本申請(qǐng)為申請(qǐng)?zhí)枮?01380073570.7、申請(qǐng)日為2013年10月18日、名稱為“雙重結(jié)構(gòu)的襯套及具備該襯套的軸承組裝體”發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及一種能夠在低速高荷重下運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)部使用的雙重結(jié)構(gòu)的襯套及具備該襯套的軸承組裝體。

背景技術(shù)：

諸如挖掘機(jī)、滑移裝載機(jī)等的工程機(jī)械包括多個(gè)關(guān)節(jié)部，例如動(dòng)臂(boom)與斗桿(arm)的連接部、斗桿與鏟斗(bucket)的連接部等。就這種工程機(jī)械的關(guān)節(jié)部而言，一般存在銷(pin)與襯套(bush)在借助于油脂的潤(rùn)滑環(huán)境下進(jìn)行搖晃運(yùn)動(dòng)的情形。

在圖1中，圖示了作為工程機(jī)械一個(gè)示例的挖掘機(jī)的前端關(guān)節(jié)部10，圖2是在所述挖掘機(jī)的關(guān)節(jié)部10中從與銷的長(zhǎng)度方向垂直的方向表示以往襯套的剖視圖。所述關(guān)節(jié)部10如圖2所示，由連接需要關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)件的銷12、用于消減所述銷與銷孔之間發(fā)生的摩擦阻力的襯套11構(gòu)成。所述銷12與襯套11一般在借助于油脂的潤(rùn)滑環(huán)境下進(jìn)行搖晃運(yùn)動(dòng)。另外，所述關(guān)節(jié)部10除了銷12及襯套11之外，還包括支撐所述銷及襯套的外殼的套筒(boss)13及用于切斷污染物質(zhì)的密封機(jī)構(gòu)(未圖示)等。

這種關(guān)節(jié)部根據(jù)銷與襯套的連接形態(tài)、作業(yè)環(huán)境及關(guān)節(jié)部的種類而在多樣的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，一般而言，在約2至6kg/mm²壓強(qiáng)及約0.25至5cm/sec速度的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。就這種運(yùn)轉(zhuǎn)條件而言，作為通常的平均值，運(yùn)轉(zhuǎn)條件中的壓強(qiáng)可以根據(jù)作業(yè)荷重而瞬間上升，特別是瞬間壓強(qiáng)，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因偏荷重而可能為平均值的3倍以上。

如上所述，在低速的高壓強(qiáng)條件下使用的襯套，要求優(yōu)秀的劃痕(scuffing)抵抗性及耐磨損性，為此，正在開發(fā)使用多樣組成和形態(tài)的制品。

例如，存在如下襯套：在金屬缸體的內(nèi)周面形成溝槽(groove)或凹槽(dimple)，使得所述溝槽或凹槽含有油脂，使?jié)櫥阅茏畲蠡慕饘僖r套；利用自潤(rùn)滑性粒子在表面進(jìn)行涂布處理而使?jié)櫥阅茏畲蠡慕饘僖r套；以及含浸有潤(rùn)滑劑的多孔性燒結(jié)體金屬襯套等。

不過，工程機(jī)械前端作業(yè)機(jī)因地形、裝備的作業(yè)姿勢(shì)、地質(zhì)等，施加于各部分的荷重的方向和數(shù)值很不特定，而且隨時(shí)變化，因而在作業(yè)期間各部分引起彎曲(bending)，或整體上引起偏荷重，高荷重集中于局部區(qū)域。因此，在包括襯套在內(nèi)的所有部件中，需要高水平的耐磨損性和耐沖擊性。

但是，就迄今所知的金屬系襯套而言，與其形態(tài)無關(guān)，彈性變形率存在界限，如前所述，在荷重的方向和數(shù)值不特定且變動(dòng)的條件下，無法避免在局部區(qū)域施加高荷重。另外，即使利用自潤(rùn)滑性粒子在金屬系襯套的表面進(jìn)行涂布處理，自潤(rùn)滑性粒子的壽命也有限，在襯套表面的初始就位階段之后，難以持續(xù)保持潤(rùn)滑環(huán)境。另一方面，當(dāng)多孔性金屬燒結(jié)體持續(xù)暴露于沖擊時(shí)，氣孔從接受荷重的表面逐漸向燒結(jié)體內(nèi)縮小。另外，在極端情況下，燒結(jié)體內(nèi)氣孔封閉，存在難以持續(xù)發(fā)揮基于含浸于內(nèi)部的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑維持效果的情形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)課題

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于在低速高荷重下運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)部，能夠發(fā)揮優(yōu)秀的彈性、恢復(fù)性、潤(rùn)滑特性及耐荷重性的襯套。

另外，目的在于提供一種具備所述襯套的軸承組裝體。

解決課題的方法

本發(fā)明提供一種雙重結(jié)構(gòu)的襯套，包括：滑動(dòng)層，其使得銷單元能旋轉(zhuǎn)支撐地接觸并容納于內(nèi)周面；以及荷重支撐層，其包圍所述滑動(dòng)層的外周面地一體層疊，接觸并容納于套筒的內(nèi)周面，支撐銷單元的半徑方向荷重，在-40至50℃的溫度范圍，荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t2相對(duì)于所述套筒的熱膨脹系數(shù)t1的比率t2/t1為1.5至3.1，在50℃至130℃的溫度范圍，滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于所述荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3為3.5至5，所述襯套由高分子復(fù)合材料形成。

優(yōu)選地，在-40至50℃的溫度范圍，荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t2相對(duì)于所述套筒的熱膨脹系數(shù)t1的比率t2/t1可以為1.8至2.2，在50℃至130℃的溫度范圍，滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于所述荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3可以為4.0至4.6。

