RU2475653C1 - Sliding bearing with regular microrelief - Google Patents

Sliding bearing with regular microrelief Download PDF

Info

Publication number
RU2475653C1
RU2475653C1 RU2011126900/11A RU2011126900A RU2475653C1 RU 2475653 C1 RU2475653 C1 RU 2475653C1 RU 2011126900/11 A RU2011126900/11 A RU 2011126900/11A RU 2011126900 A RU2011126900 A RU 2011126900A RU 2475653 C1 RU2475653 C1 RU 2475653C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bearing
microrelief
regular
regular microrelief
shaft
Prior art date
Application number
RU2011126900/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011126900A (en
Inventor
Эдуард Леонидович Мельников
Владимир Петрович Ступников
Михаил Александрович Серёжкин
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана" filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Московский Государственный Технический Университет Имени Н.Э. Баумана"
Priority to RU2011126900/11A priority Critical patent/RU2475653C1/en
Publication of RU2011126900A publication Critical patent/RU2011126900A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475653C1 publication Critical patent/RU2475653C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: sliding bearing with regular microrelief is additionally equipped with a removable steel bushing pressed onto a crank journal of the shaft, to external side of which a regular microrelief is applied, the width and pitch are equal to double value of maximum linear wear of sliding bearing insert. Bearing insert has smooth surface without any microrelief on its internal surface. Bearing is equipped with forced supply of lubricating material with metal cladding additives providing the formation of servovite, including copper film ~1…2 mcm thick between the bearing insert and external surface of steel bushing with regular microrelief.
EFFECT: increasing wear resistance of bearing and its service life in connection with intensive heat removal from friction zone of the insert and crank journal of the shaft.
2 dwg

Description

Изобретение относится к триботехнике, а именно к области износостойких подшипников скольжения.The invention relates to tribotechnology, and in particular to the field of wear-resistant plain bearings.

Подшипники скольжения с регулярным микрорельефом могут быть использованы в качестве замены стандартных подшипников скольжения на подшипники скольжения с увеличенным сроком службы. Применение подшипников с регулярным микрорельефом может быть осуществлено как при разработке нового оборудования, так и при ремонте изношенного [1, 2].Regular microrelief plain bearings can be used as a replacement for standard plain bearings with longer plain bearings. The use of bearings with regular microrelief can be carried out both in the development of new equipment, and in the repair of worn-out [1, 2].

Из технической и патентной информации известны способы увеличения ресурса работы подшипников скольжения за счет создания регулярного микрорельефа на внутренней поверхности вкладышей подшипников скольжения (как правило, бронзовых, латунных, баббитовых).From technical and patent information, methods are known for increasing the operating life of sliding bearings by creating a regular microrelief on the inner surface of the bearings of the sliding bearings (usually bronze, brass, babbit).

Известен подшипник скольжения с регулярным микрорельефом, содержащий вкладыш, на внутренней поверхности которого выполнены продольные макроканавки синусоидальной формы, не доходящие до его торцов, а между макроканавками выполнены микроканавки с заданными шириной и шагом, соизмеримые с величиной максимального износа вкладыша (свидетельство РФ на полезную модель №34981, МПК F16C 33/00, опубл. 20.12.2003, (прототип)) [3]. Профиль макро- и микроканавки после струйно-абразивной обработки получается сглаженный, что способствует при вращении вала образованию сплошной пленки масла и жидкостному трению в контакте «вкладыш-вал». При запуске и остановке вращения вала наличие микроканавок и масла в них позволяет при любой скорости вращения вала, практически «от нуля», обеспечить жидкостное трение в зоне контакта вала и внутренней поверхности вкладыша, что уменьшает трение и, соответственно, увеличивает долговечность подшипника скольжения.A well-known sliding bearing with a regular microrelief containing a liner, on the inner surface of which there are longitudinal sinusoidal macro grooves that do not reach its ends, and micro grooves with predetermined width and pitch are made between the macro grooves and are comparable with the maximum liner wear (certificate of the Russian Federation for utility model No. 34981, IPC F16C 33/00, published on December 20, 2003, (prototype)) [3]. The profile of macro- and microgrooves after blast-abrasive treatment is smoothed, which contributes to the formation of a continuous film of oil and liquid friction in the “insert-shaft” contact when the shaft rotates. When starting and stopping the rotation of the shaft, the presence of micro grooves and oil in them allows for any friction of the shaft, practically "from zero", to provide fluid friction in the contact zone of the shaft and the inner surface of the liner, which reduces friction and, accordingly, increases the durability of the sliding bearing.

