×
25.08.2017
217.015.b3d6

ПОДШИПНИК СО СЛОЕМ СКОЛЬЖЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к подшипнику со слоем скольжения и способу его получения. Подшипник со слоем скольжения состоит из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения, который включает в себя матрицу из твердого раствора олова и сурьмы в количестве 0,5…4,5 вес.%, содержащую включения медно-оловянных частиц соединения CuSn при общем содержании меди в сплаве 2…25 вес.%. Содержание примеси свинца не более 0,35% и общее содержание примесей остальных элементов не более 1%. Технический результат: создание подшипника со слоем скольжения с улучшенными рабочими свойствами.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, к подшипникам со слоем скольжения, например, для двигателей внутреннего сгорания.

Необходимые для длительной и надежной работы свойства слоя скольжения подшипников известны и включают, в частности, следующие основные требования:

- усталостная прочность, выражающаяся в способности выдерживать знакопеременные нагрузки во всем диапазоне рабочих температур;

- хорошие триботехнические свойства, включая низкий коэффициент трения в условиях смешанной и граничной смазки;

- высокая сопротивляемость задирам в условиях кратковременных нарушений режима жидкостного трения за цикл работы двигателя или нарушений маслоснабжения;

- высокая износостойкость материала подшипника и способность в минимальной степени изнашивать и повреждать шейки коленчатого вала в аварийных режимах;

- способность удерживать посторонние частицы, находящиеся в смазочном материале, без повреждения поверхности шейки коленчатого вала;

- высокая коррозионная стойкость в среде смазочного масла;

- способность хорошо прирабатываться и компенсировать допустимые неточности изготовления и сборки;

- технологичность и невысокая стоимость изготовления за счет использования высокотехнологичного и производительного современного оборудования, а также постоянного совершенствования технологии изготовления;

- невысокая стоимость материалов подшипника.

Известен многослойный материал для подшипников скольжения (например, патент RU 2247658, 28.12.1999 г.) с несущим слоем, слоем подшипникового сплава, первым промежуточным слоем из никеля, вторым промежуточным слоем из олова и никеля, а также слоем скольжения из меди и олова.

При этом слой скольжения имеет матрицу из олова, включающую медно-оловянные частицы, состоящие на 39-55 вес.% из меди, и остальное олово. По данному патенту под действием рабочих нагрузок и температур олово из матрицы слоя скольжения диффундирует во второй промежуточный слой олово-никель, при этом толщина слоя скольжения уменьшается, а следовательно, в нем увеличивается концентрация относительно твердых медно-оловянных частиц и в соответствии с правилом Шарли повышается его прочность.

К недостаткам данной конструкции относятся:

относительно невысокая прочность чистого олова, используемого в качестве матрицы слоя скольжения, и склонность чистого олова к превращению в α-фазу («оловянной чуме») при пониженных температурах;

- длительный процесс диффузии олова во второй промежуточный слой при рабочей температуре подшипника (около 120°C). Как указывается в патенте, заметные результаты диффузии появляются после 1000 часов работы двигателя, а следовательно, в первоначальный длительный период работы двигатель не может работать на полной мощности во избежание усталостного повреждения слоя скольжения подшипников;

- при диффузии олова из слоя скольжения во второй промежуточный слой толщина его уменьшается, а второго промежуточного слоя (олово-никель) увеличивается. Поэтому при износе слоя скольжения работа поверхности шейки коленчатого вала будет происходить по второму промежуточному слою, который имеет значительную толщину и относительно высокую твердость (700 HV), но не обладает необходимыми для надежной работы антифрикционными свойствами. Это может приводить к повышенному износу и задиру подшипника.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и решаемой задаче является элемент скольжения по патенту RU 2456486, 12.09.2008 г. со слоем скольжения, образованным из сплава с компонентами олова, сурьмы и меди, доля которых составляет, вес.%:

сурьма 5-20%
медь 0,5-20%
остальное олово

причем содержание свинца составляет не более 0,7%, а полное содержание прочих компонентов не более 0,5%.

Из этого же изобретения также известен способ получения элемента скольжения со слоем скольжения из сплава с компонентами олово, сурьма, медь путем электролитического осаждения на формообразующий корпус.

Недостатками упомянутого изобретения являются повышенное допустимое содержание свинца (до 0,7%), что приводит к образованию легкоплавкой перитектики с температурой плавления 182°C, понижающей механическую прочность сплава при повышенных температурах (Рудницкий Н.М. «Материалы автотракторных подшипников скольжения». М.: Машиностроение, 1965 г. С. 43), наличие в структуре сплава с содержанием сурьмы свыше 7,5% твердых и хрупких частиц SbSn, вызывающих повышенный износ шеек вала, а также сложный и чувствительный к составу электролита и режимам нанесения способ электролитического осаждения трехкомпонентного сплава слоя скольжения.

