PL156671B1

PL156671B1 - Element of a slip bearing with a non-uniform anti-friction layer

Info

Publication number: PL156671B1
Application number: PL26157686A
Authority: PL
Priority date: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1992-04-30
Also published as: PL261576A1

Abstract

Slide bearing, containing a steel layer and coated over it a carrier layer made of a metal alloy, on the surface of which there are indentations in the form of furrows, filled with a metal alloy filler, characterised by the fact that the width of the furrows, the depth of the furrows and the space between the furrows are designed to increase durability by increasing fatigue strength of the material and its wear resistance due to the following relationships: b = (0.3 to 1)s, b = (0.23 to 0.5)a and b = (1.6 to 4)t for the carrier layer with the load carrying capacity of 10-30 N/mm<2> and for the filler with the load carrying capacity of 40-100 N/mm<2> in the furrows, while b = (1 to 3)s, b = (0.5 to 0.75)a and b = (4 to 10)t for the carrier layer with the load carrying capacity of 30-50 N/mm<2> and for the filler with the load carrying capacity of 20-40 N/mm<2> in the furrows, and while b = (3 to 10)s, b = (0.75 to 0.91)a and b = (10 to 25)t for the carrier layer with the load carrying capacity of 50-140 N/mm<2> and for the filler with the load carrying capacity of 50-20 N/mm<2> in the furrows, where b is the width of a furrow, s is the width of a bridge between the furrows, a is the gap between the centres of two adjacent bridges, and t is the depth of a furrow.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku Jest łożysko ślizgowe złożone z warstwy podporowej i umieszczonej na niej warstwy nośnej z maaeriału łożyskowego.The subject of the invention is a plain bearing consisting of a support layer and a support layer made of a bearing material arranged thereon.

Znane łożysko tego typu ma umieszczone w odstępie od siebie, zasadniczo równolegle, roamieazczone na przynajmniej części obwodu, zagłębienia w postaci rowków, wypełnione innym maeriałem łożyskowym, przy czym maatriał łożyskowy warstwy nośnej i matriał łożyskowy wypełniający zagłębienia mają różną twardość.A known bearing of this type has, spaced apart substantially parallel, groove-shaped depressions extending over at least part of the periphery, filled with another bearing material, the bearing material of the support layer and the bearing matrix filling the recesses having different hardness.

Z opisu patentowego AU 143 992, zw^se^a z fig. 5 znane jest łożysko ślizgoowe a niejednorodną warstwą przeciwcierną, a mianowicie ze spiralrym układem rowków rozcina jących się w kierunku obwodowym łożyska ślizgoirgt. Rowki te są wypełnione miękkim maaeriałem łożyskowym, który ma tylko niewielką nośność, ale ma dobre właściwości cierne. W^yiary rowków należy według opisu patentowego AU 143 992 dostosować do różnych wymagać eksploatacyjnych. Nie podano jednak żadnych wskazówek na temat rzeczywistego sposobu dopasowania do warunków eksploaaacji.A plain bearing with a heterogeneous anti-friction layer, namely with a spiral pattern of grooves cutting in the circumferential direction of the sliding bearing, is known from AU 143 992, as in FIG. 5. These grooves are filled with a soft bearing material which only has a low load capacity but has good frictional properties. The dimensions of the grooves have to be adapted to the various operational requirements according to AU 143,992. However, no guidance is given on the actual fit to the operating conditions.

Z opisu patentowego AT 323 476 znany jest element prze dwoimy, zwłaszcea łożysko ślizgowe, które wykonane jest jako mc^o^yczna wypraska, w której umieszczone są odcinki saiosmΓownłgo tworzywa sztucznego złożone z maeriałów o stałych własnościach smrowych typu grafitu, azotku boru, siarczku moMenu, oddzielnie lub w mieszaninie tych maeriałów, wypełnionych poimnami konstrukcyjnymi typu żywio fenolowych, poliestrów, polihrtr^ζ^Ζθπ0^ politlefnn<w, polifenyli itp. Również ten opis patentowy nie podaje żadnych informel o wymiarowaniu zagłębiać w warstwie nośnej, wypełnitlyth tworzywem samosmrownym o działaniu ci^łym.Patent description AT 323 476 discloses a double element, especially a sliding bearing, which is made as a mechanical molding, in which there are sections of saiosmind plastic composed of materials with constant smearing properties, such as graphite, boron nitride, moMene sulphide , separately or in a mixture of these materials, filled with construction colds such as phenolic elements, polyesters, polyhrtr ^ ζ ^ Ζθπ0 ^ polyphenyln <w, polyphenyls, etc. you.