Основным недостатком указанного подшипника с регулярным микрорельефом (прототипа) является выполнение вкладыша его из мягких металлов, как правило, из бронз по ГОСТ 5017-74, латуней, оловянных и свинцовых баббитов по ГОСТ 13020-74, ГОСТ 1209-90. Такие вкладыши даже при наличии сплошной смазочной пленки в узле подшипника и возникновении гидродинамического трения будут изнашиваться достаточно быстро ввиду естественного загрязнения смазочного материала (абразивный износ), водородного износа в результате напыления («накачивания») поверхностных слоев трения водородом, старения смазки при длительной работе, частичного перехода к граничному и смешанному режимам трения в периоды пуска и остановки вращения вала.The main disadvantage of this bearing with regular microrelief (prototype) is that it is made of soft metals, usually bronzes according to GOST 5017-74, brass, tin and lead babbits according to GOST 13020-74, GOST 1209-90. Such liners, even if there is a continuous lubricating film in the bearing assembly and the occurrence of hydrodynamic friction, will wear out quickly enough due to the natural contamination of the lubricant (abrasive wear), hydrogen wear as a result of spraying (“pumping”) of the friction surface layers with hydrogen, aging of the lubricant during prolonged operation, partial transition to boundary and mixed friction during periods of starting and stopping shaft rotation.

Другим существенным недостатком прототипа является то, что при работе рассматриваемого подшипника не учитывается существенное снижение износа за счет применения металлоплакирующих присадок к маслам, обеспечивающих появление на плоскостях трения подшипника защитных сервовитных пленок мягких металлов и полимерных серфинг-пленок при возникновении безызносного трения, которые, уменьшая износ, приводят к другому положительному эффекту - препятствуют нагреву смазочных материалов и повышению температуры на плоскостях трения подшипника.Another significant disadvantage of the prototype is that when the bearing in question does not take into account a significant reduction in wear due to the use of metal-cladding additives to oils, which ensure the appearance of protective servovitic films of soft metals and polymer surfacing films on the friction planes during the occurrence of wearless friction, which, reducing wear , lead to another positive effect - they prevent the heating of lubricants and an increase in temperature on the friction planes of the bearing.

Задачей изобретения является значительное повышение износостойкости подшипникового узла и снижение температуры в зоне трения вкладыша и коренной шейки вала.The objective of the invention is to significantly increase the wear resistance of the bearing assembly and reduce the temperature in the friction zone of the liner and the main shaft journal.

