Металлофторопластовый подшипник скольжения

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси(72) Авторы Пискунов Сергей Васильевич Злотников Игорь Иванович Иванова Екатерина Марковна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем им. В.А.Белого НАН Беларуси(57) Металлофторопластовый подшипник скольжения, содержащий металлическую втулку с нанесенным на внутреннюю поверхность слоем фторопласта, отличающийся тем, что металлическая втулка выполнена из алюминиевого сплава, на внутреннюю поверхность которой перед нанесением слоя фторопласта методом микродугового оксидирования нанесено оксидное покрытие толщиной 5-20 мкм. 1392 Предлагаемое техническое решение относится к подшипникам скольжения и может использоваться в машиностроении при изготовлении узлов трения машин и механизмов,работающих без смазки, при однократной или сезонной смазке и подверженных воздействию вибронагрузок. Широко известен ряд металлофторопластовых подшипников скольжения, изготовляемых методом свертывания металлофторопластовой ленты, представляющей собой стальную ленту, на которую нанесен тонкий пористый металлический слой антифрикционного сплава, поры которого заполнены фторопластом 1. Такие подшипники могут работать без смазки и при очень ограниченной смазке, допускают большие удельные нагрузки и перепады температур. К недостаткам указанных подшипников относится сложность их изготовления, дефицитность и высокая стоимость металлофторопластовой ленты, которая может быть изготовлена только на специальных заводах (в Республике Беларусь таких заводов нет), а подшипники из нее изготавливаются методами точной штамповки, что исключает возможность их изготовления в условиях механических цехов заводов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является металлофторопластовый подшипник скольжения, содержащий стальную втулку с нанесенным на внутреннюю поверхность антифрикционным слоем из антифрикционного сплава, пропитанного фторопластом 2. Подшипник способен работать без смазки при температуре до 120 С и высоких нагрузках. К недостаткам известного подшипника следует отнести сложность его изготовления - из металлофторопластовой ленты методом свертки, невозможность обработки поверхности трения резанием и шлифованием, наличие стыка вдоль всей длины подшипника, что приводит к появлению задиров, а также высокая стоимость и дефицитность. Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, позволяющее расширить ассортимент металлофторопластовых подшипников скольжения и их функциональные возможности. Поставленная задача решается за счет того, что известный металлофторопластовый подшипник скольжения, содержащий металлическую втулку с нанесенным на внутреннюю поверхность слоем фторопласта, согласно полезной модели в качестве металлической втулки содержит втулку, выполненную из алюминиевого сплава, на внутреннюю поверхность которой перед нанесением слоя фторопласта методом микродугового оксидирования нанесено оксидное покрытие толщиной 5-20 мкм. На чертеже представлен металлофторопластовый подшипник скольжения согласно полезной модели. Размеры подшипника длина , внутреннийи внешнийдиаметры выбираются, исходя из действующих стандартов, нагрузочно-скоростных режимов работы узла трения или исходя из параметров конкретного узла трения, для которого производится замена подшипника скольжения из металлофторопластовой ленты на подшипник скольжения согласно полезной модели. У подшипника по прототипу металлическая втулка выполнена из стали, что не позволяет непосредственно на нее наносить фторопластовый слой из-за крайне низкой адгезии фторопласта к стали. Согласно полезной модели металлическая втулка выполнена из алюминиевого сплава, на внутренней поверхности которой нанесено методом микродугового оксидирования оксидное покрытие, к которому фторопласт обладает хорошей адгезией. Нанести оксидное покрытие достаточной толщины на сталь невозможно. При толщине оксидного покрытия менее 5 мкм адгезия фторопласта к нему резко снижается, а толщина более 20 мкм не приводит к дополнительному эффекту, но требует неоправданных затрат времени и электроэнергии на нанесение покрытия. По сравнению с прототипом заявляемый подшипник скольжения имеет следующие преимущества не требует для своего изготовления специальной дефицитной и дорогой металлофторопластовой ленты 2 1392 не требует для изготовления оборудования для точной штамповки, а может быть изготовлен из стандартных алюминиевых сплавов в условиях механического цеха любого завода позволяет производить доводку внутреннего диаметра путем механической обработки отсутствие стыка исключает как перегрев и заклинивание подшипника при недостаточнойвеличине зазора, так и быстрый износ подшипника при излишне большом зазоре в стыке, а также позволяет использовать подшипник в условиях вибронагрузок. Эффективность применения подшипника, согласно полезной модели, особенно высока в условиях мелкосерийного производства и при ремонте отдельных узлов трения. Достижение положительного эффекта подтверждается результатами испытаний. Из алюминиевого сплава Д 16 были изготовлены втулки длиной 40 мм, внешним диаметром 45 мм и внутренним 25 мм. На поверхность втулок было нанесено оксидное покрытие толщиной 10 мкм. Оксидирование производили в электролите, содержащем 15 г/л силиката натрия и 2 г/л гидроксида калия с использованием переменного тока частотой 50 Гц. Оксидирование производили в микроискровом режиме до конечного напряжения 360 В. Затем на внутреннюю поверхность втулки кистью наносили слой фторопластовой суспензии марки 4 Д. Повторным нанесением суспензии с сушкой при 90 С получено фторопластовое покрытие толщиной 0,7-0,8 мм. Покрытие спекали при температуре 370 С в течение 1,5 ч. Поверхность фторопластового покрытия обрабатывалась на токарном станке до получения фторопластового покрытия толщиной около 0,5 мм. Стендовые испытания изготовленных втулок были проведены в ГСКБ по зерноуборочной и кормоуборочной технике (г. Гомель). Проведенные испытания показали высокую работоспособность опытных металлофторопластовых подшипников, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения критерию промышленная применимость. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3