ϊt[nκitt, z europejskiego opisu patentowego nr 57 808 znane jest umieszczanie miękkiego maaeriału łożyskowego w rozciągających się zasadniczo w kierunku obwodowym rowkowych zagłębieniach w twardej warstwie maaeriału łożyskowego, aby połączyć zalety twardego rnteriału łożyskowego z zaletami miękkiego matriału na łożyska ślizgowe. Ponieważ przez ustalenie odstępu sąsiednich zagłębień zadbano o gęste rozmieszczenie twardych i miękkich części na szerokości powiθrzchni śHz^^ows;], poszczególne mawiały łożyskowe nawet w lokalnym obszarze obciążenia nie działają odidzilnie, lecz w połączeniu, tak że wykluczono zasadniczo wady poszczególnych oddzielnych maeriałów łożyskowych. Warstwa z twardego matriału przejmuje przy tym funkoje nośne, co powoduje stosunkowe odciążenie miękkie gp matri-a^u, a to w wyniku daje zwiększenie trwałości 1 odporność i na ścieranie. Takie łożyska ślizgoir zachowują się przy pracy w trudny^ warunka^ znacznie lepiej niż łożyskaϊt [nκitt, from EP No. 57,808, it is known to insert a soft bearing material into substantially circumferential grooved recesses in the hard bearing material layer in order to combine the advantages of a hard bearing material with the advantages of a soft plain bearing material. Due to the arrangement of the spacing of adjacent cavities, the dense distribution of the hard and soft parts over the surface width of Hz ^^ oats;] was taken care of, the individual bearings, even in the local load area, do not act separately, but in combination, so that the disadvantages of the individual separate bearing materials are essentially excluded. The hard material layer assumes a load-bearing function, which results in a relative softening of the soft gypsum material, which results in increased durability and abrasion resistance. Such slip bearings perform much better in harsh operation than bearings

156 671 z ciągłą warstwą ślizgową z miękkiego materiału łożyskowego, jednakże te ostatnie łożyska rają znacznie mnnsjsze zużycie. Łożysko śliEgowe znane z europejskiego opisu patentowego nr 57 808 powinno zatem dawać korzystne wyniki eksploataoji odnośnie zużycia i zmęczenia, ponieważ wymiiry rowków, to znaczy szerokość, głębokość i odstęp, dostosowano do średnicy łożyska.156 671 with a continuous sliding layer made of a soft bearing material, however the latter bearings suffer significantly less wear. A plain bearing known from European Patent No. 57,808 should therefore give favorable operating results in terms of wear and fatigue, since the dimensions of the grooves, i.e. width, depth and spacing, are adapted to the bearing diameter.

W praktyce jednak okazało się, że na skutek podanego bardzo szerokiego zakresu wymiarów rowków, nie uzyskano optymalnego rozkładu miękkich i twardych części, nawet w zakresach średnich. Łożyska o takiej konstrukcji nie spełniają postawionych i oczekiwanych wysokich wyragań, ponieważ pominięte zostały dalsze ważne kryteria. Przykładowo nie uwzględniono, że łożysko o określonej średnicy może być całkowicie różnie obciążane, a w związku z tym średnica łożyska nie może być stosowana jako jedyna wielkość od niesienia dla określenia środków zmnnejszających zużycie i w sposób wystarczający w praktyce.In practice, however, it turned out that, due to the very wide range of groove dimensions given, the optimal distribution of soft and hard parts was not obtained, even in the medium ranges. Bearings of this design do not meet the set and expected high requirements, because other important criteria have been omitted. For example, it has not been taken into account that a bearing of a certain diameter can be completely differently loaded, and therefore the bearing diameter cannot be used as the only reference value for determining the wear reducing means and sufficiently practically.

Łożysko ślizgowe, zawierające warstwę ze stali i naniesioną na nią warstwę nośną na bazie stopu meealowego, na którego powierzchni wykonane aą zagłębienia w postaci rowków, które wypełnione są wypełniaczem ze stopu meealowego, według wynalazku polega na tym, że szerokość rowków, głębokość rowków i odstęp między rowkami określone są, dla zwiększenia trwałości przez zwiększenie wytrzyrałości zmęczeniowej maeriału i oiporności na ścieranie, przez następujące zależności: b = /0,3 do 1/ s, b = /0,23 do 0,5/ a i b = /1,6 do 4/ t w przypadku warstwy nośnej o obciążalności 10-30 N/mm z wypełniaczem o obciążalności!. 40-1°⁰ N/mm^ w rowkach natjomiasl: ^b = /1 ^do 3/ a^{, b} = /0,5 do ^0,75/ a i ^b = /4 ^do 10/ i; w przypadku warstwy nośnej o obciążalności 30-50 N/mm z wypełniaczem o obciążalnościA plain bearing consisting of a layer of steel and a bearing layer based on meeal alloy applied thereto, on the surface of which grooves are depicted and filled with a meeal alloy filler, according to the invention, the width of the grooves, the depth of the grooves and the spacing between the grooves are defined, in order to increase the durability by increasing the fatigue strength of the material and the abrasion resistance, by the following relations: b = / 0.3 to 1 / s, b = / 0.23 to 0.5 / a and b = / 1.6 up to 4 / t for the load bearing layer of 10-30 N / mm with a load capacity filler! 40-1 ° ⁰ N / mm ^ grooves natjomiasl: = ^b / 3 ^d 1 / ^a = ^b / 0.5 to ^0, 75 / a and ^b = / 4 10 ^d / i; in the case of a load bearing layer of 30-50 N / mm with a load capacity filler

20-4⁰ N/mm^ w rowkach oraz ^b = /3 ^do 10/ s^{, b} = /0,75 ^do ^0,91/ a i ^b = ^{/10 d}o 25/ ^t w 2 przypadku warstwy nośnej o obciążalności 50-140 H/mm z wypełniaczem o obciążalności o20-4 ⁰ N / mm ^ in the grooves and a = ^b / 3 ^d 10 / ^s = ^b / ^d 0.75 ^0, 91 / a and ^b = ^{/ 10 d} 25 / ^t in the case of a carrier layer 2 of the load 50-140 H / mm with a filler with a load capacity of

50-20 N/mm w rowkach. W zależnościach tych b oznacza szerokość rowka, s - szerokość mostka pomiędzy rowkami, a - odstęp między środkami dwóch sąsiednich mostków, a t oznacza głębokość rowków.50-20 N / mm in the grooves. Depending on these relations, b is the width of the groove, s - the width of the ridge between the grooves, a - the distance between the centers of two adjacent webs, and t is the depth of the grooves.