Технический эффект достигается тем, что подшипник скольжения с регулярным микрорельефом содержит вкладыш, на внутренней поверхности которого выполнены продольные макроканавки синусоидальной формы, не доходящие до его торцов. Между макроканавками выполнены микроканавки с заданными шириной и шагом. Подшипник отличается тем, что он дополнительно снабжен съемной стальной втулкой, напрессованной на коренную шейку вала, на наружной стороне которой нанесен регулярный микрорельеф, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа вкладыша подшипника скольжения. Вкладыш подшипника имеет гладкую поверхность без микрорельефа на его внутренней поверхности. Подшипник снабжен принудительной подачей смазочного материала с металлоплакирующими присадками, обеспечивающими образование между вкладышем подшипника и наружной поверхностью стальной втулки с регулярным микрорельефом сервовитной, в том числе медной, пленки толщиной ~1…2 мкм, что существенно повышает стойкость подшипника и его долговечность в связи с интенсивным отводом тепла из зоны трения.The technical effect is achieved by the fact that the plain bearing with a regular microrelief contains a liner, on the inner surface of which longitudinal sinusoidal macro-grooves are made, not reaching its ends. Between the macro grooves, micro grooves with predetermined width and pitch are made. The bearing is characterized in that it is additionally equipped with a removable steel sleeve pressed onto the main shaft journal, on the outside of which a regular microrelief is applied, the width and pitch of which are equal to twice the maximum linear wear of the plain bearing shell. The bearing shell has a smooth surface without a microrelief on its inner surface. The bearing is equipped with a forced supply of lubricant with metal cladding additives, providing between the bearing liner and the outer surface of the steel sleeve with a regular microrelief of a servo-like, including copper, film ~ 1 ... 2 μm thick, which significantly increases the bearing life and its durability due to the intensive heat removal from the friction zone.

На фиг.1 показан узел заявляемого подшипника скольжения.Figure 1 shows the node of the inventive sliding bearing.

На фиг.2 - фрагмент I фиг.1 - характер поверхностей вкладыша подшипника и регулярного микрорельефа стальной съемной втулки, напрессованной на коренную шейку вала.Figure 2 - fragment I of figure 1 - the nature of the surfaces of the bearing shell and the regular microrelief of a steel removable sleeve, pressed onto the main shaft journal.

Подшипниковый узел состоит из станины 1, вала 2, который вращается в подшипниках 3 с антифрикционными вкладышами 4. На коренную шейку вала 2 напрессована съемная стальная втулка 5, наружная поверхность которой 6 снабжена регулярным микрорельефом, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа Uл мах вкладыша скольжения, который закрыт с торца крышкой 7 и двумя уплотнительными прокладками 8 и 9. В крышке 7 предусмотрен штуцер 10 для принудительной подачи с торца вала 2 смазки к поверхности трения 6 между вкладышем 4 и стальной втулкой 5.The bearing assembly consists of a bed 1, a shaft 2, which rotates in bearings 3 with anti-friction liners 4. A removable steel sleeve 5 is pressed onto the main neck of the shaft 2, the outer surface of which 6 is equipped with a regular microrelief, the width and pitch of which are equal to twice the maximum linear wear Uл max slip liner, which is closed from the end by a cover 7 and two sealing gaskets 8 and 9. In the cover 7 there is a fitting 10 for forcing lubricant from the end of the shaft 2 to the friction surface 6 between the liner 4 and steel sleeve 5.

Подшипниковый узел работает следующим образом.The bearing assembly operates as follows.

Валу 2 придается вращение от привода устройства. На коренную шейку вала 2 напрессована втулка 5 с регулярным микрорельефом, ширина и шаг которого заданы и равны 2Uл мах.Shaft 2 is given rotation from the drive of the device. A sleeve 5 with a regular microrelief is pressed onto the main neck of the shaft 2, the width and pitch of which are set and equal to 2 U max.

