil pocket 110 is not formed should be considered so that the bush bearing can withstand sufficient surface pressure. The area of the oil pocket 110 and the area of the surface on which the oil pocket 110 is not formed should be determined in consideration of surface pressure, smooth flow of oil, and discharge performance of harmful substances. If the area of the oil pocket 110 is too large, it may not be able to withstand the maximum load caused in the use environment, and if the area of the oil pocket 110 is too narrow, sufficient lubrication is not performed device that the bush bearing is installed There is a possibility that the movement of the movement is not performed smoothly. Therefore, the area of the oil pocket 110 and the area of the other surface, as a result of the experiment, it was determined that the area of the surface without the oil pocket is formed approximately 50 ~ 85% of the total inner peripheral surface area.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부시 베어링의 제조 공정을 도시한 플로우차트이다. 4 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a bush bearing according to an embodiment of the present invention.

먼저 원통형의 몸체를 형성하고, 몸체의 내주에 오일 그루브 또는 오일 포켓을 형성하는 형체 가공 공정(S1)을 수행한다. 부시 베어링의 몸체는 크롬 몰리브덴강 강재를 사용하여 가공된다. First, a cylindrical body is formed, and a mold machining process S1 of forming an oil groove or an oil pocket on the inner circumference of the body is performed. The body of the bush bearing is machined from chrome molybdenum steel.

기본적인 형체 가공 공정(S1)을 수행한 다음, 부시 베어링을 이루는 조직의 안정화 및 부시 베어링의 강도를 향상시키기 위해, 열처리 및 도금 공정(S2)을 수행한다. 이때 열처리는 침탄, 침질, 고주파 및 질화 열처리를 할 수 있으나, 질화 열처리가 보다 바람직하다. 열처리는 1차로 850~ 900℃로 열처리 된 다음, 2차로 800~900℃로 담금질 되며, 150~200℃로 공냉에 의해 뜨임된다. After performing the basic mold forming process (S1), the heat treatment and plating process (S2) is performed to stabilize the structure of the bush bearing and to improve the strength of the bush bearing. At this time, the heat treatment may be carburizing, nitriding, high frequency, and nitriding, but nitriding is more preferable. The heat treatment is first annealed to 850 ~ 900 ℃, then quenched to 800 ~ 900 ℃ second, and tempered by air cooling to 150 ~ 200 ℃.

열처리 조건은 질화 열처리로 화합물 층의 두께는 약 15~60㎛이며, 화합물층을 포함한 표면 경도는 약 1000HV 내외이다. 물론 상대물의 표면 경도에 비해 부시 베어링의 표면 경도가 과도하게 강할 경우 상대물의 표면이 마모 정도가 심해질 수 있으므로 상대물의 표면 경도에 따라 상대물의 표면 경도와 비슷하거나 약간 높은 정도의 표면 경도로 조절하는 편이 바람직하다. The heat treatment condition is a nitride heat treatment, the thickness of the compound layer is about 15 ~ 60㎛, the surface hardness including the compound layer is about 1000HV. Of course, if the surface hardness of the bushing bearing is excessively strong compared to the surface hardness of the counterpart, the surface of the counterpart may suffer from abrasion. Therefore, it is better to adjust the surface hardness of the counterpart to be similar to or slightly higher than the counterpart hardness of the counterpart. desirable.

사용 환경에 따라 내마모성이 특히 중요한 경우 도금 공정을 행한 다음 열처리를 행하는 공정이 질화 열처리보다 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 도금은 Ni-P 도금을 수행한 다음 1, 2차 열처리가 수행된다. 부시 베어링의 사용환경이 내마모성보다 높은 강도가 요구되는 경우, Ni-P 도금 대신 텅스텐이나 세라믹 도금을 한 다음 열처리가 이루어지는 편이 바람직하다.When wear resistance is particularly important according to the use environment, the process of performing the plating process and then the heat treatment may exhibit superior characteristics than the nitriding heat treatment. Plating is carried out Ni-P plating, and then the first and second heat treatment. If the usage environment of the bush bearing is required to be higher than wear resistance, it is preferable that the heat treatment is performed after tungsten or ceramic plating instead of Ni-P plating.