另外，本發(fā)明提供一種具備所述由高分子復(fù)合材料形成的雙重結(jié)構(gòu)的襯套的軸承組裝體。

發(fā)明的效果

本發(fā)明作為由高分子復(fù)合材料構(gòu)成的襯套，不同于以往金屬系襯套，由于能夠在低速高荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下發(fā)揮優(yōu)秀的彈性及恢復(fù)性，因而當(dāng)施加局部荷重時(shí)能夠變形并使荷重均勻分散，因此，能夠防止因應(yīng)力集中導(dǎo)致的異常磨損及因沖擊導(dǎo)致的破損，耐磨損性及耐沖擊性得到提高，壽命特性也會(huì)提高。

另外，本發(fā)明的滑動(dòng)層使銷單元接觸并容納于內(nèi)周面，荷重支撐層接觸并容納于套筒的內(nèi)周面，支撐銷單元的半徑方向荷重，包圍所述滑動(dòng)層的外周面地一體層疊，且把在低溫范圍內(nèi)的荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率及在高溫范圍內(nèi)的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率分別調(diào)節(jié)為特定范圍，從而在嚴(yán)寒地區(qū)，也不發(fā)生套筒與襯套間的空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，同時(shí)，即使滑動(dòng)層的內(nèi)周面溫度上升，也不發(fā)生滑動(dòng)層與荷重支撐層間的界面分離現(xiàn)象，無需周期性涂油(greasing)也能夠持續(xù)發(fā)揮優(yōu)秀的潤(rùn)滑特性。

附圖說明

圖1是表示普通挖掘機(jī)及在挖掘機(jī)中能夠應(yīng)用襯套的關(guān)節(jié)部的一個(gè)示例的圖。

圖2是從與銷的長(zhǎng)度方向垂直的方向表示圖1所示關(guān)節(jié)部中應(yīng)用的以往襯套的剖視圖。

圖3是本發(fā)明的襯套的剖視圖。

圖4是從與銷的長(zhǎng)度方向垂直的方向表示圖1所示關(guān)節(jié)部中應(yīng)用的本發(fā)明雙重結(jié)構(gòu)的襯套的剖視圖。

圖5是沿銷的長(zhǎng)度方向表示圖1所示關(guān)節(jié)部中應(yīng)用的本發(fā)明雙重結(jié)構(gòu)的襯套的剖視圖。

符號(hào)的說明

10—關(guān)節(jié)部，11—以往的襯套，12、200—銷，13、300—套筒，100—本發(fā)明的襯套，101—滑動(dòng)層，102—荷重支撐層。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。

本發(fā)明作為由高分子復(fù)合材料構(gòu)成的襯套，其特征在于，具備如下雙重結(jié)構(gòu)，包括：滑動(dòng)層，其使得銷單元能旋轉(zhuǎn)支撐地接觸并容納于內(nèi)周面；荷重支撐層，其包圍所述滑動(dòng)層的外周面地一體層疊，接觸并容納于套筒的內(nèi)周面，支撐銷單元的半徑方向荷重，并且，把在低溫范圍內(nèi)的荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率及在高溫范圍內(nèi)的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率分別調(diào)節(jié)為特定范圍。

本發(fā)明人獲知，當(dāng)利用包括高分子基質(zhì)、纖維基材及自潤(rùn)滑性粒子的高分子復(fù)合材料制造襯套時(shí)，不同于以往金屬襯套或多孔性燒結(jié)體襯套，在低速高荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下保持高彈性，同時(shí)，在不施加荷重時(shí)可以恢復(fù)。另外，由所述高分子復(fù)合材料構(gòu)成的襯套因自潤(rùn)滑性粒子而能夠持續(xù)保持低摩擦系數(shù)，因而不同于以往襯套，無需周期性涂油(greasing)，也能夠保持優(yōu)秀的潤(rùn)滑環(huán)境。

不過，高分子復(fù)合材料不同于金屬，容易隨溫度變化而變形。因此，如果不考慮這種高分子復(fù)合材料的溫度依賴性，則在廣泛的工程機(jī)械的使用條件下，難以使用由高分子復(fù)合材料形成的襯套。

因此，在本發(fā)明中，在由包括高分子基質(zhì)、纖維基材及自潤(rùn)滑性粒子的高分子復(fù)合材料構(gòu)成的層(以下簡(jiǎn)稱“滑動(dòng)層”)的外周面，一體層疊由包括高分子基質(zhì)及纖維基材的高分子復(fù)合材料構(gòu)成的層(以下簡(jiǎn)稱“荷重支撐層”)，從而形成雙重結(jié)構(gòu)，并且，把所述各層的高分子復(fù)合材料的各成份含量調(diào)節(jié)為特定范圍，把在低溫范圍內(nèi)的荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率及在高溫范圍內(nèi)的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率分別設(shè)置為特定范圍。由此，本發(fā)明的雙重結(jié)構(gòu)的襯套在保持優(yōu)秀的潤(rùn)滑特性的同時(shí)，可以提高耐磨損性、耐沖擊性及耐荷重性，提高壽命特性。另外，本發(fā)明的雙重結(jié)構(gòu)襯套壓入外殼(housing)的套筒(boss)后，即使在廣泛的使用條件下，套筒內(nèi)周面與荷重支撐層的外周面之間也沒有晃動(dòng)，襯套的荷重支撐層與滑動(dòng)層間的界面接合性高，減少發(fā)生荷重支撐層與滑動(dòng)層間的界面分離，因而襯套的壽命會(huì)提高。

具體而言，本發(fā)明的雙重結(jié)構(gòu)的襯套包括在所述滑動(dòng)層一體形成的所述荷重支撐層，從而在高荷重的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下保持優(yōu)秀耐荷重性，同時(shí)無需周期性涂油(greasing)，也能夠持續(xù)保持優(yōu)秀的潤(rùn)滑特性。

