RU2093718C1 - Method of forming antifriction surface in friction pair - Google Patents
Method of forming antifriction surface in friction pair Download PDFInfo
- Publication number
- RU2093718C1 RU2093718C1 RU94028681A RU94028681A RU2093718C1 RU 2093718 C1 RU2093718 C1 RU 2093718C1 RU 94028681 A RU94028681 A RU 94028681A RU 94028681 A RU94028681 A RU 94028681A RU 2093718 C1 RU2093718 C1 RU 2093718C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction
- antifriction
- grooves
- friction surface
- antifriction material
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, в частности, к способу формирования антифрикционных поверхностей терния в парах трения и может быть использовано в различных областях техники: машиностроении, автотракторном моторостроении и т.д. The claimed invention relates to the field of engineering, in particular, to a method for forming anti-friction surfaces of thorns in friction pairs and can be used in various fields of technology: mechanical engineering, automotive tractor manufacturing, etc.
Антифрикционные поверхности скольжения в парах трения формируют путем нанесения на поверхность деталей с использованием различных технологических приемов высокопрочных и износостойких ориентированных материалов: полимеризующихся пластмасс, смазочных композиций, твердых смазочных материалов. Anti-friction sliding surfaces in friction pairs are formed by applying to the surface of parts using various technological methods of high-strength and wear-resistant oriented materials: polymerizable plastics, lubricating compositions, solid lubricants.
Известен способ получения износостойкой поверхности детали путем нанесения рабочего слоя на его поверхность с использованием промежуточного металлического слоя [1]
С целью улучшения связи рабочего слоя с материалом основы на поверхность рабочего слоя наносят слой цементирующего металла и нагревают его в нейтральной атмосфере до температуры выше температуры плавления цементирующего металла. В качестве рабочего слоя используют порошок карбида вольфрама, а в качестве цементирующего промежуточный слой меди. При таком способе не достигается желаемого эффекта в повышении триботехнических свойств из-за большой разности в твердости и фазового состава тела и контртела пары трения. Такие пары в процессе работы перегреваются с изменение состава рабочего слоя, что влечет за собой снижение триботехнических свойств.A known method of obtaining a wear-resistant surface of a part by applying a working layer to its surface using an intermediate metal layer [1]
In order to improve the bond of the working layer with the base material, a layer of cementing metal is applied to the surface of the working layer and heated in a neutral atmosphere to a temperature above the melting temperature of the cementing metal. As a working layer, tungsten carbide powder is used, and as a cementing intermediate layer of copper. With this method, the desired effect in increasing the tribological properties is not achieved due to the large difference in hardness and phase composition of the body and the counterbody of the friction pair. Such pairs in the process of overheating with a change in the composition of the working layer, which entails a decrease in tribological properties.
Наиболее близким по технической сути является способ образования антифрикционной поверхности скольжения подшипника [2]
Сущность способа заключается в том, что на поверхности трения подшипника предварительно нарезают спиральную канавку, а затем полимерный материал укладывают в эту канавку, поверхность которой нагревается в процессе ее нарезания и полимерный материал расплавляется с образованием адгезионной связи с ней, после чего полимерный материал прикатывают.The closest in technical essence is the method of formation of the antifriction sliding surface of the bearing [2]
The essence of the method lies in the fact that a spiral groove is pre-cut on the friction surface of the bearing, and then the polymer material is placed in this groove, the surface of which is heated during cutting and the polymer material is melted to form an adhesive bond with it, after which the polymer material is rolled.
Однако известный способ обладает недостатками, т.к. вследствие контактных температур, возникающих в процессе трения происходит вытекание и выгорание органики на опорных поверхностях в контакте активного терния с образованием твердых частиц, что резко снижает устойчивость пары к задиру. However, the known method has disadvantages, because due to contact temperatures arising in the process of friction, organic matter flows out and burns out on supporting surfaces in the contact of active thorns with the formation of solid particles, which sharply reduces the resistance of the couple to scoring.