Через штуцер 10 крышки 7 принудительно подается смазочный материал с металлоплакирующими присадками, обеспечивающий при трении образование между вкладышем 4, выполненным, например, из бронзы, и стальной втулкой 5 с регулярным микрорельефом на поверхности ее 6 сервовитной, например, медной квазижидкостной тонкой (толщиной 1-2 мкм) пленки. Трение бронзового вкладыша по медной сервовитной пленке существенно снижает износ, повышает износостойкость и долговечность подшипника, так как заменяется трением «мягкий металл (бронза) по твердому металлу (сталь)» трением «мягкий металл (бронза) по мягкому металлу (медь)», что приводит к снижению износа. Кроме того, медная сервовитная пленка на поверхности 6 интенсивно отводит от узла трения тепло, температура в узле трения снижается, что дополнительно уменьшает износ, повышает износостойкость и долговечность подшипника. Долговечность заявляемого подшипника возрастает также в связи с тем, что величина износа микрорельефа на стальной втулке 5 по сравнению с величиной износа, например, бронзового вкладыша 4 в несколько раз меньше износа бронзового вкладыша 4 и обратно пропорциональна пределам прочности бронзового вкладыша 4 и стальной втулки 5, чем и достигается технический эффект заявляемого изобретения.Through the fitting 10 of the cover 7, a lubricant with metal-cladding additives is forcibly supplied, which ensures friction between the liner 4 made, for example, of bronze, and the steel sleeve 5 with a regular microrelief on its surface 6, servo-shaped, for example, thin quasi-liquid copper (1- thick 2 μm) film. The friction of the bronze liner on a copper servo film significantly reduces wear, increases the wear resistance and durability of the bearing, since it is replaced by friction “soft metal (bronze) on hard metal (steel)” by friction “soft metal (bronze) on soft metal (copper)”, which leads to reduced wear. In addition, the copper servo film on the surface 6 intensively removes heat from the friction unit, the temperature in the friction unit decreases, which further reduces wear, increases the wear resistance and durability of the bearing. The durability of the inventive bearing also increases due to the fact that the wear of the microrelief on the steel sleeve 5 compared with the wear, for example, of the bronze liner 4 is several times less than the wear of the bronze liner 4 and is inversely proportional to the tensile strength of the bronze liner 4 and steel sleeve 5, what is achieved the technical effect of the claimed invention.

Источники информацииInformation sources

1. Гаркунов Д.Н., Мельников Э.Л., Гаврилюк B.C. Триботехника. Краткий курс. Учебное пособие. МГТУ им. Н.Э.Баумана. Москва, 2008. - 308 с.1. Garkunov D.N., Melnikov E.L., Gavrilyuk B.C. Tribotechnology. Short course. Tutorial. MSTU named after N.E.Bauman. Moscow, 2008 .-- 308 p.

2. ГОСТ 24773-81 Регулярный микрорельеф.2. GOST 24773-81 Regular microrelief.

3. Свидетельство РФ на полезную модель №34981, МПК F16C 33/00, опубл. 20.12.2003. Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом (прототип).3. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 34981, IPC F16C 33/00, publ. 12/20/2003. Regular microrelief plain bearing (prototype).

Claims (1)

Подшипник скольжения с регулярным микрорельефом, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен съемной стальной втулкой, напрессованной на коренную шейку вала, на наружной стороне которой нанесен регулярный микрорельеф, ширина и шаг которого равны удвоенной величине максимального линейного износа вкладыша подшипника скольжения, вкладыш подшипника имеет гладкую поверхность без микрорельефа на его внутренней поверхности, подшипник снабжен принудительной подачей смазочного материала с металлоплакирующими присадками, обеспечивающими образование между вкладышем подшипника и наружной поверхностью стальной втулки с регулярным микрорельефом сервовитной, в том числе медной пленки толщиной ~1…2 мкм. A plain bearing with a regular microrelief, characterized in that it is additionally equipped with a removable steel sleeve pressed onto the main shaft journal, on the outside of which a regular microrelief is applied, the width and pitch of which are equal to twice the maximum linear wear of the plain bearing shell, the bearing shell has a smooth surface without a microrelief on its inner surface, the bearing is equipped with a forced supply of lubricant with metal cladding additives, providing and forming a bearing between the liner and the outer steel sleeve surface with regular servovitnoy microrelief, including copper film thickness of ~ 1 ... 2 mm.
RU2011126900/11A 2011-06-30 2011-06-30 Sliding bearing with regular microrelief RU2475653C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126900/11A RU2475653C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Sliding bearing with regular microrelief

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126900/11A RU2475653C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Sliding bearing with regular microrelief