Целью настоящего изобретения является повышение за счет оптимизации структуры материала слоя скольжения подшипника его прочности и способности сопротивляться усталостному разрушению, повышение износостойкости слоя скольжения и его способности в минимальной степени изнашивать и повреждать шейки коленчатого вала, повышение способности хорошо прирабатываться и компенсировать допустимые неточности изготовления и сборки.

Для достижения этой цели предлагается подшипник со слоем скольжения, состоящий из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения. Слой скольжения подшипника выполняется из материала, содержащего олово, сурьму и медь, причем в отличие от аналогов олово с сурьмой в количестве 0,5…4,5 вес.% образуют матрицу в виде твердого раствора, а медь образует с оловом соединение Cu6Sn5, распределенное в этой матрице в виде более твердых медно-оловянных частиц при общем содержании меди в сплаве 2…25 вес.%, причем содержание примеси свинца составляет не более 0,35% и общее содержание примесей остальных элементов не более 1%. Общее содержание примесей остальных элементов в составе оловянистых баббитов ограничено величиной около 1% в соответствии с требованиями Американского общества автомобильных инженеров (Рудницкий Н.М. «Материалы автотракторных подшипников скольжения», М., с. 45, табл. 5).

Как известно (Рудницкий Н.М. «Материалы автотракторных подшипников скольжения», М., с. 42), добавление сурьмы и меди повышает прочностные свойства олова, однако при слишком большом содержании этих элементов значительно увеличивается хрупкость сплава. Поэтому в предлагаемом изобретении содержание сурьмы находится в пределах 0,5…4,5%, что позволяет повысить прочность матрицы слоя скольжения, избежать образования хрупких и твердых частиц SnSb, а также исключить возможность перехода чистого олова в α-фазу («оловянную чуму»). Медь в данном сплаве, в количестве, начиная с 2%, в соответствии с диаграммой состояния сплава олово-сурьма-медь (Рудницкий Н.М. «Материалы автотракторных подшипников скольжения», М.: Машиностроение, 1965 г. С. 39) образует частицы Cu6Sn5 в твердом растворе олова с сурьмой, что повышает твердость, а следовательно, прочность и износостойкость слоя скольжения подшипника. Содержание меди может колебаться в пределах от 2 до 25% в зависимости от нагрузок, воспринимаемых слоем скольжения и необходимых для данных условий антифрикционных свойств.

Технический результат изобретения - создание подшипника со слоем скольжения с улучшенными рабочими свойствами.

Подшипник со слоем скольжения, состоящий из формообразующего корпуса, с нанесенным антифрикционным подшипниковым сплавом на основе меди или алюминия и гальваническим слоем скольжения, выполненным из материала, содержащего олово, сурьму и медь, отличающийся тем, что олово с сурьмой в количестве 0,5…4,5 вес.% образуют матрицу в виде твердого раствора, а медь образует с оловом соединение CuSn, распределенное в этой матрице в виде более твердых медно-оловянных частиц при общем содержании меди в сплаве 2…25 вес.%, причем содержание примеси свинца не превышает 0,35% и общее содержание примесей остальных элементов не превышает 1%.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 20.
27.02.2013
№216.012.2ba2

Двигатель внутреннего сгорания с высокой ограничительной характеристикой и высокой скоростью приема нагрузки

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. Двигатель внутреннего сгорания содержит два турбокомпрессора (2) и (3) с различной настройкой, один из которых (2) имеет большее сечение соплового аппарата. Подвод выпускных газов к каждому турбокомпрессору (2) и (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476697
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2014
№216.012.b8d8

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, чугунную втулку (1) цилиндра, чугунную крышку (2) цилиндра, стальную прокладку (3) газового стыка между втулкой (1) и крышкой (2) цилиндра, скрепленные при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513048
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.08.2014
№216.012.ed58

Способ испытания внутритрубного инспекционного прибора на кольцевом трубопроводном полигоне

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проведения ресурсных и метрологических испытаний внутритрубных инспекционных приборов. Способ испытания внутритрубного испытательного прибора заключается в ведении его в контролируемый трубопровод через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526579
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.10.2014
№216.012.fee5

Втулка цилиндра

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Втулка (1) цилиндра двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением содержит полость (2) охлаждения, выполненную в верхней части втулки, и канал (3) подвода охлаждающей жидкости. Полость (2) охлаждения выполнена в верхней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531109
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.02a9

Клапанное устройство с заслонкой

Клапанное устройство содержит заслонку с двумя диаметрально расположенными наконечниками, имеющими гарантированный боковой зазор с корпусом и опирающимися с регламентированным натягом через шаровые элементы в гнезда упоров, по крайней мере один из которых закреплен на упругом элементе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532079
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.02.2015
№216.013.25a3