Rozwiązanie weó-ług wynalazku nadaje się do zastosowania zarówno priy prostych zagłębieniach w postaci rowków przebiegających w kierunku obwodowym, jak i przy zagłębieniach wykonanych w wielu grupach, na przykład przy dwóch krzyżujących się grupach zagłębień, tak więc również wtedy, gdy wzajemne odległości zagłębień w różnych grupach powinny różnić się od siebie.The solution according to the invention is suitable for using both straight recesses in the form of grooves extending in the circumferential direction and with recesses made in several groups, for example with two groups of recesses crossing, i.e. also when the mutual distances of the recesses in different groups should be different from each other.

Badania wykazzły, że uwEggęnianie przewidywanego specyficznego obciążenia łożyska priy określaniu wymmarów iagłębień w postaci rowków daje optymalne pod względem trwałości, ścieralności i pracy w trudnych warunkach.The research has shown that the fulfillment of the predicted specific bearing load by determining the dimensions and recesses in the form of grooves gives the optimal in terms of durability, abrasion and operation in difficult conditions.

Łożysko według wynalazku jest dokładniej przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia łożysko ślZagiwe złożone z dwóch panewek łożyskowych w widoku perspektywicznym, fig. 2 - łożysko śliagowe w postaci tulei łożyskowej, fig. 3 - schemt z parametrami istotnymi dla obliczania obszaru powierzchni ślizgowej łożyska posiadającego zagłębienia, fig. 4 - szczegół 5 z fig. 1 w powiększeniu, fig. 5 - szczegół 5 z fig. 1 w odmiennym wykonaniu i w powiększeniu, fig. 6 - szczegół 6 z fig. 1 w widoku z góry w powiększeniu, fig. 7 - taki sam szczegół jak na fig. 6 w innym rozwiązaniu wynslazku, w widoku z góry, fig. 8 - taki sam szczegół jak na fig, 6 w jeszcze innym rozwiązaniu wynalazku w widoku z góry, fig. 9 - jednoczęściową kołnierzową panewkę łożyskową według wynnlazku, a fig. 10 przedstawia panewkę łożyskową i dwie tarcze oporowe w kształcie półpierścieni w widoku perspektywicznym.The bearing according to the invention is shown in more detail in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a sliding bearing consisting of two bearing shells in a perspective view, Fig. 2 - a slide bearing in the form of a bearing sleeve, Fig. 3 - diagram with parameters relevant for the calculation the area of the sliding surface of the bearing having recesses, fig. 4 - detail 5 of fig. 1 enlarged, fig. 5 - detail 5 of fig. 1 in a different embodiment and enlarged, fig. 6 - detail 6 of fig. 1 in a plan view enlarged, fig. 7 - same detail as in fig. 6, in another embodiment of the invention, in top view, fig. 8 - same detail as in fig. 6, in yet another embodiment of the invention, in top view, fig. 9 - a one-piece flanged bearing bush according to Wynnlazek, and Figure 10 shows a bearing bush and two half-ring-shaped thrust washers in a perspective view.

Na fig. 1 przedstawiono łożysko śliagiie 20 w postaci dwóch panewek łożyskowych 21 i 22, a na fig. 3 - łożysko w postaci tulei łożyskowej 23, która może być wykonana jako bβisiczelnzowe lub też wygięta i posiadająca osiową szczelinę 24· Łożyako śliagowe z fig.Fig. 1 shows a sliding bearing 20 in the form of two bearing shells 21 and 22, and in Fig. 3 a bearing in the form of a bearing sleeve 23, which can be made bisexelastic or bent and having an axial slot 24.

ma na powierzchni ślizgowej 25 zagłębienia w postaci rowków 26 inajdująoe aię w warstwie nośnej 27. Oś środkowa łożyska oznaczona jest przez 28. Przedstawione na fig· 1 łożysko śliagiwt 20 wykonane jest z dwóch panewek łożyskowych 21 i 22, które rają zagłębienia w postaci rowków 26, umieszczone w warstwie nośnej 27.on the sliding surface 25 it has recesses in the form of grooves 26 and in the support layer 27. The central axis of the bearing is marked with 28. The bearing 20 shown in Fig. 1 is made of two bearing shells 21 and 22, which cut the recesses in the form of grooves 26 , placed in the load-bearing layer 27.