不過，本發(fā)明的以高分子復(fù)合材料構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)的襯套也像金屬襯套一樣，以比外殼(housing)的套筒內(nèi)徑更大的公差水平進(jìn)行加工后，以強(qiáng)制壓入外殼的套筒的方式，緊密配合固定并使用。因此，本發(fā)明的雙重結(jié)構(gòu)的襯套，其因外部溫度變化而導(dǎo)致的體積膨脹和收縮程度應(yīng)與外殼體積的膨脹及收縮類似，借助于運(yùn)轉(zhuǎn)期間發(fā)生的扭矩及外力，襯套的外周面、即荷重支撐層的外周面不應(yīng)在套筒的內(nèi)周面空轉(zhuǎn)?？墒牵娝苤?，外殼大致由鑄鋼制造，一般而言，鑄鋼的熱膨脹系數(shù)比本領(lǐng)域周知的高分子材料的熱膨脹系數(shù)小2倍以上。因此，由這種高分子材料構(gòu)成的襯套在壓入由鑄鋼構(gòu)成的外殼的套筒后，在-40℃左右的低溫條件下使用時(shí)，襯套的體積收縮量比外殼的體積收縮量大，因而襯套的外周面會(huì)在外殼的套筒內(nèi)周面空轉(zhuǎn)。

因此，在本發(fā)明中，制造荷重支撐層時(shí)，把形成荷重支撐層的高分子復(fù)合材料內(nèi)成份的含量調(diào)節(jié)為特定范圍，從而在嚴(yán)寒地區(qū)的裝備運(yùn)轉(zhuǎn)溫度范圍(-40～50℃的低溫范圍)內(nèi)精密地設(shè)計(jì)荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)，由此把在-40至50℃的溫度范圍的荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t2相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)t1的比率t2/t1調(diào)節(jié)為約1.5至3.1，優(yōu)選調(diào)節(jié)為1.8至2.2。如果在-40至50℃的溫度范圍，荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率t2/t1超過3.1，那么在低溫條件下保持壓入力的界限壓強(qiáng)接近運(yùn)轉(zhuǎn)壓強(qiáng)水平，當(dāng)根據(jù)使用條件而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，襯套的荷重支撐層會(huì)無法固定于套筒的內(nèi)周面而空轉(zhuǎn)。另一方面，如果在-40至50℃的溫度范圍下，荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率t2/t1小于1.5，那么，荷重支撐層的強(qiáng)度降低，襯套的壽命會(huì)下降。

另外，在本發(fā)明的雙重結(jié)構(gòu)的襯套中，滑動(dòng)層始終與銷接觸并進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于這種與銷的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)層的內(nèi)周面溫度上升，因而在滑動(dòng)層的內(nèi)周面與外周面之間，發(fā)生高差異的溫度梯度。因此，根據(jù)外部氣溫與運(yùn)轉(zhuǎn)條件，滑動(dòng)層的內(nèi)周面與外周面間的溫度差異會(huì)達(dá)到約50℃以上，因而，當(dāng)滑動(dòng)層與荷重支撐層間的熱膨脹系數(shù)差異未設(shè)置為既定水平以下時(shí)，會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)層與荷重支撐層間的界面分離，因此，滑動(dòng)層或荷重支撐層會(huì)磨損或破損，襯套的壽命會(huì)下降。

因此，在本發(fā)明中，在制造荷重支撐層時(shí)，如前所述調(diào)節(jié)荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)，且在制造滑動(dòng)層時(shí)，把形成滑動(dòng)層的高分子復(fù)合材料內(nèi)成份的含量調(diào)節(jié)為特定范圍，調(diào)節(jié)滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)，把-40至50℃溫度范圍的荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率t2/t1調(diào)節(jié)為如前所述的范圍，并把50至130℃的溫度范圍的滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3調(diào)節(jié)為約3.5至5，優(yōu)選地調(diào)節(jié)為約3.5至4.6，更優(yōu)選地調(diào)節(jié)為約4.0至4.6。如果在50至130℃溫度范圍的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率t4/t3超過5，那么，發(fā)生滑動(dòng)層與荷重支撐層間的界面分離，襯套的壽命會(huì)下降。另一方面，如果在50至130℃的溫度范圍的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率t4/t3小于3.5，那么荷重支撐層的強(qiáng)度下降，襯套的壽命會(huì)下降。

本發(fā)明的襯套100由高分子復(fù)合材料構(gòu)成，應(yīng)用于工程機(jī)械前端關(guān)節(jié)部，支撐荷重，體現(xiàn)搖晃運(yùn)動(dòng)。這種襯套100在內(nèi)部具備能夠容納銷單元200的空間，且與銷單元進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如圖3至5所示，包括滑動(dòng)層101和荷重支撐層102。

所述滑動(dòng)層101使得銷單元200能旋轉(zhuǎn)支撐地接觸并容納于內(nèi)周面。這種滑動(dòng)層101由包括第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子(self-lubricativematerial)、以及第一纖維基材的第一高分子復(fù)合材料形成。此時(shí)，當(dāng)把所述第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的混合比率調(diào)節(jié)為20～22:20～55:25～30的重量比率，優(yōu)選地調(diào)節(jié)為20～21.5:20～53:26～30的重量比率時(shí)，在50至130℃溫度范圍的滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3控制為約3.5至5，優(yōu)選地控制為約4至4.6。這種滑動(dòng)層在發(fā)揮優(yōu)秀的彈性及恢復(fù)性的同時(shí)，無需周期性涂油便能夠持續(xù)保持優(yōu)秀的潤(rùn)滑特性，因而能夠保持低摩擦特性，接觸并容納于內(nèi)周面的銷單元101能夠順利地旋轉(zhuǎn)。另外，所述滑動(dòng)層即使內(nèi)周面溫度上升，由于與荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)差異小，很少發(fā)生與荷重支撐層的界面分離，因而滑動(dòng)層的磨損或破損實(shí)現(xiàn)最小化，因而襯套的壽命會(huì)提高。

