RU2579382C1 - Шаровая опора - Google Patents
Шаровая опора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579382C1 RU2579382C1 RU2015103677/11A RU2015103677A RU2579382C1 RU 2579382 C1 RU2579382 C1 RU 2579382C1 RU 2015103677/11 A RU2015103677/11 A RU 2015103677/11A RU 2015103677 A RU2015103677 A RU 2015103677A RU 2579382 C1 RU2579382 C1 RU 2579382C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- insert
- ball bearing
- housing
- ball
- operability
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве опор скольжения в узлах трения, способных сохранять свою работоспособность в широком диапазоне нагрузок и температур как в воздушной среде, так и в глубоком вакууме. Шаровая опора содержит корпус, выполненный из двух частей, неразъемно соединенных между собой, с заключенным в корпус шаровым пальцем со сферической головкой, размещенной во вкладыше из антифрикционного материала. Пространство между вкладышем и корпусом заполнено термопластическим наполнителем. На сферическую головку пальца методом электроискрового напыления нанесен карбид вольфрама с последующим нанесением слоя серебра методом электролитического осаждения, при этом вкладыш выполнен из молибденита. Технический результат: повышение износостойкости и работоспособности шаровой опоры за счет увеличения максимальных значений давления и более равномерного распределения контактных давлений за счет изменения структуры материалов шарового пальца и вкладыша. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в шаровых шарнирах рулевых механизмов различных транспортных средств.
Условия работы узлов трения изделий авиационной и космической техники включают в себя целую гамму различных факторов, оказывающих существенное влияние на рабочие характеристики изделия в целом.
Отсутствие универсальной теории трения предопределяет детальное изучение каждого конкретного агрегата (в крайнем случае группы или класса агрегатов) трения.
К наиболее важным параметрам, определяющим служебные характеристики узла трения и требования, предъявляемые к материалам, относятся:
1. Скорость.
2. Рабочие температуры.
3. Удельные нагрузки.
4. Рабочая среда.
5. Характер нагружения.
Проблема повышения износостойкости пар трения приобретает все большую актуальность в связи с необходимостью повышения качества, надежности и долговечности современных машин. Для обеспечения надежной работы узлов трения, работающих в экстремальных условиях, широко применяют антифрикционные, износостойкие покрытия и самосмазывающиеся композиционные материалы, которые должны быть одинаково эффективны не только при высоких рабочих температурах, но и при относительно низких температурах начала работы и разогрева.
При выборе материалов и покрытий для пар трения в соответствии с условиями их применения необходимо учитывать соответствующие триботехнические характеристики, механизм изнашивания, а также целый ряд дополнительных факторов технологического и конструктивного характера.
Специфика применения шарнирных подшипников в экстремальных условиях обуславливает выбор материалов, способных выдерживать воздействие высоких нагрузок в широком диапазоне температур в различных газовых средах и в вакууме. Наряду с общими требованиями, предъявляемыми к подшипниковым материалам, материалы для высокотемпературных подшипников должны обладать целым рядом специальных свойств:
- высокой жаростойкостью и коррозионной стойкостью;
- стабильностью механических характеристик при различных температурах (σв, НВ, Е, µ и др.);
- высокой теплопроводностью, а также близкими значениями коэффициентов линейного расширения с материалом корпусных деталей и осей;
- минимальное значением твердости при рабочих температурах должно быть не менее 40…45 HRC, а предел текучести должен быть значительно выше величины действующих контактных напряжений;
- высокой износостойкостью и низким значением коэффициента трения.
Как правило, совместить все эти качества в одном материале не удается, и поэтому необходимо применение твердосмазочных защитных покрытий и других технологических и конструкционных решений.
Известны сферические шаровые опоры с подшипниками скольжения (А.с. СССР N2016277, F16C 11/06, 1992; Патент РФ №2049376, F16C 11/06, 1994; Патент РФ №2338936, F16C 11/06, 2007; Патент РФ №2432506, F16C 11/06, 2010).
Наиболее близким по набору существенных признаков является техническое решение по патенту РФ №2352829, F16C 11/06, 2009 г., которое было принято авторам за аналог.