156 671156 671

Rowki 26 mogą mieć różne postacie wykonania. Przykładowo mogą być to rowki kołowa jak pokazano w widoku z góry na fig. 6. Rowki 26 mogą również przebiegać śrubowo z niewielkim kątem pochylenia do 15°· Dla układu rowków 26 i pozostawianych pomiędzy nimi mostków 29 ważne są, jak przed stawiono zwłaszcza na fig. 3, następujące parametry:The grooves 26 can have various embodiments. For example, these may be circular grooves as shown in the top view in Fig. 6. The grooves 26 may also extend helically with a slight inclination angle of up to 15 °. For the arrangement of the grooves 26 and the bridges 29 between them, it is important, as shown in particular in Fig. .3, the following parameters:

a - odstęp między środkami dwóch sąsiednich mostków, b - szerokość rowka w powierzchni ślizgowej, s - szerokość mostka pomiędzy rowkami, t - głębokość rowka.a - distance between the centers of two adjacent webs, b - width of the groove in the sliding surface, s - width of the ridge between the grooves, t - depth of the groove.

Spośród zależności tych parametrów szczególnie ważna jest zależność pomiędzy szerokością rowka b a szerokością mostka s. Dla obliczenia tych parametrów i zależności szerokości rowka b od szerokości mostka s należy określić wartości minimalne, mkaymalne i średnie, na podstawie specyficznego obciążenia łożyska p, przy czy oAmong the dependencies of these parameters, the relationship between the groove width b and the ridge width s is particularly important. To calculate these parameters and the dependence of the groove width b on the ridge width s, it is necessary to determine the minimum, mmaximum and average values, based on the specific bearing load p, where o

p/N/nm / należy oblicEyć zp / N / nm / should be calculated from

P = siły działającej na łożysko /obciążenia/ w U D = średnicy znamionowej łożyska w mm /średnicy wewnętrznej/P = force acting on the bearing / loads / in U D = nominal bearing diameter in mm / internal diameter /

B = nośnej szerokości łożyska w mm, według wzoru:B = load bearing width in mm, according to the formula:

PP.

P =----D . BP = ---- D. B

Na tej podstawie oblicza się szerokość b rowków 26 w yim; dla silnie obciążanych warstw nośnych to znaczy warstw nośn^ych o obciążalności powyżej około ^{50 N/}mm² w od niesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, równa lub /nęejsza, korzystnie jednak maks p + 20From this, the width b of the grooves 26 w y and m is calculated; for heavily loaded base layers i.e. a support layer ^s ch the capacity of greater than about ^{50 N /} mm ² of projected to carrying the bearing surface equal to or / nęejsza, but preferably p max + 20

200 ----P + 12,5 jak również dla mało obciążanych warstw ęośęyoh, to znaczy warstw nośnych o oboiążalności o poniżej około 35 N/mm, w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, równa lub większa, korzystnie jednak min.200 ---- P + 12.5 as well as for low-stressed load-bearing layers, i.e. load-bearing layers with a load capacity of less than about 35 N / mm, in relation to the projected bearing surface, equal to or greater, but preferably min.

p + 20p + 20

56,25 ---;56.25 ---;

P + 12,5 oraz dla średnio obciążanych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalności poo między 30 a 55 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, mnnejsza lub większa, korzystnie jednak ^śr.P + 12.5, and the average loaded carrier layers, i.e. layers of load bearing poo between 30 and 55 N / mm, with respect to the projected area of the bearing mnnejsza or more, but preferably ^S r.

p + 20p + 20

--P + 12,5--P + 12.5

Oblicza się również szerokość mostka s w ^im:The ridge width s in ^ and m is also calculated:

dla mło obciążanych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalności poniżej oko2 ło 35 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, równa lub rninijsza, korzystnie jednak maks ·for load-bearing layers under low load, i.e. load-bearing layers with a load capacity below approximately 35 N / mm, in relation to the projected bearing surface, equal to or less than, but preferably max.

2050 /p + 20/2050 / p + 20 /

.....^ILlr“ ¹ —· ¹ - - — 1 116,06 + 9,952 . p + 6,528 . 10“² . p² + 3^,639 . 10³ . p³ jak również dla silnie obciążanych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalności powyżej około 50 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, równa lub większa, korzystnie jednak ^Smin..... ^ILlr “ ¹ - · ¹ - - - 1 116.06 + 9.952. p + 6.528. 10 “ ² . p ² + 3 ^, 639. 10 ³ . p ³ as well as for heavily loaded support layers, i.e. support layers with a load capacity greater than about 50 N / mm, in relation to the projected bearing surface, equal to or greater, but preferably ^S min

525 /p + 20/525 / p + 20 /

116,06 + 9,652 . p + 6,526 . 10“² . p² + 3^,£«9 . 1°~³ . p³ oraz dla średnio obciążanych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalności poo między około 30 a 55 N/mm , w od niesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, mniejsza lub większa, korzystnie jednak116.06 + 9.652. p + 6.526. 10 “ ² . p ² + 3 ^, £ «9. 1 ° ~ ³ . p ³ and for intermediate load bearing layers, i.e. load bearing layers with a load capacity of between approximately 30 and 55 N / mm, relative to the projected bearing surface, less or greater, preferably however

156 671 ^sśr,156,671 ^s Wed

750 /ρ + 20/750 / ρ + 20 /

118,06 + 9,652 . g + 6,528 . 10^-2 . g* + 3,889 . 10^-3 . ^p3 118.06 + 9.652. g + 6.528. 10 ^-2 . g * + 3.889. ^10-3 . ^p3

Oblicza się również głębokość rowka t w pat dla wysokoobbiążalnyoh wypełniaczy, to znaozy maeriałów łożyskowych o obciążalności powyżej około 4⁰ N/mm², w odniesieniu do rzutowanej ^powierzc^hni łoż^ysk°wej, równa i¹ mniej sza, korzystnie jednak raks.Is also calculated, the groove depth t pat for wysokoobbiążalnyoh filler is znaozy maeriałów bearing a load capacity of greater than about 4 ⁰ N / mm ² with respect to the projected ^p owierzc ^h Su Loz ^y sk ° inputs equal, and ¹ less sage, but preferably raks.

