專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子材料和滑動(dòng)軸承技術(shù)領(lǐng)域，是一種金屬軸承基體上沿內(nèi)表面周 向嵌入一定數(shù)量橡膠片和高分子軸承條的彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承。
背景技術(shù)：
滑動(dòng)軸承是機(jī)械系統(tǒng)中十分常見(jiàn)的部件，同時(shí)也是直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備或系統(tǒng) 能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵部件。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)軸承性能的要求越來(lái)越高，特別 是在軸長(zhǎng)度較大易產(chǎn)生彎曲、振動(dòng)且存在嚴(yán)重磨損等場(chǎng)合，對(duì)軸承的彈性、耐磨和潤(rùn)滑等 性能提出了嚴(yán)格的要求。目前，對(duì)于滑動(dòng)軸承的研究主要是提高潤(rùn)滑油膜承載力，保持 流體潤(rùn)滑狀態(tài)，減少磨損，達(dá)到提高壽命目的，并取得了明顯的成效。如①中國(guó)專(zhuān)利號(hào) 200820013387. 4提出一種固體潤(rùn)滑劑鑲嵌軸承，該軸承包括軸承基體和鑲嵌在基體盲孔 內(nèi)的固體潤(rùn)滑劑組成，固體潤(rùn)滑劑充分填充了盲孔的空間，避免了潤(rùn)滑劑下端的氣體弊端， 使機(jī)械運(yùn)動(dòng)更加平衡，延長(zhǎng)軸承壽命；②中國(guó)專(zhuān)利號(hào)99224781. 0提出的一種含固體潤(rùn)滑 劑的雙金屬鑲嵌軸承，用于水力發(fā)電設(shè)備等機(jī)械的軸承，軸承壁具有規(guī)律分布的通孔，孔 內(nèi)鑲嵌固體潤(rùn)滑劑，襯套內(nèi)表面具有相交叉的網(wǎng)狀溝槽為排沙槽或油槽，內(nèi)襯套表面為一 層燒結(jié)含固體潤(rùn)滑劑的銅粉金屬潤(rùn)滑層，增強(qiáng)自潤(rùn)滑性，延長(zhǎng)軸承的壽命。③美國(guó)專(zhuān)利號(hào) US7703983提出一種滑動(dòng)軸承由具有滑動(dòng)材料和潤(rùn)滑油組成。這種滑動(dòng)材料由樹(shù)脂和潤(rùn)滑 油組成，樹(shù)脂是表面通孔材料面積不少于總面積百分之三十的可滲透材料，潤(rùn)滑油滲透到 孔中?？梢?jiàn)，上述金屬基鑲嵌式固體自潤(rùn)滑軸承及新型材料軸承，雖然在“防止孔內(nèi)氣體弊 端”和“增強(qiáng)自潤(rùn)滑”等方面取得了明顯的進(jìn)展，但是在適應(yīng)轉(zhuǎn)軸彎曲、振動(dòng)等方面沒(méi)有得 到解決。橡膠軸承具有一定彈性，能夠滿(mǎn)足軸的柔性要求，但耐磨性差，極易因磨損而失效。 金屬或高分子材料軸承，耐磨性好，但彈性差，易因軸彎曲變形或振動(dòng)而使軸承損壞。兼顧 幾方面性能要求的滑動(dòng)軸承還沒(méi)有。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出的一種能有效滿(mǎn)足彈性、耐磨、 潤(rùn)滑性能要求的新型滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)。它主要是利用橡膠片的彈性、高分子軸承條的耐磨和 自潤(rùn)滑性能，達(dá)到克服橡膠軸承易磨損而金屬軸承彈性不足等缺陷且具有良好潤(rùn)滑性能的 效果，獲得運(yùn)行穩(wěn)定性好、使用壽命得到有效延長(zhǎng)的更為理想的滑動(dòng)軸承。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，主要涉及結(jié)構(gòu)改進(jìn)和材料組合問(wèn)題，金屬軸承基體上 沿內(nèi)表面周向開(kāi)設(shè)6個(gè)以上橫斷面為環(huán)扇狀近似梯形的軸向溝槽，各溝槽沿周向均布并且 形狀大小一致，在溝槽底部放置一層橡膠片，再嵌入常溫下與溝槽形狀一致的高分子軸承 條，由高出基體內(nèi)圓柱面的高分子軸承條表面構(gòu)成軸承摩擦面。軸承金屬基體內(nèi)徑略大于 軸或軸套的外徑，高分子軸承摩擦面面積占金屬基體內(nèi)表面積的比例為60% -80%，溝槽 的深度均為a = (D3-D2)/2，其中，D2為金屬基體內(nèi)徑，D3為金屬基體溝槽直徑，橡膠片的厚 度為0. 3a-0. 5a，軸承條高出金屬基體內(nèi)表面的高度b的大小與常規(guī)軸承冷卻潤(rùn)滑槽深度