Шаровая опора содержит корпус, состоящий из двух крышек 1 и 2 (фиг.1), независимо соединенных между собой, металлический шаровой палец 3, заключенный в корпус, вкладыш полимерный 4, наполнитель 5 с металлическими гранулами 6. Вкладыш 4 выполнен из твердосмазочного материала (фторопласт-4, УПА-6/15 и др.). Наполнитель 5 выполнен из полимера модифицированного металлическими гранулами.
Недостатком данной сферической опоры является неравномерность распределения контактных давлений, что существенным образом влияет на величину напряженного состояния. Вопрос о распределении контактных давлений и о максимальном значении давления в сферических подшипниках остается одним из важнейших способах повышения надежности и работоспособности сферического шарового подшипника.
Как показывает практика - величина радиального зазора в сферических шарнирных подшипниках (СШП) сильно влияет на контактные параметры (угол контакта, максимальное давление), и, как следствие, на работоспособность. Малый зазор может привести к заклиниванию подшипника из-за неравномерности температурных расширений или из-за большого количества продуктов износа.
В процессе эксплуатации СШП величина радиального или диаметрального зазора может меняться. Изнашивание рабочих поверхностей подшипника, а также деформирование твердосмазочного покрытия или материала основы, может привести к увеличению зазора сверх допустимого предела и, как следствие, к увеличению момента трения.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение износостойкости шаровой опоры со сферическим подшипником скольжения за счет более равномерного распределения контактных давлений путем изменения структуры материалов шарового пальца и вкладыша с применением многослойных композиционных материалов и способов их нанесения.
Это достигается следующим образом.
В шаровой опоре, содержащей корпус, выполненный из двух частей в виде крышек, неразъемно соединенных между собой, с заключенными в корпус шаровым пальцем, сферической головкой, размещенной во вкладыше, при этом пространство между вкладышем и корпусом заполнено термопластичным наполнителем, путем электроискрового легирования на материал шарового пальца 3 наносят карбид вольфрама. Далее методом электролитического осаждения из цианистых или железосинеродистых электролитов наносится слой серебра на полученный шероховатый слой.
Далее производят замену материала вкладыша 4. Вместо материала полимера применяют природный молибденит, который обладает более высокими антифрикционными свойствами.
1. Таким образом формируются защитные пленки на мягких металлах путем внедрения слоистых кристаллов и в то же время однородность пленок и их способность выдерживать нагрузку увеличивается при возрастании твердости металла за счет более высокой температуры плавления, малой потери веса при нагреве и высокой адгезии к стали.
2. Природный молибденит, в котором шесть атомов серы располагаются вокруг каждого атома молибдена в вершинах тригональной призмы на воздухе устойчив до температуры 300…380°C. Температурная устойчивость его зависит от размеров кристалла (чем меньше кристалл, тем ниже температура окисления), а также от присутствия неметаллов в зоне окисления. При окислении молибденит переходит в трехокись молибдена MoO3, представляющую собой абразивный порошок, за счет которого происходит более равномерное распределение контактных давлений.
Таким образом в техническом решении существенно повышается износостойкость и работоспособность шаровой опоры. Путем увеличения максимальных значений давления и более равномерного распределения контактных давлений за счет изменения структуры материалов шарового пальца и вкладыша с применением многослойных композиционных материалов и способов их нанесения.
