RU2579382C1 - Шаровая опора - Google Patents

Шаровая опора Download PDF

Info

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
Application number
RU2015103677/11A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Иванович Маслов
Артемий Владимирович Молоканов
Дмитрий Борисович Пармузин
Александр Владимирович Шишурин
Original Assignee
Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения")
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 Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения") filed Critical Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" (АО "ВПК "НПО машиностроения")
Priority to RU2015103677/11A priority Critical patent/RU2579382C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2579382C1 publication Critical patent/RU2579382C1/ru

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)

  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.
RU2015103677/11A 2015-02-05 2015-02-05 Шаровая опора RU2579382C1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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