RU1828521C - Способ изготовлени радиальных подшипников - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : смешивают металлический порошок с не более, чем 20 мас.% твердых частиц. Приготовленную смесь прессуют в форме, соответствующей форме подшипника. Пористость прессованного издели  составл ет не менее 15%. Прессованное изделие спекают, после чего отверстие под вал довод т до нужного размера путем пропускани  через него калиброванной оправки. Содержание твердых частиц в смеси может составл ть 30-10 мас.%. Предпочтительно, чтобы содержание твердых частиц в смеси составл ло 5 мас.%. Пористость подшипника может составл ть 20-30%. В качестве металлического порошка можно использовать порошок бронзы. Твердые частицы могут быть выполнены из оксида алюмини , нитрата кремни  или другого керамического материала. Размеры твердых частиц и частиц металлического порошка могут быть величинами одного пор дка и иметь близкую к сферической форму. 8 з.п. ф-лы. ч w fe

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени .

Известен способ получени  изделий, состо щих из керамических частиц, наход щихс  в металлической матрице, по которому смешивают порошки металла и керамического материала и затем спекают полученную смесь. Полученные таким образом издели  имеют некоторую пористость.

Цель изобретени  - повышение срока службы подшипников,

Способ включает стадии смешивани  металлического порошка и не более 20 мас.% твердых частиц, прессовани  смеси в форме, соответствующей форму будущего подшипника, таким образом, чтобы обеспечить пористость как минимум 15%, и последующего спекани  прессованного издели 

и доведени  отверсти  подшипника до нужного размера, осуществл емого путем простого пропускани  через него калиброванной оправки.

Способ позвол ет без больших затрат получать подшипники с твердыми частицами , распределенными в поверхности стенки отверсти , которые контактируют с взлом. Результатом такого взаимодействи  материала вала с твердыми частицами  вл етс  очень низкий коэффициент трени , как и в случае керамических подшипников. В то же врем  процесс изготовлени  подшипников в соответствии с насто щим изобретением значительно упрощаетс , благодар  тому, что твердые частицы, наход щиес  на поверхности стенки отверсти  из сравнительно м гкой металлической матрицы, могут

а

к: а а

К

ос

быть впрессованы в нее при пропускании калиброванной оправки через отверстие, и в результате отверстие может быть доведено до нужного размера без помощи шлифовани  и притирки. Таким образом, удаетс  быстро и недорого получать высокоточные подшипники с повышенным сроком службы . Помимо этого, подшипники, изготовленные по способу в соответствии с насто щим изобретением, имеют то преимущесво, что выдел юща с  в них теплота может быстро рассеиватьс  в окружающей среде благодар  высокой теплопроводности металлической матрицы. Этому способствует также довольно высока  пористость подшипников , благодар  которой обеспечиваетс  пропитка их маслом, что еще больше повышает их теплопроводность. Кроме того, масло снижает уровень шума при работе подшипников .

Изготовленные по способу радиальные подшипники в соответствии с насто щим изобретением, сохран ют очень длительный срок службы даже в тех случа х, когда содержание твердых частиц в металлической матрице находитс  в пределах 3-10%. Такое низкое содержание твердых частиц в гомогенной смеси их с металлическим порошком оказываетс  достаточным, дл  того чтобы снизить износ прессового оборудовани , используемого дл  изготовлени  прессованных изделий.

Предпочтительным, в частности,  вл етс  содержание твердых частиц, около 15 мас.%.

Процесс калибровки еще больше облегчаетс  при использовании металлической матрицы с высокой пластичностью, чего можно добитьс , если пористость спеченного подшипника будет составл ть примерно 20-30%.

Хот  дл  изготовлени  металлической матрицы можно использовать и железный порошок, обычно предпочитают изготавливать ее из порошка бронзы.

В качестве материала твердых частиц предпочтительно использовать оксид алюмини , нитрит кремни  или другие керамические материалы, хот  можно использовать дл  этой цели и карбиды металлов . Важно лишь, чтобы при взаимодействии этих частиц с материалом вала обеспечивалс  бы низкий коэффициент трени .