作為所述第一高分子基質(zhì)的示例，不特別加以限制，包括環(huán)氧系高分子、聚氨酯系高分子、聚酰胺系高分子、聚α-烯烴系高分子、乙烯系高分子、丙烯酸系高分子、聚縮醛系高分子、聚醚系高分子、聚酯系高分子、聚醚砜系高分子、聚硫化合物系高分子、聚酰亞胺系高分子、多肽系高分子、聚酮系高分子、聚烯烴系高分子、聚酰亞胺系高分子、亞乙烯系高分子、它們的共聚物等，這些可以單獨(dú)或2種以上混合使用。其中，就環(huán)氧系高分子而言，在制造襯套時(shí)硬化速度快，生產(chǎn)率會(huì)提高，另外，能夠使襯套的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性提高。不過，當(dāng)把與下述第二高分子基質(zhì)具有相容性(compatible)的高分子用作第一基質(zhì)時(shí)，在滑動(dòng)層與荷重支撐層的界面，兩層的高分子基質(zhì)相互擴(kuò)散或共價(jià)結(jié)合，無需使用粘合劑等，下述荷重支撐層便能夠更容易地一體層疊于滑動(dòng)層。另外，當(dāng)使用有相容性的高分子基質(zhì)時(shí)，由于硬化條件類似，無需另行使各層硬化，因而能夠提高作業(yè)速度。

另外，所述第一高分子復(fù)合材料包括自潤(rùn)滑性粒子(self-lubricativeparticle)。自潤(rùn)滑性粒子作為沒有潤(rùn)滑劑摩擦阻抗也較低的固體顆粒，始終對(duì)襯套賦予低摩擦特性，同時(shí)在滑動(dòng)層的內(nèi)周面與銷進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠防止內(nèi)周面磨損或燒壞。

作為這種自潤(rùn)滑性粒子的非限制性示例，有石墨、氟化石墨、mos2、mose2、ws2、wse2、nbs2、nbse2、tas、tase2、tis2、tise2、tite2、cef3、ba(oh)2、cdcl2、cocl2、zrcl2、pbcl2、pbi2、bn、ag2so4、硼砂(na2b4o7)、滑石[mg3(oh)2si2o10]、mica[kal2(si3al)o10(oh)2]、zns、sns2、fes、caf2、lif、zn2p2o7、ca3(po4)2、fe2p2o7、ca(oh)2、mg(oh)2、zn(oh)2、pbo、zno、feo、fe2o3、fe3o4、聚四氟乙烯(ptfe)、氟化乙烯丙烯(fep)、pb、sn、zn、cu、ag及in等。其中，優(yōu)選石墨、ptfe或它們的混合物等，更優(yōu)選ptfe。

作為所述自潤(rùn)滑性粒子，諸如ptfe等的樹脂形態(tài)的自潤(rùn)滑性粒子與諸如石墨等的非樹脂形態(tài)的自潤(rùn)滑性粒子可以混合使用。在這種情況下，樹脂形態(tài)的自潤(rùn)滑性粒子與非樹脂形態(tài)的自潤(rùn)滑性粒子的混合比率為10～90:90～10重量比率，優(yōu)選地為20～70:30～80重量比率時(shí)，不僅襯套的潤(rùn)滑特性，耐磨損性、耐荷重性也可以一同提高。

另外，所述第一高分子復(fù)合材料包括第一纖維基材。通過包括所述第一纖維基材，可以提高滑動(dòng)層的強(qiáng)度。

作為這種第一纖維基材，有紗線(yarn)、織物(wovenfabric)、編織物(knitting)及編織體(braid)，其中，在使用織物的情況下，當(dāng)通過纖維纏繞(filamentwinding)法制造襯套時(shí)，能夠容易地調(diào)節(jié)滑動(dòng)層的厚度，因而會(huì)提高作業(yè)性。不僅如此，當(dāng)把織物纏繞于心軸(mandrel)而形成滑動(dòng)層時(shí)，不同于編織物或編織體，不易剪切變形(sheardeformation)，以均勻的厚度及形態(tài)形成滑動(dòng)層，因而滑動(dòng)層可以整體上具有均勻的強(qiáng)度。

作為所述第一纖維基材的材料(纖維)，不進(jìn)行特別限制，作為非限制性示例，有諸如棉、麻等的植物性纖維，諸如毛、絹等的動(dòng)物性纖維，諸如人造絲等的再生纖維，諸如聚酯、丙烯酸、尼龍、聚氨酯等的合成纖維，玻璃纖維、碳纖維等無機(jī)纖維，金屬纖維等，它們可以單獨(dú)或2種以上混合使用。其中，就玻璃纖維、碳纖維等無機(jī)纖維而言，由于水分含水率低，因而在稍后硬化時(shí)，不形成襯套內(nèi)氣孔(pore)，另外，熱穩(wěn)定性也優(yōu)秀。因此，當(dāng)使用由無機(jī)纖維構(gòu)成的織物時(shí)，最終襯套的強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性會(huì)提高。

所述第一高分子復(fù)合材料除了前述的成份之外，在不損害滑動(dòng)層的潤(rùn)滑特性的范圍內(nèi)，根據(jù)需要，為了進(jìn)一步提高滑動(dòng)層的物性，可以還包括諸如引發(fā)劑、稀釋劑等的添加劑。

所述引發(fā)劑根據(jù)所述第一高分子基質(zhì)的種類而適當(dāng)選擇，例如有二苯甲酮系引發(fā)劑、噻噸酮(thioxantone)系引發(fā)劑、α-醇酚系引發(fā)劑、α-氨基酮系引發(fā)劑、苯偶酰二甲基縮酮(benzyldimethylketal,bdk)、苯甲酰甲酸酯(phenylglyoxylate)系、?；⒀趸?acylphosphineoxide)系等，但不限定于此。

所述稀釋劑有丁基縮水甘油醚(bge)、苯基縮水甘油醚(pge)、脂肪族縮水甘油醚(aliphaticglycidylether(c12-c14))、改性叔羧酸二縮水甘油酯(modifide-tert-carboxylicdlycidylester)、鄰苯二甲酸二正丁酯(dbp)、鄰苯二甲酸二辛酯(dop)、壬基酚、環(huán)氧樹脂等，但不限定于此。

