RU2011050C1

RU2011050C1 - Friction pair

Info

Publication number: RU2011050C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Златкис; И.А. Кондратьев; С.П. Лаврухин
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1992-07-28
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: friction pair consists of one movable and one fixed half-pair. One half- pair is made of antifriction material including graphite and metal; this half-pair additionally includes coke; used as metal is alloy of antimony and iron at the following ratio of components mas. % : antimony-iron alloy, 25 to 40; graphite, 48 to 77; coke, 3 to 7. EFFECT: enhanced efficiency. 3 tbl

Description

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано в конструкциях узлов трения различных машин и механизмов. The invention relates to mechanical engineering and instrumentation and can be used in the construction of friction units of various machines and mechanisms.

Из уровня техники известны способы изготовления поверхностей трения, в которых за счет нанесения на поверхность смазочного слоя оксида или антифрикционного материала повышается противозадирная стойкость поверхностей трения. Однако смазка впитывается в пористую поверхность металла, испаряется (особенно при повышенной температуре) и в течение 0,5-1 года срабатывается, в результате чего трение становится сухим. The prior art methods for the manufacture of friction surfaces, in which due to the application on the surface of the lubricating layer of oxide or antifriction material increases the extreme pressure resistance of the friction surfaces. However, the lubricant is absorbed into the porous surface of the metal, evaporates (especially at elevated temperatures) and is activated within 0.5-1 years, as a result of which the friction becomes dry.

Известны также пары трения, элементы которых выполнены из жаропрочных сплавов. Недостатком таких пар трения является значительный износ без смазки при высоких скоростях скольжения. Известны также пары трения с газовой смазкой, которые имеют ряд преимуществ перед обычными, смазываемыми жидкими смазками: уменьшенное трение и отсутствие вибрации. Friction pairs are also known, the elements of which are made of heat-resistant alloys. The disadvantage of such friction pairs is the significant wear without lubrication at high sliding speeds. Gas lubricated friction pairs are also known, which have a number of advantages over conventional lubricated liquid lubricants: reduced friction and lack of vibration.

Прототипом предлагаемому техническому решению следует считать подшипник, состоящий из неподвижной и подвижной полупар, одна из которых выполнена из антифрикционного материала с включениями графита и металла свинца. Недостатками такого подшипника являются невозможность использования его в широком интервале температур, а также недостаточно высокая механическая прочность и износостойкость при частых запусках и остановках, т. е. при циклических нагрузках. The prototype of the proposed technical solution should be considered a bearing, consisting of a fixed and a moving half pair, one of which is made of antifriction material with inclusions of graphite and lead metal. The disadvantages of this bearing are the impossibility of using it in a wide temperature range, as well as insufficiently high mechanical strength and wear resistance during frequent starts and stops, that is, during cyclic loads.

Металлы и их сплавы, обладающие низкой прочностью на срез, такие например, как свинец и сплав свинца с 5 мас. % олова, входящие в виде включений в состав рабочей поверхности, обеспечивают ее смазку, облегчают и ускоряют процесс приработки, снижают коэффициент трения, но накладывают ограничение по допускаемой температуре эксплуатации, так как температура плавления их невелика (температура плавления свинца 377,3^оС).Metals and their alloys with low shear strength, such as, for example, lead and lead alloy with 5 wt. % Tin, incoming in the form of inclusions in the working surface provide its lubrication, facilitate and accelerate the process of burnishing, reduce friction, but impose restrictions on the permissible operating temperature, since their melting temperature is low (the melting point of lead 377.3 ° ^C) .

Задачей изобретения является повышение ресурса работы пары трения в широком диапазоне температур. The objective of the invention is to increase the life of the friction pair in a wide temperature range.

Решение задачи обеспечивается тем, что подвижная полупара, выполненная из антифрикционного материала на основе графит и металла дополнительно содержит кокс, а в качестве металла - сплав сурьмы-железо при следующем соотношении компонентов, мас. % : Графит 48-77 Сплав сурьма-железо 20-45 Кокс 3-7 при этом вторая полупара выполнена из материала твердостью не менее 300 единиц, например, из молибденового сплава. The solution to the problem is provided by the fact that the movable half-pair made of antifriction material based on graphite and metal additionally contains coke, and the antimony-iron alloy is used as the metal in the following ratio of components, wt. %: Graphite 48-77 Antimony-iron alloy 20-45 Coke 3-7 while the second half-pair is made of a material with a hardness of at least 300 units, for example, of a molybdenum alloy.

Наличие сплава сурьма-железо, вводимого пропиткой в антифрикционный материал, приводит к снижению газопроницаемости и повышению прочности и износостойкости в широком диапазоне температур. Наличие в материале кокса ведет к повышению твердости и износостойкости. The presence of an antimony-iron alloy introduced by impregnation into an antifriction material leads to a decrease in gas permeability and an increase in strength and wear resistance over a wide temperature range. The presence of coke in the material leads to an increase in hardness and wear resistance.

Конкретные примеры выполнения пар трения на заявленные и запредельные значения состава антифрикционного материала полупары приведены в табл. 1. Specific examples of the implementation of friction pairs for the declared and transcendental values of the composition of the antifriction material of the half pair are given in table. 1.

Как видно из табл. 1, отклонения от оптимального состава антифрикционной полупары (композиции N 4,8,6,9,10) приводит к повышению скорости изнашивания. As can be seen from the table. 1, deviations from the optimal composition of the anti-friction half pair (composition N 4,8,6,9,10) leads to an increase in the wear rate.

Сравнительные испытания предлагаемой и известной пары трения приведены в табл. 2. Comparative tests of the proposed and known friction pairs are given in table. 2.

Условия испытаний приведены в табл. 1. Test conditions are given in table. 1.

Как видно из табл. 2, антифрикционные характеристики предлагаемой пары трения значительно выше, чем у известной, особенно при повышенных температурах. As can be seen from the table. 2, the antifriction characteristics of the proposed friction pair are significantly higher than the known, especially at elevated temperatures.

Большое влияние на износостойкость оказывает материал ответной полупары, его твердость. В табл. 3 приведены результаты испытаний. A great influence on the wear resistance is exerted by the material of the response half-pair, its hardness. In the table. 3 shows the test results.

Как видно из приведенных данных, минимальный износ полупары из антифрикционного материала получен при трении по молибденовому сплаву, обладающему наибольшей твердостью. As can be seen from the above data, the minimum wear of a half pair of antifriction material was obtained by friction on a molybdenum alloy having the highest hardness.

Высокие триботехнические характеристики предлагаемой пары трения подтверждены результатами испытаний. (56) Заявка Великобритании N 1591804, кл. F 16 C 33/16, 1981. High tribological characteristics of the proposed friction pair are confirmed by test results. (56) UK Application N 1591804, CL F 16 C 33/16, 1981.

Claims

A friction pair containing movable and fixed half pairs, one of which is made of antifriction material, including graphite and metal, characterized in that the half pair made of antifriction material additionally contains coke, and the antimony alloy is metal as a metal in the following ratio of components, wt. %:
Antimony alloy - iron 20 - 45
Graphite 48 - 77
Coke 3 - 7