13501350

P + 12,5 jak również dla mło obciążanych wypeeniaczy, to znaczy maaeriałów łożyskowych o obciążał ności ^poni^żej oltoło ^{20 N/}mm², w odniesieniu ^do rzu-towenej ^powierzc^hni ło^żyskowej, równa lub większa, korzystnie jednak tmin,P + 12.5 as well as for MLO wypeeniaczy loaded, i.e. maaeriałów bearing of chargeable at ^p hand ^with oltoło above ^{20 N /} mm ^2, based on the ^d-pestle towen ^p owierzc ^h Su Bovine ^foo creeping thyme, equal to or greater, preferably however tmin,

900900

P + 12,5 oraz dla średnio obciążanych wypeeniaczy, to znaczy maaeriałów łożyskowych o obciążalności pomiędzy około 20 a 45 N/mm², w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, mnnejsza lub większa, korzystnie jednakP + 12.5 and for medium loaded fillers, i.e. bearing materials with a load capacity between about 20 and 45 N / mm ² , with respect to the projected bearing surface, less than or greater, preferably however

11251125

Oblicza się także zależność pomiędzy szerokością rowka b a szerokością mostka s:The relationship between the groove width b and the ridge width s is also calculated:

dla wysokoobciążalnych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalności powyżej pfor load-bearing layers with high loads, i.e. load-bearing layers with a load capacity above p

około 50 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, /b/s/_m3j^_£J< = /1,95 do 2,0/ . /1,757 + 3,1 · 10~³ · p + 7,233 · 10⁴ · p²/;about 50 N / mm, based on the projected bearing surface, / b / s / _m3 J ^ _{J <} = / 1.95 to 2.0 /. / 1,757 + 3.1 · 10 ^-3 · R + 7.233 · 10 ⁴ · p ² /;

jak również dla mło obciążanych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalnośo ci poniżej około 35 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, /b/s/_mi_a = /0,5 do 0,55/ . /0,5100 + 0^,9 . 10~³ . p + 2,1 . 10⁴ . p²/j oraz dla średnio obciążanych warstw nośnych, to znaczy warstw nośnych o obciążalności o pomiędzy około 30 a 55 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, /b/sA = 0^,9444 + 1^,6667 . 10~³ . p + 3^889 . 10~⁴ . p ². sr ·as well as for low load bearing layers, i.e. support layers with a load capacity of less than about 35 N / mm, based on the projected bearing surface, / b / s / _m and _a = / 0.5 to 0.55 /. / .5100 + ^0, 9. 10 ~ ³ . p + 2.1. 10 ⁴ . p ² / j and the average loaded carrier layers, i.e. support layers carrying capacity of between about 30 and 55 N / mm, in relation to the projected surface of the bearing / b / s = ⁰ 9444 + ^{1, 666} 7. 10 ~ ³ . p + 3 ^ 889. 10 ~ ⁴ . p ² . Sr

Oblicza się również zależność pomiędzy wybraną szerokością rowka b a głębokością rowka t:The relationship between the selected groove width b and the groove depth t is also calculated:

dla wysoko obciążanych wypeeniaczy, to znaczy mmteriałćw łożyskowych o obciążalności pop wyżej około 40 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, /b/t/^ = 4^,1⁶7 . W² . p + 0.8333;for highly loaded fillers, that is, in bearing materials with a pop load higher than about 40 N / mm, in relation to the projected bearing surface, / b / t / ^ = 4 ^, 1 ⁶ 7. In ² . p + 0.8333;

jak również dla mało obciążanych wyppłniaczy, to znaczy maaeriałów łożyskowych o obciąp żalności poniżej około 20 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej /b/t/^g. = 10^,834 . 10-² . p + 2^,1^666; oraz dla średnio obciążanych wyppłniaczy, to znaczy materiałów łożyskowych o obciążalnośp ci pomiędzy około 20 a 45 N/mm , w odniesieniu do rzutowanej powierzchni łożyskowej, /b/tA= ^6,667 . 10^-2 . p + 1^,333.as well as for low loaded flushing agents, i.e. bearing materials with a load capacity below about 20 N / mm, based on the projected bearing surface / b / t / µg. = ^10, 834. 10- ² . p + 2 ^, ^1,666; and for medium loaded flatteners, i.e. bearing materials with a load capacity between about 20 and 45 N / mm, related to the projected bearing surface, / b / tA = ^6.66 7. 10 ^-2 . p + 1 ^, 333.