Задачей настоящего изобретения является создание способа формирования антифрикционной поверхности, обеспечивающей в парах трения высокие триботехнические свойства, задиростойкость, долговечность деталей и узлов машин на весь ресурс, повышение КПД. The objective of the present invention is to provide a method of forming an antifriction surface that provides high tribological properties in friction pairs, scoring resistance, durability of parts and machine components for the entire resource, increasing efficiency.
Решается поставленная задача тем, что в известном способе формирования антифрикционной поверхности трения в парах трения, включающем выполнение на одной из поверхностей рельефа и заполнение его антифрикционным материалом, рельеф выполняют в виде выступов и впадин глубиной от 0,1 мкм до 1000 мкм с суммарным соотношением площадей выступов и впадин равным 0,2oC2,0, и в качестве антифрикционного материала используют антифрикционный материал, содержащий спеченные интерметаллиды цветных металлов, армированные ультрамелкодисперсными алмазами.The problem is solved by the fact that in the known method of forming an antifriction friction surface in friction pairs, including performing on one of the relief surfaces and filling it with antifriction material, the relief is made in the form of protrusions and depressions with a depth of 0.1 μm to 1000 μm with a total area ratio protrusions and depressions equal to 0.2 o C2.0, and as an antifriction material using antifriction material containing sintered non-ferrous metal intermetallics reinforced with ultrafine diamonds.
Отличительными существенными признаками заявляемого изобретения являются:
операция нанесения рельефа на одну из поверхностей трения в паре трения;
форма выполнения рельефа;
выбор оптимального соотношения эффективных площадей опорной поверхности (выступов) и впадин;
выбор антифрикционного материала, которым путем фрикционного переноса заполняют впадины рельефа.Distinctive essential features of the claimed invention are:
the operation of applying a relief to one of the friction surfaces in a friction pair;
relief form;
selection of the optimal ratio of effective areas of the supporting surface (protrusions) and depressions;
the choice of antifriction material, which by means of friction transfer fill the depressions of the relief.
Применение предлагаемого способа при формировании поверхностей трения резко снижает внутренние потери на трение, повышает износостойкость пары трения, исключает возникновение задира, дает возможность использовать черные металлы взамен цветных металлов и сплавов. The application of the proposed method in the formation of friction surfaces dramatically reduces internal friction losses, increases the wear resistance of a friction pair, eliminates the occurrence of scoring, makes it possible to use ferrous metals instead of non-ferrous metals and alloys.
Положительный результат достигается за счет правильного выбора глубины впадин и соотношения площадей выступов и впадин, заполненных подобранным антифрикционным материалом. Глубина впадин определяется оптимальной величиной износа пары до ремонтного размера или же до полной ее замены. Впадина заполнена массой антифрикционного материала, который в процессе работы постоянно подпитывает опорную поверхность (выступ) пленкой. A positive result is achieved due to the correct choice of the depth of the depressions and the ratio of the areas of the protrusions and depressions filled with the selected antifriction material. The depth of the depressions is determined by the optimal value of the wear of the pair to the repair size or to its complete replacement. The cavity is filled with a mass of antifriction material, which in the process of work constantly nourishes the supporting surface (protrusion) with a film.
Соотношение площадей выступов и впадин определяется физико-механическими и физико-химическими условиями работы пары трения (удельные нагрузки, давление, среда, температура). The ratio of the areas of the protrusions and depressions is determined by the physico-mechanical and physico-chemical conditions of the friction pair (specific loads, pressure, medium, temperature).
Высокие триботехнические свойства, тепло- и температуропроводность антифрикционного материала, содержащего интерметаллиды, армированные ультрамелкодисперсными алмазами, препятствуют возникновению локальных температур, следовательно, обеспечивают увеличение задиростойкости, износостойкости, стабильности работы пары. High tribological properties, thermal and thermal diffusivity of an antifriction material containing intermetallic compounds reinforced with ultrafine-dispersed diamonds prevent the occurrence of local temperatures, therefore, they provide an increase in scoring resistance, wear resistance, and stability of the pair.