Получение гомогенных смесей металлического порошка и твердых частиц существенно упрощаетс , если размер частиц обоих материалов есть величина примерно одного пор дка. Предпочтительно, чтобы

размер частиц, вводимых в матрицу, не превышал 50 мкм.

Хот  угловата  форма вводимых в матрицу твердых частиц  вл етс  более подход щей с точки зрени  процесса спекани  и закреплени  твердых частиц в металлической матрице, предпочтительно однако использовать твердые частицы сферической формы,.так гкак в этом случае еще больше

0 снижаетс  трение в подшипнике.

Более подробно способ изготовлени  радиальных подшипников по сн етс  с помощью нижеприведенного примера.

Дл  получени  подшипника, описанно5 го в примере, порошок бронзы с размером частиц 50 мкм смешивают в соотношении 7:1 (объемные части) с порошкообразным нитритом кремни  с частицами сферической формы размером 50 мкм. Это соответ0 ствует содержанию нитрита кремни  в смеси примерно 5 мас.%. На этой стадии необходимо следить за тем, чтобы порошкообразный нитрит кремни  был гомогенно распределен в смеси.

5 Приготовленную смесь помещают затем в форму, соответствующую форме будущего подшипника, и подвергают прессованию. Полученное прессованное изделие извлекают из формы и спекают.

0 Процесс спекани  провод т, как прави- . ло, таким же образом, как и при получении обычных спеченных бронзовых подшипников .

После повторного удалени  подшипни5 ка из формы провод т калибровку его отверсти , таким же образом, как и в случае спеченных подшипников, а именно, путем пропускани  соответствующей калиброванной оправки через отверстие.

0 После этого подшипник пропитывают маслом в вакууме, которое сохран етс  в порах такого композиционного материала. После этого подшипник готов дл  использовани .

5 Из приведенного описани  видно, что изготовление подшипников может быть осуществлено очень простым способом, с использованием в основном такого же оборудовани , которое используетс  при

0 изготовлении обычных спеченных подшипников . Однако подшипники такого рода имеют существенное преимущество, заключающеес  в том, что на внутренней поверх- ности Стенки отверсти  у них имеетс  слой

5 из твердого нитрита кремни , который в комбинации с монтируемым в отверстии керамическим валом обеспечивает очень низкий коэффициент трени . Благодар  этому подшипники этого типа, независимо от наличи  или отсутстви  смазки маслом отличаютс  довольно продолжительным сроком службы и могут использоватьс  на неритмично работающих валах с частыми включени ми и остановками.

Claims (9)

1.Способ изготовлени  радиальных подшипников с отверстием дл  вала, содержащих твердые частицы, наход щиес  в металлической матрице и образующие часть поверхности стенки отверсти , отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы подшипников, смешивают металлический порошок с не более чем 20 мас.% указанных твердых частиц, приготовленную смесь прессуют в форме, соответствующей форме подшипника, таким образом, чтобы пористость прессованного издели  составл ла не менее 15%, прессованное изделие спекают, после чего отверстие под вал довод т до нужного размера путем пропускани  через него калиброванной оправки.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что содержание твердых частиц в смеси составл ет 3-10 мас,%.

0

5

0

5

3.Способ по п. 1 или 2, отличающий с   тем, что содержание твердых частиц в смеси составл ет 5 мас.%.

4.Способ по пп. 1-3, отличающий- с   тем, что пористость спеченного подшипника составл ет 20-30%.

5.Способ по пп; 1-4, отличающий- с   тем, что в качестве металлического порошка используют порошок бронзы.

6.Способ по пп. , отличающий- с   тем, что твердые частицы состо т из оксида алюмини , нитрита кремни  или другого керамического материала.

7.Способ по пп. 1-5, отличающий- с   тем, что твердые металлические частицы состо т из карбида металла.

8.Способ по пп. 1-7, отличающий- с   тем, что размеры твердых частиц и частиц металлического порошка  вл ютс  величинами одного пор дка.

9.Способ по пп. 1-8, отличающий- с   тем, что указанные частицы имеют близкую к сферической форму.