3用聚乙烯等材料。本發(fā)明設(shè)計(jì)的主要效果是(1)各環(huán)扇狀溝槽底部放置的橡膠片具有一定的彈 性，這一性能信號(hào)將因環(huán)扇狀槽的特點(diǎn)而傳遞給高分子軸承條，使其適應(yīng)軸的彎曲變形或 振動(dòng)，避免軸承破裂損壞；(2)高分子軸承條具有較強(qiáng)的耐磨性和自潤(rùn)滑性能，利用其環(huán)扇 狀的短邊與軸的弧度一致，高分子軸承的內(nèi)表面作為軸承摩擦面，滿(mǎn)足了耐磨和潤(rùn)滑要求， 無(wú)須另外提供潤(rùn)滑介質(zhì)及其系統(tǒng)；(3)高出金屬基體內(nèi)圓柱面的相鄰高分子軸承條之間構(gòu) 成了間隙槽，可以滿(mǎn)足潤(rùn)滑、冷卻要求特別高時(shí)加入冷卻液或潤(rùn)滑液，進(jìn)一步提高潤(rùn)滑性 能，滿(mǎn)足冷卻要求。


圖1為本新型金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、橡膠墊層；2、高分子軸承條；3、金屬基體。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的金屬基體溝槽形式為環(huán)扇狀近似梯形斷面溝槽，首先在金屬基體內(nèi)表面 加工出均勻分布的溝槽，再向槽底填充橡膠墊層，然后采用低溫方法使高分子軸承條收縮 嵌入，恢復(fù)常溫后軸承條膨脹壓緊橡膠片并高出金屬基體內(nèi)圓柱面，由于環(huán)扇狀近似梯形 斷面的自鎖作用，把高分子軸承條和橡膠片固定在溝槽中。為保證軸承條構(gòu)成的軸承接觸 面具有與軸(或軸套)一致的圓度，可將鑲嵌完畢的軸承內(nèi)孔略作圓孔加工。實(shí)施例結(jié)合附圖，為金屬基體外徑，D2為金屬基體內(nèi)徑，D3為金屬基體溝槽直 徑，b為軸承條高出金屬基體內(nèi)表面的高度，溝槽的深度均為a = (D3-D2)/2。對(duì)于Di = 100mm, D2 = 82mm, D3 = 92mm, b = 1mm的密封環(huán)，可開(kāi)設(shè)8個(gè)溝槽，形成 8個(gè)軸承接觸面，各表面特別是軸承接觸面要考慮加工余量，據(jù)此制作模具及相應(yīng)的毛坯， 并按滑動(dòng)軸承技術(shù)要求對(duì)毛坯進(jìn)行加工。然后，按上述具體裝配方法進(jìn)行組裝和最后加工， 得到高性能滑動(dòng)軸承。對(duì)于不同大小的軸承及要求，軸承的長(zhǎng)度和溝槽的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況確定。
權(quán)利要求
一種金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，其特征在于包括橡膠墊層(1)、高分子軸承條(2)、金屬基體(3)，所述金屬基體(3)上沿內(nèi)表面周向開(kāi)設(shè)4個(gè)以上橫斷面為環(huán)扇狀近似梯形的軸向溝槽，在溝槽底部放置一層橡膠墊層(1)，再嵌入常溫下與溝槽形狀一致的高分子軸承條(2)，由高出金屬基體(3)內(nèi)圓柱面的高分子軸承條(2)的內(nèi)表面構(gòu)成軸承摩擦面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，其特征在于所述 軸承金屬基體(3)內(nèi)徑大于軸或軸套的外徑，各所述溝槽沿周向均布并且形狀大小一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，其特征在于 所述軸承摩擦面的總面積占金屬基體(3)內(nèi)表面積的比例為60%-80%，所述溝槽的深度 均為a = (D3-D2)/2，其中，D2為金屬基體(3)內(nèi)徑，D3為金屬基體溝槽直徑；所述橡膠墊層 (1)的厚度為0.3a-0. 5a，所述高分子軸承條(2)的內(nèi)表面高出金屬基體(3)的內(nèi)表面的高 度b與常規(guī)軸承冷卻潤(rùn)滑槽深度一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，其特征在于 所述高分子軸承條(2)選優(yōu)采用聚乙烯材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子材料和滑動(dòng)軸承技術(shù)領(lǐng)域，是一種金屬基鑲嵌式彈性自潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承，包括橡膠墊層(1)、高分子軸承條(2)、金屬基體(3)，所述金屬基體(3)上沿內(nèi)表面周向開(kāi)設(shè)6個(gè)以上橫斷面為環(huán)扇狀近似梯形的軸向溝槽，在溝槽底部放置一層橡膠墊層(1)，再嵌入常溫下與溝槽形狀一致的高分子軸承條(2)，由高出金屬基體(3)內(nèi)圓柱面的高分子軸承條(2)的內(nèi)表面構(gòu)成軸承摩擦面。本發(fā)明同時(shí)具有高分子材料的自潤(rùn)滑和耐磨性能、橡膠的彈性性能，既能滿(mǎn)足軸的柔性要求，又能有效延長(zhǎng)軸承壽命。本發(fā)明除適用于一切普通鑲嵌式固體自潤(rùn)滑軸承應(yīng)用的領(lǐng)域外，尤其適用于軸長(zhǎng)度較大，易彎曲變形、易產(chǎn)生振動(dòng)且軸承易磨損等場(chǎng)合。
文檔編號(hào)F16C33/20GK101858385SQ201010194738
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者彭正東, 林厚強(qiáng), 陳匯龍 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)