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011126900A RU2011126900A (en) 2013-01-10
RU2475653C1 true RU2475653C1 (en) 2013-02-20

Family

ID=48795223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126900/11A RU2475653C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Sliding bearing with regular microrelief

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2475653C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734211C1 (en) * 2019-12-16 2020-10-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Method of sliding bearing bushing manufacturing
RU2734210C1 (en) * 2019-12-16 2020-10-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Method of sliding bearing bushing manufacturing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA15329A (en) * 1995-02-01 1997-06-30 Сергій Антонович Hовацький Composite slide bearing
US6089756A (en) * 1997-03-18 2000-07-18 Daido Metal Company Ltd. Plain bearing
RU2208724C2 (en) * 2001-07-23 2003-07-20 Хабаровский государственный технический университет Sliding bearing
RU34981U1 (en) * 2003-07-28 2003-12-20 Исупов Максим Георгиевич Regular microrelief plain bearing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA15329A (en) * 1995-02-01 1997-06-30 Сергій Антонович Hовацький Composite slide bearing
US6089756A (en) * 1997-03-18 2000-07-18 Daido Metal Company Ltd. Plain bearing
RU2208724C2 (en) * 2001-07-23 2003-07-20 Хабаровский государственный технический университет Sliding bearing
RU34981U1 (en) * 2003-07-28 2003-12-20 Исупов Максим Георгиевич Regular microrelief plain bearing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734211C1 (en) * 2019-12-16 2020-10-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Method of sliding bearing bushing manufacturing
RU2734210C1 (en) * 2019-12-16 2020-10-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) Method of sliding bearing bushing manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011126900A (en) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Santos et al. Review of engine journal bearing tribology in start-stop applications
Litwin Influence of local bush wear on water lubricated sliding bearing load carrying capacity
Nie et al. Tribological study on hydrostatic slipper bearing with annular orifice damper for water hydraulic axial piston motor
Blau On the nature of running-in
Dearn et al. Lubrication regimes in high-performance polymer spur gears
US20140050430A1 (en) Bearing and lubrication system used therewith
TW201441500A (en) Guidance device in the form of a metal ring for mounting with friction and with capacity for articulation and/or sliding of a pin
RU2475653C1 (en) Sliding bearing with regular microrelief
Kimura et al. Wear and fatigue in rolling contact
Kuroiwa et al. Effectiveness of surface texturing for improving the anti-seizure property of copper alloy
Hager Jr et al. Minimum quantity lubrication of M50/M50 and M50/Si3N4 tribological interfaces
JP5933979B2 (en) Radial plain bearing
Shen et al. Enhancement of heavy-duty friction and wear characteristics of cast-iron surface by electrolytic micro-textures filled with MoS2
Bhattacharjee et al. Selection of suitable lubricant for sliding contact bearing and the effect of different lubricants on bearing performance: a review and recommendations
Baskar et al. Experimental analysis of hydrodynamic journal bearing under different biolubricants
Kochi et al. Film thickness and traction in soft EHL with grease
Turci et al. Worm Gear Efficiency Estimation and Optimization
Nilsson et al. Static/dynamic friction and wear of some selected polymeric materials for conformal tribo-pairs under boundary lubrication conditions
Lin Assessment of effects of surface roughness and oil viscosity on friction coefficient under lubricated rolling-sliding conditions (analysis of lubrication modes based on ehl theory)
Rebai Tribology and machine elements
RU2734210C1 (en) Method of sliding bearing bushing manufacturing
Rasep et al. Potential of RBD Palm Oil as a Lubricant in Textured Journal Bearing using CFD with Consideration of Cavitation and Conjugate Heat Transfer
PL442388A1 (en) Hybrid journal bearing with lubrication grooves
Fryza et al. The experimental determination of the grease amount to effective wear reduction in the wheel-rail contact
Han et al. Effect of surface roughness and lubrication on scuffing for austempered ductile iron (ADI)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150701