Композиционные спеченные антифрикционные материалы - Федорченко И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Наряду с этим от материалов конкретного назначения треоуется наличие специальных свойств. Так, материалы для тяжелонагруженвых узлов трения должны обладать достаточно высокой объемной механической прочностью; материал для работы при повышенных температурах ш без жидкой смазки — устойчивостью против окисления при no*bPM»* них температурах, хорошими антифрикционными свойствами ороду***»
It
окисления, стабильностью физико-механических свойств при рабочих температурах. Материалы, предназначенные для работы в условиях ваку ума и в среде инертных газов, должны быть устойчивы против схватывания поверхностей и иметь достаточно низкие значения коэффициента трения в отсутствие жидкой смазки.
Важнейшим требованием к материалу подшипников является отсутствие схватывания рабочих поверхностей, так как эта характеристика в значительной мере определяет допустимые величины рабочих давлений и скоростей.
Таким образом, нет универсального материала, пригодного для всех условий работы узлов трения. Для тех или иных конкретных условий необходимо создавать материал, удовлетворяющий этим условиям.
Классификация узлов трения
по условиям работы
и конструкции подшипников
По виду воспринимаемой нагрузки подшипники скольжения делятся на радиальные, упорные и радиально-упорные. Радиальные подшипники воспринимают радиальные (поперечные) относительно оси вала усилия, упорные — усилия вдоль оси вала, а радиально-упорные — комбинированные: радиальные и осевые нагрузки [502]. Конструктивно спеченные подшипники скольжения выполняются в виде цилиндрических втулок, втулок с одним буртом или сферических подшипников, распорных втулок с небольшой высотой, колец и, реже, вкладышей. Конструктивное выполнение узлов трения, оснащенных спеченными подшипниками, зависит от метода подвода смазки, режимов работы и способа крепления подшипника, что показано на рис. 1 [661, 832]. Подводить смазку к пористому подшипнику 1 можно через произвольно выполненное отверстие 2 в ступице, в которую запрессована втулка (рис. 1, а); из фетровой прокладки 3, пропитанной маслом (рис. 1, б); из фетрового кольца, имеющего резервуар для смазки (рис. 1, д); через два фетровых кольца 3, сопряженных^ масляным резервуаром 2 и резервуарной камерой 4 (рис; Ue); из смазочного резервуара 2 (рис. 1, г, и); периодической смазкой под-
пшпника из заполненного маслом канала 2 It,** 4 v « чанного подшипника производят ваті*™. ' ж)- КРвплвтае еп». Крис. 1, а, г, д, ж, и), поджимая его 2^4™™" 4*4 8 ™ЧГ шипник, имеющий подрез для ключа 2) или nnvt^i ' 6 П0К8эвв no* лансировать нагрузку от стержня (рис 1 ^прУЖИН0Й' позволяющей баченого подшипника при консольном РасположевГЗЛ1аВОВК" а в неразборном варианте - на рис 1 е 0Жевии вала Д»н на рис. 1, «,
Существует большое разнообразие' дРугих вилов ^„„^ исполнения подшипниковых элементов изТп^енных матера™
Рис. 2. Узлы трения, оснащенные деталями из спеченных антифрикционных материалов. Уплотнения торцевые (а—в); радиальные и лабиринтные (е)\ армжровочжыа
н распорные втулки (г).
вающих специфичность конструкции узлов трения. Это — конические подшипники, направляющие пластины, поршневые кольца, уплотннтельные радиальные кольца и вставки лабиринтных уплотнении, трущиеся элементы скользящих контактов и щеток, уплотнительные пластины двигателей ротационного и роторного типов, распорные и армировочные втуд-ки (например, насосов) и др.
На рис. 2, а показана схема установки неподвижного 1 и подвижного 2 колец торцевых уплотнений. Схема торцевого уплотнения, разделяющего газовую и масляную полости в турбинах, имеет подвижное кольцо ротора 1 и неподвижное кольцо с укрепленным в нем торцевым 2 и дополнительным радиальным 3 уплотнениями (рис. 2, б). Уплотнения рабочих частей проточной части турбины выполняются в виде радиального кольца А или лабиринтных вставок Б по типу «ласточкиного хвоста* Крис. 2, в). Размещение распорной 3 и армировочной 4 втулок уам електронасоса водоподъема, сопряженных с валом 2, рабочим колесом в, направляющим аппаратом 5 и пятой 2, приведено на рис. 2, а. тлмаял
Рекомендуются следующие размерные соотношения изготавливаем»» методом порошковой металлургии изделий типа втулок и колец:
TJr < 1,2; Т<25»
U
где L — высота; D — наружный диаметр; б — толщина степки втулки (для втулок больших размеров D > 50 мм) и | < 15 (для втулок небольших размеров D < 50 мм). Минимальная толщина втулки 1,5 мм
Однако для обеспечения более равномерно распределенной пористости и точности прессуемого изделия, т. е. из технологических соображений" втулки изготавливают с толщиной степки не менее 3,5—5,0 мм, а плоские элементы тппа пластин, щеток и т. п.— высотой пе менее 5—7 мм
При выборе конструкции подшипника необходимо учитывать такой важный фактор, влияющий на работоспособность узла трения, как от во т. тепла. Температура влияет на состояние структуры рабочего слоя, наличие фазовых превращений, степень пластической деформации поверхностного слоя, вязкость смазки и определяет многие процессы (окисление, взаимодействие материала подшипника и смазок и т. д.), идущие прп тренпплПоэтому конструкция подшипника должпа предусматривать возможность отвода такого количества тепла, которое необходимо гля нормального хода процессов при трении и образования износостойкого слоя вторичных структур. Для каждой конструкции подшипника должпа устанавливаться предельно допустимая рабочая температура. Определенные ограничения на конструкцию подшипника налагают также условия эксплуатации, допустимое биение вала, вязкость смазочного масла, стойкость масла к окислению и пр.