此外，為了在硬化時(shí)改良物性、調(diào)整氣泡及光澤度，可以包含極微量的諸如消泡劑、粘度調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)滑劑(wettingagent)、光澤調(diào)節(jié)劑等的添加劑。

所述引發(fā)劑、稀釋劑及其它添加劑的含量不特別限制，以第一高分子基質(zhì)的100重量份為基準(zhǔn)，可以分別為約1至10重量份。

本發(fā)明的襯套100如圖3至5所示，包括以包圍所述滑動(dòng)層101的外周面的方式一體層疊于滑動(dòng)層101的荷重支撐層102。所述荷重支撐層102接觸并容納于套筒(boss)300的內(nèi)周面，能夠支撐銷單元200的半徑方向荷重。

這種荷重支撐層102由包括第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的第二高分子復(fù)合材料形成。此時(shí)，當(dāng)把所述第二高分子基質(zhì)與第二纖維基材的混合比率調(diào)節(jié)為18～21:79～82的重量比率，優(yōu)選地調(diào)節(jié)為19～20:80～81的重量比率時(shí)，在-40至50℃溫度范圍的荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t2相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)t1的比率t2/t1控制為約1.5至3.1，優(yōu)選地控制為約1.8至2.2，在50℃至130℃的溫度范圍的滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3控制為約3.5至5，優(yōu)選地控制為約4至4.6。這種荷重支撐層沒有強(qiáng)度下降，即使在極其寒冷的地區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也不在套筒的內(nèi)周面空轉(zhuǎn)，而且，即使滑動(dòng)層的內(nèi)周面溫度上升，也不出現(xiàn)與滑動(dòng)層的界面分離，因而會(huì)很少發(fā)生因與滑動(dòng)層的界面分離導(dǎo)致的磨損或破損。另外，所述荷重支撐層不僅能夠完善滑動(dòng)層的耐荷重性，而且當(dāng)接觸并容納于套筒的內(nèi)周面時(shí)，即使因銷單元而發(fā)生偏荷重，由于彈性及恢復(fù)性優(yōu)秀，也能夠提高耐磨損性及耐沖擊性，進(jìn)而能夠提高壽命特性。

作為所述第二高分子基質(zhì)的非限制性示例，有環(huán)氧系高分子、聚氨酯系高分子、聚酰胺系高分子、聚α-烯烴系高分子、乙烯系高分子、丙烯酸系高分子、聚縮醛系高分子、聚醚系高分子、聚酯系高分子、聚醚砜系高分子、聚硫化合物系高分子、聚酰亞胺系高分子、多肽系高分子、聚酮系高分子、聚烯烴系高分子、聚酰亞胺系高分子、亞乙烯系高分子、它們的共聚物等，這些可以單獨(dú)或2種以上混合使用。其中，就環(huán)氧系高分子而言，在制造襯套時(shí)硬化速度快，會(huì)提高生產(chǎn)率，另外，能夠使襯套的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性提高。不過，如前所述，當(dāng)把與第一高分子基質(zhì)具有相容性(compatible)的高分子用作第二高分子基質(zhì)時(shí)，在滑動(dòng)層與荷重支撐層的界面，荷重支撐層的第二高分子基質(zhì)擴(kuò)散到滑動(dòng)層的表面內(nèi)，或與滑動(dòng)層的第一高分子基質(zhì)共價(jià)結(jié)合，荷重支撐層可以容易地一體層疊于滑動(dòng)層。

另外，所述第二高分子復(fù)合材料包括第二纖維基材。第二纖維基材使荷重支撐層的強(qiáng)度提高，完善滑動(dòng)層的耐荷重性。

作為這種第二纖維基材，象第一纖維基材一樣，有紗線(yarn)、織物(wovenfabric)、編織物(knitting)及編織體(braid)等。其中，在使用織物的情況下，當(dāng)通過纖維纏繞(filamentwinding)法制造襯套時(shí)，能夠容易地調(diào)節(jié)荷重支撐層的厚度，因而能夠提高作業(yè)性，另外，即使把織物纏繞于心軸(mandrel)或滑動(dòng)層，也不同于編織物或編織體，不易剪切變形(sheardeformation)，以相同的厚度及形態(tài)形成，因而荷重支撐層可以整體上具有均勻的強(qiáng)度。

作為所述第二纖維基材的材料(纖維)，不進(jìn)行特別限定，作為非限制性示例，有諸如棉、麻等的植物性纖維；諸如毛、絹等的動(dòng)物性纖維；諸如人造絲等的再生纖維；諸如聚酯、丙烯酸、尼龍、聚氨酯等的合成纖維；玻璃纖維、碳纖維等無機(jī)纖維；金屬纖維等，它們可以單獨(dú)或2種以上混合使用。其中，就玻璃纖維、碳纖維等無機(jī)纖維而言，由于水分含水率低，因而在稍后硬化時(shí)，不形成襯套內(nèi)氣孔(pore)，另外，熱穩(wěn)定性也優(yōu)秀。因此，當(dāng)使用由無機(jī)纖維構(gòu)成的織物時(shí)，最終襯套的強(qiáng)度及熱穩(wěn)定性會(huì)提高。

所述第二高分子復(fù)合材料除前述成份之外，在不損害荷重支撐層的耐荷重性等特性的范圍內(nèi)，根據(jù)需要，為了進(jìn)一步提高荷重支撐層的物性，可以還包括諸如引發(fā)劑、分散劑、消泡劑等的添加劑。

所述引發(fā)劑根據(jù)所述第二高分子基質(zhì)的種類而適當(dāng)選擇，例如有二苯甲酮系引發(fā)劑、噻噸酮(thioxantone)系引發(fā)劑、α-醇酚系引發(fā)劑、α-氨基酮系引發(fā)劑、苯偶酰二甲基縮酮(benzyldimethylketal,bdk)、苯甲酰甲酸酯(phenylglyoxylate)系、?；⒀趸?acylphosphineoxide)系等，但不限定于此。