θΓ ·θΓ

We wszystkich tych przypadkach musi być spełniona zależność:In all these cases the relationship must be satisfied:

_ P p = D . B _ p gdzie p oznacza specyficzne obciążenie łożyska w N/mm ._ P p = D. B _ p where p is the specific bearing load in N / mm.

Tak więc w rozwiązaniu w^ług wynalazku istotną sprawą jest zależność warunków geometrycznych konstrukcji łożyska i obciążeń łożyska mieszczących się w określonych granicach. Dla zwiększenia trwałości przez zwiększenie wytrzymaości zmęczeniowej materiału i odpor156 671 ności na ścieranie, definiuje się określone zależności między szerokością, głębokością i odstępem rowków, względnie mostków. Zależności te dostosowuje się do konkretnego rodzaju obciążenia łożyska.Thus, in the solution according to the invention, an important issue is the dependence of the geometrical conditions of the bearing structure and the bearing loads within certain limits. In order to increase durability by increasing the fatigue strength of the material and the abrasion resistance, certain relationships are defined between the width, depth and spacing of grooves or bridges. These relationships are adapted to the specific type of bearing load.

Wymiiry rowków i odstępy między nimi zwiąaane są poprzez następujące należności:The dimensions of the grooves and their spacing are related to the following:

b = /0,3 do 1/ s, b = /0,23 do 0,5/ a 9 b = /1,6 do 4/ t w przypadku warstwy nośnej o obciążalności 10-30 N/mm z wypełniaczem o obciążalności 40-100 ΤΓ/mm w rowkach, natomiast b = /1 do 3/ s, b = /0,5 do 0,75/ a i b = /4 do 10/ t w przypadku warstwy nośnej o oboiążalności 30-50 T/mm z wypełniaczem o obciążalności 20-40 T/mm w rowkach oraz b « /3 dcb = / 0.3 to 1 / s, b = / 0.23 to 0.5 / a 9 b = / 1.6 to 4 / t for the load bearing layer of 10-30 N / mm with filler of 40 load capacity -100 ΤΓ / mm in the grooves, while b = / 1 to 3 / s, b = / 0.5 to 0.75 / a and b = / 4 to 10 / t for the load-bearing layer with a load capacity of 30-50 T / mm with filler with a load capacity of 20-40 T / mm in the grooves and b / 3 dc

10/ s, b = /0,75 do 0,91/ a i b = /10 do 25/ t w przypadku warstwy nośnej o obciążalności 50-140 N/mm z wypełniaczem o obciążalności 50-20 //mm w rowkach.10 / s, b = / 0.75 to 0.91 / a and b = / 10 to 25 / t for a load-bearing layer with a load capacity of 50-140 N / mm with a filler with a load capacity of 50-20 / mm in the grooves.

Dla wymiarowania rowków łożyska śliggowego miarodajna jest nie tylko średnica łożyska lecz przede wszystkim ciśnienie warstewki smi^,u. W uproszczeniu, zamiast ciśnienia warstewki smru można uwzględniać specyficzne obciążenie łożyska. Okazało sie przy tym. że prEy dużych obciążeniach specyficznych korzystniejsze są inne ustalenia z·' fajnych wielkości dla rowków /szerokość, głębokość, odstęp/ niż przy niskich obciążeniach specyficznych. W sposób zaskakujący wpływają one zwłaszcza w połączeniu z wyborem materiału łożyskowego warstwy nośnej oraz wypełniacza w rowkowych zagłębieniach na konstrukcyjne ukształtowanie rowków, jeśli chodEi o szerokość i głębokość. W ten sposób korzystnie w^3ły— wa się na trwałość i odporność łożyska śizggowego na ścieranie. Zastosowanie różnych ms— teriaów na warstwę nośną i różnych wypełniaczy wymaga inaczej mówiąc różnego wymiarowania rowków. W powyższych ^^y^i^niie niach zawarte są wskazówki, jak należy uwzggędniać te właściwości materiałowe.For the dimensioning of the plain bearing grooves, not only the bearing diameter is decisive, but above all the film pressure smi ^, u. To simplify, the specific bearing load can be taken into account instead of the smru film pressure. It turned out. that for high specific loads, other findings with cool values for grooves / width, depth, spacing / are preferable than at low specific loads. In particular, in conjunction with the choice of the bearing material of the support layer and the filler in the grooved recesses, they surprisingly influence the design of the grooves, in terms of width and depth. In this way, the durability and wear resistance of the plain bearing are advantageously influenced. The use of different masses for the support layer and different fillers requires, in other words, different dimensions of the grooves. The above ^^ y ^ and ^ notations contain guidelines on how to take these material properties into account.

Badania wykapały, że prEy uwzggędnianiu objaśnionego powyżej wjnniarowania rowków, uzyskuje się opty^lne wyniki, jeśli chodzi o trwałość, ścieralność i pracę w trudnych warunkach.Tests have found that by taking into account the groove variation explained above, optimal results are obtained in terms of durability, abrasion and operation in difficult conditions.