다음으로, 하지도장용 피막 공정(S3)이 수행된다. 피막 공정(S3)은 부시 베어링의 표면이 고경도이고 조도가 높음으로 인해 고체 윤활제가 부시 베어링의 표면에 잘 부착되지 않는 것을 개선하기 위한 공정이다. 부시 베어링의 윤활성 향상 및 내마모성 향상을 위해 망간계의 인산염이 피막 처리된다. 먼저 열처리 공정(S2)까지 마친 부시 베어링을 샌딩 처리 또는 산처리 같은 전처리를 행하여 고체 윤활제의 부착성을 높일 수 있도록 한 다음, 알칼리 용액을 이용하여 예비 탈지 및 본 탈지를 행한 다음 수세 과정을 거친다. 그 다음 표면 조정 과정을 거친 후, 인산염 피막을 도포한다. 피막 두께는 5㎛ 내외로 하여 도포되며, 이후 수세 과정을 거친다. Next, the undercoat coating process (S3) is performed. Coating process (S3) is a process for improving that the solid lubricant does not adhere well to the surface of the bush bearing due to the high hardness and high roughness of the surface of the bush bearing. Manganese phosphate is coated to improve lubrication and wear resistance of bush bearings. First, the bush bearings finished up to the heat treatment step (S2) are subjected to pretreatment such as sanding or acid treatment to increase the adhesion of the solid lubricant, followed by preliminary degreasing and main degreasing using an alkaline solution, followed by washing with water. After the surface adjustment process, the phosphate film is applied. The film thickness is applied to about 5㎛ and then washed with water.

그 다음으로 부시 베어링의 내주면에 불소수지계 고체 윤활제 코팅 공정(S4)를 행한다. 고체 윤활제 코팅 공정(S4)은 탈지 과정 및 건조 과정을 거치고 고체 윤활제를 도포한 다음 가열 경화처리를 하여 이루어진다. 두께는 17㎛ 내외가 바람직하며, 일정량이 고르게 코팅될 수 있도록 한다. 코팅제가 내주면의 한쪽으로 치우치지 않고 동심도를 유지하는 것이 바람직하다. Next, a fluororesin-based solid lubricant coating step (S4) is performed on the inner circumferential surface of the bush bearing. Solid lubricant coating process (S4) is performed by degreasing and drying process, applying a solid lubricant and then heat curing treatment. The thickness is preferably about 17 μm, so that a certain amount can be evenly coated. It is desirable for the coating to maintain concentricity without biasing either side of the inner circumferential surface.

마지막으로 부시 베어링의 외경 연마 공정(S5)이 수행된다. 이는 열처리 및 도금 공정(S2), 하지도장용 피막 처리 공정(S3), 고체 윤활제 코팅 공정(S4)을 거치면서 외경 부분에 발생할 수 있는 문제점들을 보정하기 위한 공정이다. 부시 베어링의 내주면의 내마모성, 강도 및 윤활성을 향상시키기 위해 여러 공정을 거치는 동안, 외경의 치수가 달라지고, 표면 조도가 나빠지며, 외경에 각종 오염 물질이 부착될 수 있다. 이는 부시 베어링의 조립 시에 여러 가지 문제점을 야기할 수 있다. 또한 부시 베어링의 실 사용시에 예상치 못한 결함이나 파손을 일으킬 수 있는데, 외경 연마를 수행함으로써 치수 보정과 잔류 응력의 해소, 표면 조도 향상 및 오염 물질을 제거할 수 있어 문제를 미연에 방지할 수 있다.
Finally, the outer diameter polishing step S5 of the bush bearing is performed. This is a process for correcting problems that may occur in the outer diameter portion during the heat treatment and plating process (S2), undercoat coating process (S3), solid lubricant coating process (S4). During various processes to improve the wear resistance, strength and lubricity of the inner circumferential surface of the bush bearing, the outer diameter may be changed in dimensions, the surface roughness may be deteriorated, and various contaminants may be attached to the outer diameter. This can cause various problems in assembling the bush bearing. In addition, unexpected failures or damages may occur when the bush bearings are used in actual use. External grinding is used to prevent dimensional correction, residual stress, surface roughness and contaminant removal.

Claims

Hollow cylindrical body; And
Bush bearing comprising a; a plurality of hemispherical oil pockets formed in the inner circumference of the body.

The method of claim 1,
The sum of the areas of the plurality of hemispherical oil pockets is 15 to 50% of the area of the entire inner circumferential surface.

The method of claim 1,
A plurality of hemispherical oil pockets are bush bearings, wherein adjacent oil pockets are formed at staggered positions.