這種引發(fā)劑的含量不特別限制，以第二高分子基質(zhì)的100重量份為基準(zhǔn)，可以為約1至10重量份。

如前所述，根據(jù)本發(fā)明，由高分子復(fù)合材料構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)的襯套，卡住周期(seizurecycle)為250,000周期(cycle)以上，在-40℃下的壓入保持界限壓強(qiáng)為61至95mpa，因而可以在2至6kgf/mm²的壓強(qiáng)及0.25至3.5cm/sec的滑動(dòng)速度條件下使用。

另一方面，本發(fā)明的雙重結(jié)構(gòu)的襯套可以通過多樣的方法制造。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，雙重結(jié)構(gòu)的襯套可以通過包括如下步驟的方法制造，包括：形成包括第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的第一高分子復(fù)合材料的步驟；形成包括第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的第二高分子復(fù)合材料的步驟；把所述第一高分子復(fù)合材料纏繞于心軸(mandrel)，使得形成所需厚度的滑動(dòng)層的步驟；把纏繞得形成所需厚度的荷重支撐層的第二高分子復(fù)合材料，纏繞于第一高分子復(fù)合材料上的步驟；以及對(duì)纏繞的第一高分子復(fù)合材料及第二高分子復(fù)合材料進(jìn)行硬化的步驟，并且把第一高分子復(fù)合材料的第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的使用比率、第二高分子復(fù)合材料的第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的使用比率一同分別調(diào)節(jié)為特定范圍，使得在-40至50℃溫度范圍的荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率為約1.5至3.1，在50至130℃溫度范圍的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率為約3.5至5。

在所述硬化步驟后，可以還包括根據(jù)最終襯套形狀而截?cái)嗟牟襟E。另外，在硬化步驟后，可以還包括對(duì)最終襯套的滑動(dòng)層的內(nèi)周面及/或荷重支撐層的外周面進(jìn)行機(jī)械加工的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例，雙重結(jié)構(gòu)的襯套可以通過包括如下步驟的方法制造，包括：形成包括第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的第一高分子復(fù)合材料的步驟；形成包括第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的第二高分子復(fù)合材料的步驟；把所述第一高分子復(fù)合材料纏繞于心軸，使得形成所需厚度的滑動(dòng)層的步驟；對(duì)纏繞于心軸的第一高分子復(fù)合材料進(jìn)行硬化而形成滑動(dòng)層的步驟；把第二高分子復(fù)合材料纏繞于滑動(dòng)層，使得形成所需厚度的荷重支撐層的步驟；以及對(duì)纏繞的第二高分子復(fù)合材料進(jìn)行硬化而形成荷重支撐層的步驟，并且把第一高分子復(fù)合材料的第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的使用比率、第二高分子復(fù)合材料的第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的使用比率一同分別調(diào)節(jié)為特定范圍，使得在-40至50℃溫度范圍的荷重支撐層相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)比率為約1.5至3.1，在50至130℃溫度范圍的滑動(dòng)層相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)比率為約3.5至5。

在所述荷重支撐層的形成步驟后，可以還包括根據(jù)最終襯套形狀而截?cái)嗟牟襟E。另外，在荷重支撐層的形成步驟后，可以還包括對(duì)最終襯套的滑動(dòng)層的內(nèi)周面及/或荷重支撐層的外周面進(jìn)行機(jī)械加工的步驟。

首先，形成包括第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的第一高分子復(fù)合材料(s100)。

所述步驟s100可以包括：在第一高分子基質(zhì)中添加自潤(rùn)滑性粒子而形成樹脂組合物的步驟；利用纖維織造第一纖維基材的步驟；以及使織造的第一纖維基材含浸于樹脂組合物的步驟。

此時(shí)，把所述第一高分子基質(zhì)、自潤(rùn)滑性粒子及第一纖維基材的使用比率調(diào)節(jié)為特定范圍，使得由所述第一高分子復(fù)合材料形成的滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)在50至130℃溫度范圍，相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)，達(dá)到3.5至5比率。

在所述第一纖維基材的織造時(shí)，最好根據(jù)最終滑動(dòng)層的強(qiáng)度、彈性系數(shù)、疲勞壽命、厚度等，調(diào)節(jié)纖維的種類、原紗的粗細(xì)等。

與所述步驟s100沒有時(shí)間上先后關(guān)系地形成包括第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的第二高分子復(fù)合材料(s200)。

所述步驟s200可以包括：利用纖維來織造第二纖維基材的步驟；以及使織造的第二纖維基材含浸于第二高分子基質(zhì)的步驟。

此時(shí)，把所述第二高分子基質(zhì)及第二纖維基材的使用比率調(diào)節(jié)為特定范圍，使得由所述第二高分子復(fù)合材料形成的荷重支撐層熱膨脹系數(shù)在-40至50℃溫度范圍，相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)達(dá)到約1.5至3.1的比率，且在50至130℃溫度范圍，相對(duì)于滑動(dòng)層熱膨脹系數(shù)，1/5～1/3.5比率(3.5至5)。

在所述第二纖維基材的織造時(shí)，與第一纖維

基材的織造相同，考慮最終荷重支撐層的厚度、強(qiáng)度、彈性系數(shù)、疲勞壽命等，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)纖維的種類、原紗的粗細(xì)等。

然后，把在所述步驟s100中形成的第一高分子復(fù)合材料纏繞于心軸而形成滑動(dòng)層101(s300)。此時(shí)，調(diào)節(jié)在心軸上纏繞第一高分子復(fù)合材料的圈數(shù)及纏繞的角度，使得形成所需厚度的滑動(dòng)層。

另一方面，當(dāng)滑動(dòng)層的第一高分子基質(zhì)與荷重支撐層的第二高分子基質(zhì)無相容性時(shí)，在把第一高分子復(fù)合材料纏繞于心軸后，可以還執(zhí)行對(duì)纏繞的第一高分子復(fù)合材料進(jìn)行硬化的步驟。