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя втулку (1) цилиндра, крышку (5) цилиндра, поршень (6) и шатун (7). У втулки (1) цилиндра выполнены приливы (2) у верхнего торца втулки с резьбовыми отверстиями под шпильки (3),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541088
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2015
№216.013.3cc7

Трубопровод испытательного полигона с узлом приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики трубопровода

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Трубопровод испытательного полигона содержит узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики (далее СОД), который является самостоятельной единицей, включенной в кольцевой испытательный трубопровод и составляющий в сумме с ним его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547047
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.432d

Способ стабилизации давления масла для обеспечения пуска двигателя внутреннего сгорания с использованием управляемого перепускного клапана

Изобретение относится к устройствам управления системой смазки двигателя внутреннего сгорания. Способ стабилизации давления масла для обеспечения пуска двигателя внутреннего сгорания, реализуемый в системе смазки двигателя, состоящей из расходного бака, насоса с нагнетательным маслопроводом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548695
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.45d8

Испытательный полигон

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Испытательный полигон содержит соединенные между собой насосную станцию, замерно-регулировочный пункт, технологические трубопроводы с запорной аппаратурой, узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики трубопроводов, первый, второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549384
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.12.2015
№216.013.9739

Стенд для усталостных испытаний на кручение коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к испытательной технике и испытаниям на усталостную прочность при кручении. Стенд содержит сервогидравлическое нагружающее устройство (СНУ), элемент коленчатого вала (1), один конец которого жестко крепится через фланец отбора мощности к вертикальной неподвижной стойке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570333
Дата охранного документа: 10.12.2015
Показаны записи 1-10 из 24.
27.02.2013
№216.012.2ba2

Двигатель внутреннего сгорания с высокой ограничительной характеристикой и высокой скоростью приема нагрузки

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. Двигатель внутреннего сгорания содержит два турбокомпрессора (2) и (3) с различной настройкой, один из которых (2) имеет большее сечение соплового аппарата. Подвод выпускных газов к каждому турбокомпрессору (2) и (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476697
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2014
№216.012.b8d8

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, чугунную втулку (1) цилиндра, чугунную крышку (2) цилиндра, стальную прокладку (3) газового стыка между втулкой (1) и крышкой (2) цилиндра, скрепленные при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513048
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.08.2014
№216.012.ed58

Способ испытания внутритрубного инспекционного прибора на кольцевом трубопроводном полигоне

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проведения ресурсных и метрологических испытаний внутритрубных инспекционных приборов. Способ испытания внутритрубного испытательного прибора заключается в ведении его в контролируемый трубопровод через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526579
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.10.2014
№216.012.fee5

Втулка цилиндра

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Втулка (1) цилиндра двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением содержит полость (2) охлаждения, выполненную в верхней части втулки, и канал (3) подвода охлаждающей жидкости. Полость (2) охлаждения выполнена в верхней части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531109
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.10.2014
№216.013.02a9

Клапанное устройство с заслонкой

Клапанное устройство содержит заслонку с двумя диаметрально расположенными наконечниками, имеющими гарантированный боковой зазор с корпусом и опирающимися с регламентированным натягом через шаровые элементы в гнезда упоров, по крайней мере один из которых закреплен на упругом элементе,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532079
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.02.2015
№216.013.25a3

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя втулку (1) цилиндра, крышку (5) цилиндра, поршень (6) и шатун (7). У втулки (1) цилиндра выполнены приливы (2) у верхнего торца втулки с резьбовыми отверстиями под шпильки (3),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541088
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2015
№216.013.3cc7

Трубопровод испытательного полигона с узлом приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики трубопровода

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Трубопровод испытательного полигона содержит узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики (далее СОД), который является самостоятельной единицей, включенной в кольцевой испытательный трубопровод и составляющий в сумме с ним его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547047
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.432d

Способ стабилизации давления масла для обеспечения пуска двигателя внутреннего сгорания с использованием управляемого перепускного клапана

Изобретение относится к устройствам управления системой смазки двигателя внутреннего сгорания. Способ стабилизации давления масла для обеспечения пуска двигателя внутреннего сгорания, реализуемый в системе смазки двигателя, состоящей из расходного бака, насоса с нагнетательным маслопроводом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548695
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.45d8

Испытательный полигон

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Испытательный полигон содержит соединенные между собой насосную станцию, замерно-регулировочный пункт, технологические трубопроводы с запорной аппаратурой, узел приема/пуска/пропуска средств очистки и диагностики трубопроводов, первый, второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549384
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.12.2015
№216.013.9739

Стенд для усталостных испытаний на кручение коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к испытательной технике и испытаниям на усталостную прочность при кручении. Стенд содержит сервогидравлическое нагружающее устройство (СНУ), элемент коленчатого вала (1), один конец которого жестко крепится через фланец отбора мощности к вертикальной неподвижной стойке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570333
Дата охранного документа: 10.12.2015
+ добавить свой РИД