В таблице 1 приведены сравнительные результаты испытаний на задиростойкость специального чугуна Ч5НРСэ, поверхность которого формировалась по предлагаемому способу и по способу-прототипу. Table 1 shows the comparative test results for scoring resistance of special cast iron Ch5NRSe, the surface of which was formed by the proposed method and the prototype method.
Пример 1. Испытания проводились на машине трения СМЦ-2 без дополнительной смазки. Задиростойкость поверхностей оценивалась по количеству циклов нагружения (времени действия нагрузки) до наступления схватывания и задира. Контртело ролик из стали ШХ15. Перед каждым опытом контртело восстанавливалось мелкозернистым алмазным бруском в течение 10 мин. Example 1. The tests were carried out on a friction machine SMC-2 without additional lubrication. The scoring resistance of the surfaces was estimated by the number of loading cycles (load action time) before setting and scoring. Counterbody roller made of ШХ15 steel. Before each experiment, the counterbody was restored with a fine-grained diamond bar for 10 minutes.
В той же таблице 1 приведены данные, подтверждающие достижение положительного эффекта в заявляемом интервале параметров, касающихся выполнения рельефа на поверхности трения. The same table 1 shows the data confirming the achievement of a positive effect in the claimed range of parameters relating to the relief on the friction surface.
Как видно из таблицы 1, наиболее эффективный результат по времени до задира соответствует соотношениям площадей от 0,2 до 2,0 и глубина впадин 0,1oC1000 мкм.As can be seen from table 1, the most effective result in time before scoring corresponds to the ratio of areas from 0.2 to 2.0 and the depth of the troughs 0.1 o C1000 microns.
Выход за пределы заявленных параметров приводит к снижению износостойкости пары терния. Going beyond the declared parameters leads to a decrease in the wear resistance of a pair of thorns.
Имеются данные о проведении стендовых испытаний гильз цилиндров ДВС марки СМД-60 и СМД-31, изготовленных из чугуна Ч5НРСэ, обработанных по предлагаемому способу. 800-часовые испытания показали, что внутренние потери на трение снизились на 25% а стойкость компрессионных колец за счет отсутствия прижогов и натира увеличилась в 1,7oC2,4 раза.There is evidence of bench testing of cylinder liners of the ICE brand SMD-60 and SMD-31, made of cast iron Ch5NRSe, processed by the proposed method. 800-hour tests showed that internal friction losses decreased by 25% and the resistance of compression rings due to the absence of burns and rubbing increased by 1.7 o C2.4 times.
Пример 2. На машине трения по методике, описанной в примере 1 определялась задиростойкость бронзы марки БрА9ЖЗЛ в сравнении со сталью марки Ст. 45, ЧОНРСэ, поверхность которой формировалась по предлагаемому способу. Example 2. On a friction machine according to the method described in example 1, the scoring resistance of bronze grade BrA9ZhZL was determined in comparison with steel grade St. 45, CHONRSe, the surface of which was formed by the proposed method.
Результаты испытаний приведены в таблице 2. The test results are shown in table 2.
Как видно из таблица 2, задиростойкость стали, поверхность которой сформирована по предлагаемому способу, значительно выше, чем у бронзы, которая используется для изготовления "третьего тела" в парах терния подшипников скольжения и втулок. As can be seen from table 2, the scoring resistance of steel, the surface of which is formed by the proposed method, is significantly higher than that of bronze, which is used to make the "third body" in the thorn pairs of sliding bearings and bushings.
Очевидно, что черные металлы, поверхность которых сформирована в соответствии с заявляемым изобретением, могут быть использованы взамен цветных металлов и их сплавов. It is obvious that ferrous metals, the surface of which is formed in accordance with the claimed invention, can be used instead of non-ferrous metals and their alloys.