所述硬化溫度及時(shí)間不特別限定，優(yōu)選考慮引發(fā)劑的種類、第一高分子基質(zhì)的種類、第一纖維基材的種類、第一高分子復(fù)合材料的厚度及纏繞的圈數(shù)等進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)使用芳香族聚胺系引發(fā)劑時(shí)，可以在約130℃至150℃的溫度下，加熱所述第一高分子復(fù)合材料約10至30分鐘左右而使得硬化。此時(shí)，在常溫下使得半硬化1日左右后，在所述溫度條件下進(jìn)行后硬化，從而能夠使收縮最小化，并提高強(qiáng)度。

接著，把在所述步驟s200中形成的第二高分子復(fù)合材料纏繞于在所述步驟s300中形成的滑動(dòng)層，形成荷重支撐層(s400)。此時(shí)，把在滑動(dòng)層纏繞第二高分子復(fù)合材料的圈數(shù)調(diào)節(jié)為一層以上，使得形成所需的荷重支撐層。另外，考慮荷重支撐層的所需強(qiáng)度，調(diào)節(jié)在纏繞第二高分子復(fù)合材料時(shí)纏繞的角度。

然后，對(duì)纏繞的第一高分子復(fù)合材料及第二高分子復(fù)合材料進(jìn)行硬化(s500)。由此，獲得了包括滑動(dòng)層101及在所述滑動(dòng)層的外周面一體層疊的荷重支撐層102的由高分子復(fù)合材料構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

所述硬化溫度及時(shí)間不特別限定，與所述第一高分子復(fù)合材料相同地，優(yōu)選考慮引發(fā)劑的種類、第一及第二高分子基質(zhì)的種類、第一及第二纖維基材的種類、第一及第二高分子復(fù)合材料的厚度及纏繞的圈數(shù)等進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)使用芳香族聚胺系引發(fā)劑時(shí)，可以在約130至150℃的溫度下，加熱所述第一高分子復(fù)合材料及第二高分子復(fù)合材料約10至30分鐘左右而使其硬化。

不過，當(dāng)另行執(zhí)行對(duì)第一高分子復(fù)合材料的硬化步驟時(shí)，調(diào)節(jié)硬化溫度及時(shí)間，對(duì)第二高分子復(fù)合材料進(jìn)行硬化，使得已經(jīng)硬化形成的滑動(dòng)層不會(huì)惡化。

另一方面，可以根據(jù)需要的長(zhǎng)度，截?cái)嗨霾襟Es500后獲得的襯套。

另外，可以對(duì)所述步驟s500后獲得的襯套的滑動(dòng)層的內(nèi)周面進(jìn)行機(jī)械加工，使得達(dá)到適當(dāng)?shù)墓钏?，從而使銷單元200能夠順利旋轉(zhuǎn)。另外，可以對(duì)所述襯套的荷重支撐層的外周面進(jìn)行機(jī)械加工，使得達(dá)到適當(dāng)?shù)墓钏?，在把本發(fā)明的襯套壓入套筒300的內(nèi)周面之后進(jìn)行固定，使得在運(yùn)轉(zhuǎn)期間不會(huì)旋轉(zhuǎn)。

另一方面，本發(fā)明提供具備前述雙重結(jié)構(gòu)的襯套100的軸承組裝體(未圖示)。作為所述軸承組裝體，例如可以是銷單元200插入于雙重結(jié)構(gòu)的襯套100的內(nèi)周面的形態(tài)。

下面通過實(shí)施例及對(duì)比例，更詳細(xì)地說明本發(fā)明。不過，下述實(shí)施例用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例，本發(fā)明的范圍并非限定于此。

[實(shí)施例1]

使利用聚酯纖維織造的織物含浸于包括環(huán)氧樹脂、石墨及ptfe顆粒(polytetrafluoroethyleneparticle)的樹脂組合物，獲得第一高分子復(fù)合材料后，將其纏繞于心軸(mandrel)(直徑：71mm)的表面，形成了厚度為1mm的滑動(dòng)層。此時(shí)，把所述第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率調(diào)節(jié)為20:20:30:30的重量比率。然后，使利用玻璃纖維織造的織物含浸于環(huán)氧樹脂，獲得第二高分子復(fù)合材料后，將其纏繞于在心軸表面形成的滑動(dòng)層上，形成厚度6.5mm的荷重支撐層，然后進(jìn)行加熱硬化，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套(內(nèi)徑：71mm，外徑：86mm，長(zhǎng)度：60mm)。此時(shí)，把所述第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂與玻璃纖維織物的混合比率調(diào)節(jié)為21:79的重量比率。

[實(shí)施例2]

把實(shí)施例1中的第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率使用20.4:20.4:30.6:28.6重量比率，取代使用20:20:30:30的重量比率，把第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用20:80重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[實(shí)施例3]

把實(shí)施例1中的第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率使用21.1:21.1:31.5:26.3重量比率，取代使用20:20:30:30重量比率，把第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用20:80重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[實(shí)施例4]

把實(shí)施例1中的第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用20:80重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[實(shí)施例5]

把實(shí)施例1中的第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率使用20.4:20.4:30.6:28.6重量比率，取代使用20:20:30:30重量比率，把第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用19:81重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[實(shí)施例6]

把實(shí)施例1中的第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用19:81重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[實(shí)施例7]

把實(shí)施例1中的第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用18:82重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[對(duì)比例1]

把由進(jìn)行了表面鹽浴氮化及mos2軟質(zhì)涂布處理的結(jié)構(gòu)用碳鋼(scm440)構(gòu)成的襯套用作對(duì)比例1。

[對(duì)比例2]

把fe-cu系多孔性燒結(jié)體襯套用作對(duì)比例2。

[對(duì)比例3]