Claims (1)
- Шаровая опора, содержащая корпус, выполненный из двух частей в виде крышек, неразъемно соединенных между собой, с заключенными в корпус шаровым пальцем, сферической головкой, размещенной во вкладыше, при этом пространство между вкладышем и корпусом заполнено термопластичным наполнителем, отличающийся тем, что на сферическую головку пальца методом электроискрового легирования нанесен карбид вольфрама с последующим нанесением слоя серебра методом электролитического осаждения, при этом вкладыш выполнен из молибденита.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103677/11A RU2579382C1 (ru) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Шаровая опора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103677/11A RU2579382C1 (ru) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Шаровая опора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2579382C1 true RU2579382C1 (ru) | 2016-04-10 |
Family
ID=55793464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015103677/11A RU2579382C1 (ru) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | Шаровая опора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2579382C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173008U1 (ru) * | 2016-06-16 | 2017-08-04 | Лев Христофорович Балдаев | Шаровой подшипник |
RU173250U1 (ru) * | 2017-04-21 | 2017-08-18 | Лев Христофорович Балдаев | Шаровой подшипник |
RU175616U1 (ru) * | 2017-04-21 | 2017-12-12 | Балдаев Лев Христофорович | Шаровой подшипник |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB929886A (en) * | 1960-04-06 | 1963-06-26 | Eng Productions Clevedon Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of low-friction bearing materials andbearing elements |
RU2114332C1 (ru) * | 1994-02-04 | 1998-06-27 | Лицей N 142 г.Красноярска | Шаровой шарнир |
RU2130558C1 (ru) * | 1998-12-07 | 1999-05-20 | Гун Игорь Геннадьевич | Шаровой шарнир |
RU2352829C1 (ru) * | 2007-11-14 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Шаровая опора |
RU2432506C2 (ru) * | 2007-04-04 | 2011-10-27 | Сэнт-Гобэн Перформанс Пластикс Пампус Гмбх | Шарнирная опора и ее применение в шаровом шарнире |
-
2015
- 2015-02-05 RU RU2015103677/11A patent/RU2579382C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB929886A (en) * | 1960-04-06 | 1963-06-26 | Eng Productions Clevedon Ltd | Improvements in or relating to the manufacture of low-friction bearing materials andbearing elements |
RU2114332C1 (ru) * | 1994-02-04 | 1998-06-27 | Лицей N 142 г.Красноярска | Шаровой шарнир |
RU2130558C1 (ru) * | 1998-12-07 | 1999-05-20 | Гун Игорь Геннадьевич | Шаровой шарнир |
RU2432506C2 (ru) * | 2007-04-04 | 2011-10-27 | Сэнт-Гобэн Перформанс Пластикс Пампус Гмбх | Шарнирная опора и ее применение в шаровом шарнире |
RU2352829C1 (ru) * | 2007-11-14 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) | Шаровая опора |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173008U1 (ru) * | 2016-06-16 | 2017-08-04 | Лев Христофорович Балдаев | Шаровой подшипник |
RU173250U1 (ru) * | 2017-04-21 | 2017-08-18 | Лев Христофорович Балдаев | Шаровой подшипник |
RU175616U1 (ru) * | 2017-04-21 | 2017-12-12 | Балдаев Лев Христофорович | Шаровой подшипник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | A novel CoCrFeNi high entropy alloy matrix self-lubricating composite | |
US7165890B2 (en) | Metal-to-metal spherical bearing | |
Babu et al. | Review of journal bearing materials and current trends | |
Liew et al. | Evaluation on tribological design coatings of Al2O3, Ni–P–PTFE and MoS2 on aluminium alloy 7075 under oil lubrication | |
EP3286353B1 (en) | Coated sliding element | |
US4666318A (en) | Self-lubricating bearings | |
RU2579382C1 (ru) | Шаровая опора | |
US7845875B2 (en) | Light articulation ball-joint and method of manufacture of such a ball joint | |
US20070297704A1 (en) | Bearings | |
DellaCorte | The evaluation of a modified chrome oxide based high temperature solid lubricant coating for foil gas bearings | |
Luo et al. | Study on rotational fretting wear of bonded MoS2 solid lubricant coating prepared on medium carbon steel | |
BR112015017292B1 (pt) | Elemento deslizante, particularmente um anel de pistão, com um revestimento | |
Tarelnyk et al. | New method of friction assemblies reliability and endurance improvement | |
CN103216530A (zh) | 一种轴瓦 | |
US3535006A (en) | Bearing construction | |
Korsunsky et al. | Development and characterization of low friction coatings for protection against fretting wear in aerospace components | |
Polášek et al. | Contact Fatigue Resistance of Gun Barrel Steels | |
Wu et al. | Fabricating aluminum bronze rotating band for large-caliber projectiles by high velocity arc spraying | |
Paleu et al. | Preliminary experimental research on friction characteristics of a thick gravitational casted babbit layer on steel substrate | |
Yamane et al. | Influence of counter material on friction and wear performance of PTFE–metal binary coatings | |
Lin et al. | The wear behaviour of machine tool guideways clad with W Ni, W Co and W Cu using gas tungsten arc welding | |
RU2630346C1 (ru) | Шаровая опора | |
RU2634661C1 (ru) | Шаровая опора | |
US20200408243A1 (en) | Contact Layer on the Surface of a Metal Element in Relative Movement Against Another Metal Element and an Articulation Joint Provided with Such a Contact Layer | |
RU2574300C1 (ru) | Шаровая опора |