Таким образом, предлагаемый метод может найти широкое применение в различных областях машиностроения, решить важнейший вопрос в экономии дорогостоящих цветных металлов и их сплавов. Thus, the proposed method can find wide application in various fields of engineering, to solve the most important issue in saving expensive non-ferrous metals and their alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94028681A RU2093718C1 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Method of forming antifriction surface in friction pair |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94028681A RU2093718C1 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Method of forming antifriction surface in friction pair |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94028681A RU94028681A (en) | 1995-06-19 |
| RU2093718C1 true RU2093718C1 (en) | 1997-10-20 |
Family
ID=20159181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94028681A RU2093718C1 (en) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | Method of forming antifriction surface in friction pair |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2093718C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD20070210A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-28 | Валерий ИВАНОВ | Low-speed friction couple |
| MD44Z (en) * | 2007-07-24 | 2010-01-31 | Валерий ИВАНОВ | Low-speed friction pair |
| RU2570057C1 (en) * | 2014-08-11 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук(ИМАШ РАН) | Antifriction coating |
| RU2746245C1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-04-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Method for producing self-lubricating anti-frictional composition in friction pair |
-
1994
- 1994-07-29 RU RU94028681A patent/RU2093718C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 221945, кл. B 22 F 7/04, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР N 275609, кл. F 16 C 33/22, 1970. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD20070210A (en) * | 2007-07-24 | 2009-02-28 | Валерий ИВАНОВ | Low-speed friction couple |
| MD44Z (en) * | 2007-07-24 | 2010-01-31 | Валерий ИВАНОВ | Low-speed friction pair |
| RU2570057C1 (en) * | 2014-08-11 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук(ИМАШ РАН) | Antifriction coating |
| RU2746245C1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-04-09 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Method for producing self-lubricating anti-frictional composition in friction pair |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hassan et al. | The effects of initial burnishing parameters on non-ferrous components | |
| Kato et al. | Wear and mechanical properties of sintered copper–tin composites containing graphite or molybdenum disulfide | |
| CN102062149B (en) | High-performance iron-based powder metallurgy oil-containing self-lubricating bearing and production process thereof | |
| Chu et al. | Experimental analysis of the tribological behavior of electroless nickel-coated graphite particles in aluminum matrix composites under reciprocating motion | |
| Oksanen et al. | Load capacity of lubricated bismuth bronze bimetal bearing under elliptical sliding motion | |
| KR100659940B1 (en) | Oil-impregnated sintered sliding bearing | |
| Decrozant-Triquenaux et al. | Influence of lubrication, tool steel composition, and topography on the high temperature tribological behaviour of aluminium | |
| CN105316532A (en) | Manufacturing method for aluminum alloy-steel double metal material used for sliding bearing of multilayer structure | |
| RU2093718C1 (en) | Method of forming antifriction surface in friction pair | |
| JP3622938B2 (en) | Sliding bearing and method of using the same | |
| US6492033B2 (en) | Lead-free plain bearing and method for its manufacture | |
| Zhang et al. | Wear mechanism maps of uncoated HSS tools drilling die-cast aluminum alloy | |
| US5869798A (en) | Wear resistant materials having excellent wear resistance and method of manufacturing the material | |
| US6142258A (en) | Solid lubrication tools and methods for their production and use | |
| Ipatov et al. | Physico-mechanical properties of modified antifriction coatings based on babbitt B83 | |
| KR20030074648A (en) | Rolling bearing comprising a powder metallurgical component | |
| Montgomery | Friction and wear of some bronzes under lubricated reciprocating sliding | |
| Vladimirova et al. | Development of heat-and wear-resistant nanocomposite copper powder based material and technique of its obtaining used for plungers of die-casting machines | |
| CN1245582C (en) | Sintered slide bearing for construction equipment | |
| Lerner | Wear resistance of ductile irons | |
| Akhtulov et al. | Assessment of the influence of the surface modification process on the wear intensity in the operation of internal combustion engines loaded parts | |
| Dyachkova et al. | Morphology of worn surfaces of iron–graphite materials sintered or infiltrated with tin bronze | |
| Toktaş et al. | Tribological properties of self-lubricating bronze-graphite composite against Fe-based alloys | |
| Saifullin et al. | Tribological properties of coatings obtained with electrocontact welding of metal powder materials | |
| Dokshanin et al. | Evaluation of lubricants use with ultrafine copper-containing additives in sliding bearings with reversible friction |