把實(shí)施例1中的第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率使用21.5:21.5:32.3:24.7重量比率，取代使用20:20:30:30重量比率，把第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用20:80重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[對(duì)比例4]

把實(shí)施例1中的第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率使用20.4:20.4:30.6:28.6重量比率，取代使用20:20:30:30重量比率，把第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用22:78重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[對(duì)比例5]

把實(shí)施例1中的第一高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂、ptfe顆粒、石墨及聚酯纖維織物的混合比率使用22.2:22.2:33.4:22.2重量比率，取代使用20:20:30:30重量比率，把第二高分子復(fù)合材料的環(huán)氧樹脂和玻璃纖維織物的混合比率使用22:78重量比率，取代使用21:79重量比率，除此之外，與實(shí)施例1相同地執(zhí)行，獲得了雙重結(jié)構(gòu)的襯套。

[實(shí)驗(yàn)例1]-物性評(píng)價(jià)

針對(duì)在實(shí)施例1～7及對(duì)比例1～5中分別制造的襯套，測(cè)量了-40～50℃溫度范圍及50～130℃溫度范圍的熱膨脹系數(shù)、扣緊量、-40℃下的壓入保持界限壓強(qiáng)、壓縮強(qiáng)度、卡住周期(seizurecycle)，針對(duì)實(shí)施例1～7的各襯套，測(cè)量了層間界面分離周期(cycle)。

1-1.熱膨脹系數(shù)

利用tma裝備，如下測(cè)量了實(shí)施例1～7及對(duì)比例1～4中分別制造的各襯套及有套筒的外殼的熱特性。

在把使得各襯套的荷重支撐層與探針(probe)能夠接觸的最小限度的力(0.05n)施加于各襯套的荷重支撐層的狀態(tài)下，按5℃/min升溫，在-40～50℃的溫度范圍測(cè)量荷重支撐層因熱而導(dǎo)致的變位，計(jì)算了荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)。以相同的方法，在50～130℃的溫度范圍，測(cè)量了各襯套的滑動(dòng)層因熱而導(dǎo)致的變位，在-40～50℃的溫度范圍，測(cè)量外殼[qt處理的合金工具鋼(skd11)]及對(duì)比例1～2的襯套因熱而導(dǎo)致的變位，計(jì)算了各個(gè)的熱膨脹系數(shù)。在表1中，t1代表-40～50℃的溫度下套筒的熱膨脹系數(shù)，t2代表-40～50℃的溫度下荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)，t3代表50～130℃的溫度下荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)，t4代表50～130℃的溫度下滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)。

1-2.扣緊量

把各個(gè)襯套壓入外殼(housing)的套筒后，把收縮的襯套內(nèi)徑與壓入前的襯套內(nèi)徑進(jìn)行比較，測(cè)量了襯套內(nèi)徑的收縮量。此時(shí)，把襯套內(nèi)徑的收縮量稱為扣緊量。

1-3.壓入保持界限壓強(qiáng)

在非潤(rùn)滑性氣氛、90°的搖晃角度、1m/min的搖晃速度及-40℃的溫度條件下，按步驟施加荷重時(shí)，測(cè)量了由于外殼的套筒內(nèi)徑與襯套外徑的壓入力降低而開始空轉(zhuǎn)的瞬間的壓強(qiáng)。

1-4.卡住周期(seizurecycle)

在非潤(rùn)滑性氣氛、90°的搖晃角度、1m/min的搖晃速度及1～21ton的無限反復(fù)荷重條件下，無限反復(fù)試驗(yàn)，把摩擦系數(shù)達(dá)到0.35以上的最初周期(cycle)規(guī)定為卡住周期(seizurecycle)進(jìn)行了測(cè)量。

1-5.壓縮強(qiáng)度

根據(jù)ksmiso14126試驗(yàn)法，測(cè)量了壓縮強(qiáng)度。此時(shí)，向附著于夾具的矩形試料施加軸向荷重，測(cè)量了施加的荷重和變形。其中，壓縮強(qiáng)度作為試料能夠承受的最大壓縮應(yīng)力，單位以mpa表示。

1-6.層間界面是否分離

在非潤(rùn)滑性氣氛、25℃的溫度、90°的搖晃角度、1m/min的搖晃速度及1～21ton的無限反復(fù)荷重條件下，觀察了是否因?qū)娱g界面分離而發(fā)生異常壓強(qiáng)，把因?qū)娱g界面分離而發(fā)生異常壓強(qiáng)的時(shí)間點(diǎn)的周期(cycle)定義為層間界面分離周期(cycle)。在表1中，“x”代表直至發(fā)生卡住(seizure)而試驗(yàn)中斷時(shí)未出現(xiàn)界面分離，“○”代表因?qū)娱g界面分離而發(fā)生異常壓強(qiáng)。

【表1】

正如從表1可知，就在-40至50℃低溫下的荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t2相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)t1的比率t2/t1為1.5至3.1，且在50℃至130℃高溫下的滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3為3.5至5的實(shí)施例1至7的雙重結(jié)構(gòu)襯套而言，-40℃下的壓入保持界限壓強(qiáng)與對(duì)比例1的襯套(以往金屬襯套)或?qū)Ρ壤?的襯套(以往多孔性燒結(jié)體襯套)類似，同時(shí)卡住周期(seizurecycle)高于對(duì)比例1的襯套。

另外，實(shí)施例1至7的雙重結(jié)構(gòu)襯套，與在-40至50℃低溫下的荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t2相對(duì)于套筒的熱膨脹系數(shù)t1的比率t2/t1為1.5至3.1范圍之外，或在50℃至130℃高溫下的滑動(dòng)層的熱膨脹系數(shù)t4相對(duì)于荷重支撐層的熱膨脹系數(shù)t3的比率t4/t3為3.5至5范圍之外的對(duì)比例3至5的雙重結(jié)構(gòu)襯套相比，在-40℃下的壓入保持界限壓強(qiáng)、卡住周期(seizurecycle)及層界面分離周期(cycle)的數(shù)值更高。