Zagłębienia twórczą zazwyczaj piłΓŚełθntowe rowki zaimknnęte, ale korzystnie stosuje się również rowki w układEie śrubowym. Jak wynika ze szczegółu 5 na fig. 1 powiększonego na fig. 5, maeriał łożyskowy wyyełniający rowki 26 stanowi zamek-nętą warstwę 30 ponad pozostawionymi żebrami lub polami 29. Zależnie od zastosowanych maaeriałów łożyskowych warstwy nośnej 27 oraz maeriału wypeeniającego rowki 26 i ewennualnie tworzącego warstwę ^l^gową 30, pomiędzy warstwą nośną 27 a maeriałem wypełniającym rowki 26 i ewentualnie tworzące warstwę śizggową 30, stosuje się warstwę hamującą dyfuzję, lub warstwę spajającą 31, która korzystnie wei grubość 0,5-2 μτα. / odróżnieniu od tego, w szczególe 4 z fig. 1 pokazanym w powiększeniu na fig. 4, przedstawiono alteinażywne rozwiązanie z wypełnieniem rowków 26 warstwą śl^scną 30 do poziomu żeber 29.Creative recesses are typically sawtooth grooves, but preferably helical grooves are also used. As can be seen from detail 5 in Fig. 1 enlarged in Fig. 5, the bearing material 26 is a lock-tied layer 30 over the remaining ribs or fields 29. Depending on the bearing materials of the support layer 27 and the material used to fill the grooves 26 and possibly form the layer For example 30, between the support layer 27 and the material filling the grooves 26 and possibly forming the gliding layer 30, there is a diffusion inhibiting layer or bonding layer 31 which is preferably 0.5-2 μτα thick. In contrast, in detail 4 of Fig. 1 shown enlarged in Fig. 4, an alternative nutritional solution is shown with the grooves 26 being filled with a sliding layer 30 to the level of the ribs 29.

Jak przedstawiono na fig. 4 i 5 warstwa nośna 27 umieszczona jest na odpowiednim podłożu, na przykład na panewce lub tulei stalowej 32.As shown in Figures 4 and 5, the support layer 27 is disposed on a suitable substrate, for example a steel bushing or sleeve 32.

Rowki mogą mieć różny ksEtałt, na przykład jak przedstawiono na fig. 7 rowki 26 są wykonane w postaci krzyżowego gwintu, tak że pomiędzy rowkami 26 ptwotają rombowe lub inne czworokątne pola 29. OprócE krzyżowego gwintu rowki 26 mogą również posiadać dodatkowe poprzecznie przebiegające rowki 26s ta^że powstają trójkątne pola 29, jak przedstawiono na fig. 8. Wzajemne odstępy krzyżujących się rowków 26 przedstawiono na fig. 7 i 8 jako jednakowe. Można jednak również w grupie zagłębień zastosować inną wzajemną odległość rowków niż w skrzyżowanej grupie rowków 26.The grooves may have a different shape, for example, as shown in Fig. 7, the grooves 26 are in the form of a cross thread so that between the grooves 26 there are diamond-shaped or other square fields 29. In addition to the cross thread, the grooves 26 may also have additional transverse grooves 26s. that triangular fields 29 are produced, as shown in Fig. 8. The mutual spacing of the intersecting grooves 26 is shown in Figs. 7 and 8 to be equal. However, it is also possible for a group of recesses to have a different mutual distance between the grooves than in the crossed group of grooves 26.

Ha fig. 9 przedstawiono kołnierzową panewkę łożyskową 22a, która w swej części promieniowej zawiera powierzchnię śizggową 25 z rowkami 26 w warstwie nośnej 27. Jeden kołnierz 35 ma na swej warstwie nośnej 27 rowki 26, które są na przykład wykonane spiralnie, to znaczy rozchodzą się w kierunku obwodowym. Te rowki 26 mogą być korzystnie wykonane również koncentrycznie względem osi środkowej łożyska. Podobnie jak w części promieniowej, również w kołnierzu 35 rowki 26 są wypełnione mteriałem łożyskowym, przy czym ten materiał iożysicowy może przykrywać również żebra lub pola znajdujące się pomiędzy rowkami. Drugi kołnierz 36 panewki łożyskowej 22 z fig. 9 jest wykonany tak jak pierwszy kołnierz, albo też w ktiwonijtωlny sposób z gładką powierzchnią swej warstwy no^n^;J. W oelu utwo156 671 rżenia kompletnego łożyska ślizgowego, panewkę łożyskową z fig. 9 zestawia się e drugą panewką łożyskową, która jest wykonana w taki sam sposób, jak panewka e fig. 9, albo też w sposób konwencjonalny.Fig. 9 shows a flanged bearing bush 22a which, in its radial part, comprises a sliding surface 25 with grooves 26 in the support layer 27. One flange 35 has, on its support layer 27, grooves 26, which, for example, are helical, i.e. they diverge. in the circumferential direction. These grooves 26 can advantageously also be made concentric to the central axis of the bearing. As in the radial portion, also in the flange 35, the grooves 26 are filled with a bearing material, and this bearing material may also cover the ribs or fields between the grooves. The second flange 36 of the bearing shell 22 of FIG. 9 is made in the same way as the first flange, or in a linear fashion with a smooth surface of its bearing layer. In the form of a complete plain bearing, the bearing shell of Fig. 9 is formed with a second bearing shell, which is made in the same way as that in Fig. 9, or in a conventional manner.

Takie samo lub podobne wykonanie, jak w przypadku jednoczęściowego łożyska kołnierzowego 22a, również stosuje się w takich łożyskach ślizgowych, przy których kołnierze wykonane są jako oddzielne tarcBe oporowe 38 i 39 mocowane za pomocą nakładek łączących, bezpośrednio na części promieniowej łożyska.The same or a similar embodiment as for the one-piece flange bearing 22a is also used in such plain bearings where the flanges are formed as separate thrust saws 38 and 39 attached directly to the radial portion of the bearing by means of connecting plates.

W przykładzie na fig. 10 przedstawiono taką konstrukcję łożyska, w której część promieniowa łożyska utworzona jest priez dwie panewki łożyskowe 21 i 22 /fig. 1/. Panewka łożyskowa 22 ma powierzchnię ślizEgc^wą 25, w której zastosowana jest warstwa nośna z rowkami 26. Bez styku z tą częścią promieniową łożyska zastosowane są cięści osiowe łożyska, a mianowicie tarcze oporowe 38 i 39, które wprowadzone są w gniazdo łożyska z bocznym odstępem od krawędzi bocznych części promieniowej łożyska. Jedna tarcza oporowa 38 lub też obie tarcze oporowe 38 i 39 mją rowki w swej warstwie nośnej, przebiega jące koncentrycznie względem osi środkowej łożyska. Można również zastosować rowki przebiegające spiralnie .In the example, Fig. 10 shows a bearing structure in which the radial portion of the bearing is formed by two bearing shells 21 and 22 (Fig. 1 /. The bearing shell 22 has a sliding surface 25 in which a support layer with grooves 26 is provided. Axial cuts of the bearing, namely thrust washers 38 and 39, which are inserted into the bearing seat with lateral spacing, are provided without contact with this radial portion of the bearing. from the side edges of the radial part of the bearing. One thrust plate 38 or both thrust plates 38 and 39 have grooves in their support layer that extend concentrically with respect to the center axis of the bearing. Spiral grooves can also be used.

Przy wszystkich opisanych wyżej przykładach wykonania możliwe są najróżniejsze kombinacje mteriałów łożyskowych, na przykład warstwa nośna 27 wykonana jest z brązu ołowiowego. Materiałem łożyskowym wypełniającym rowki 26 jest stop łożyskowy typu białego mtalu, korzystnie stosuje się stop cyny z antymonem typu SnSb7. Zamiast warstwy ślizgowej 30 pokazanej na fig. 4 stosuje się również pokrywanie pozostawionych żeber lub pól 29 warstwą 3topu ołowiu z cyną lub cyny z antymonem o grubości 0,5-2With all the above-described embodiments, the most varied combinations of bearing materials are possible, for example the support layer 27 is made of lead bronze. The bearing material filling the grooves 26 is a white metal type bearing alloy, preferably a tin-antimony alloy of the SnSb7 type is used. Instead of the sliding layer 30 shown in Fig. 4, the remaining ribs or fields 29 are also coated with a layer 3 of a lead-tin or tin-antimony melt with a thickness of 0.5-2.

Inne korzystne dobranie rnaaeriału w panewce łożyskowej 22 lub tulei łożyskowej 23 polega na tym, że' warstwa nośna 27 wykonana jest ze stopu glinu, korzystnie AlZn4, 5SiCtP?bMg, a rowki eypełniocn są stopem łożyskwwym typu białego mealu, korzystnie na baiie PbSnGu.Another advantageous choice of the material in the bearing shell 22 or the bearing sleeve 23 is that the support layer 27 is made of an aluminum alloy, preferably AlZn4, 5SiCtP ™ bMg, and the full grooves are a white metal type bearing alloy, preferably PbSnGu.

W takm przypadku stosuje się warstwę 31 z niklu lub CuSn.In this case, a layer 31 of nickel or CuSn is used.

156 671156 671

2929

26α 26ο 2626α 26ο 26

156 671156 671

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claim

A plain bearing containing a layer of steel and a metal alloy-based carrier layer applied thereto, on the surface of which there are grooves in the form of grooves, which are filled with a filler made of a mealy alloy, characterized in that the width of the grooves, the depth of the grooves and the distance between the grooves. are determined, in order to increase durability by increasing the fatigue strength of the material and abrasion resistance, by the following conditions: b = / 0.3 to 1 / s, b = / 0.23 to 0.5 / a and b = / 1.6 to 4 / p

t praypadku carrier layer with load of 10-30 N / mm and filled with load 4 ⁰ - ¹⁰⁰ N / mm ² in the grooves, and ^b = / 1 d ³ / sec, ^b = / ^0, 5 ^d ^0, 75 / = b / 4 10 ^d / p

t in the base course of the load bearing capacity! 30-50 N / mm and the filler carrying capacity of 2 ° ~ ⁴⁰ N / mm ² in the grooves, and ^b = / 3 <10 3? / ^S = ^b / ^d 0.75 ^0, 91 / b = / 1 ⁰ 25 / t for the support layer of the load 50-140 N / mm filled with a load capacity of ⁵⁰ - ²⁰ in rowkac ^h great part ^y ^y m ^b represents ^yellow szerokoś groove, s ^- ^ saerolco bridge pomi ^ED ^y grooves, and - the distance between the by the centers of two adjacent bridges, and represents the depth of the grooves.