[發(fā)明專利]多層的滑動軸承材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01119379.4
• 申請日: 2001-06-01
• 公開（公告）號: CN1327131A
• 公開（公告）日: 2001-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 力示京子;田中拓也;平松伸隆;柴山隆之
• 申請（專利權(quán)）人: 大同軸瓦工業(yè)株式會社
• 主分類號: F16C33/20
• 分類號: F16C33/20
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 黃淑輝

本發(fā)明涉及多層的滑動軸承材料，它的滑動面涂覆有固體潤滑劑的保護層。

滑動軸承通常用來作為如船用發(fā)動機或汽車發(fā)動機曲軸的軸承。滑動軸承是由鋼基體和與它結(jié)合的銅質(zhì)軸承合金或鋁質(zhì)軸承合金構(gòu)成的。保護層通常是涂覆在滑動軸承的表面，以改進與提高滑動的適應(yīng)和貼合性與耐磨性。

JP-A-2000-27868報導(dǎo)了如有自潤滑的聚四氟乙烯覆蓋于表面的船用發(fā)動機的滑動軸承。而JP-A-58-108299則報導(dǎo)了汽車發(fā)動機的滑動軸承，它的滑動面涂覆有保護層，保護層包括如石墨或二硫化鉬的固體潤滑劑和如酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂的粘合劑。

酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂屬熱固性樹脂，它們的硬度高，因而都缺乏足夠的適應(yīng)和貼合性。幾乎沒有一種潤滑劑可供發(fā)動機起動時使用。尤其是在樹脂與曲軸間發(fā)生滑動磨損時所產(chǎn)生的磨損碎屑將損害保護層，有時將使保護層在它的使用的早期階段便失去效用。

為了防止上述的滑動磨損，人們提出了在保護層使用如含聚四氟乙烯的軟的熱塑性樹脂。然而它缺乏足夠的耐磨性。另外，當曲軸因折曲而導(dǎo)致與軸承的一端局部接觸時，約有10μm厚的熱塑性樹脂的接觸部分將減薄，以致保護層在它的使用期限的早期階段便失去效用。由此產(chǎn)生的軸承合金和曲軸間的金屬與金屬接觸有導(dǎo)致滑動卡塞(seizure)的可能性。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種多層的滑動軸承材料，它能防止保護層因磨損碎屑而導(dǎo)致的過早磨損，并能防止與配對部分的局部接觸而產(chǎn)生的滑動卡塞。

本發(fā)明提供的多層滑動軸承材料包含有一保護層涂覆于軸承合金層的表面，其特點是保護層包括有固體潤滑劑和粘合劑，粘合劑包含有熱塑性與熱固性的樹脂，二者在極性溶劑中都是可溶的。

熱塑性樹脂與熱固性樹脂溶解于溶劑中時，它們是如同分子一樣的微小單元彼此完全混合的。由此形成的粘合劑具有熱塑性樹脂與熱固性樹脂的中間特性。相應(yīng)地保護層即使和配對部分有局部接觸也難以變形，因而具有相當大的強度。因此可防止保護層使用的過早磨損和滑動合金層與配對部分間的金屬-金屬接觸。另外，由于粘合劑具有適宜的硬度，能保持所要求的滑動適應(yīng)和貼合性。即使粘合劑在與配對部分的滑動時耗盡，保護層表面也不會在它的使用早期階段有深度的損壞而失去效用。

保護層的一種優(yōu)選形式是熱固性樹脂的體積百分數(shù)是100％時，熱塑性樹脂的體積百分數(shù)是1％至100％。當熱塑性樹脂的體積百分數(shù)小于1％時，粘合劑有類似于熱固性樹脂的特性。相應(yīng)地粘合劑的適應(yīng)和貼合性差，可出現(xiàn)磨屑導(dǎo)致的過早的滑動磨損。而當熱塑性樹脂體積百分數(shù)超過100％時，粘合劑有類似于熱塑性樹脂的特性。因為這時保護層的硬度降低，將有耐磨性的下降，并出現(xiàn)與配對部分的局部接觸而產(chǎn)生的金屬-金屬接觸。

另一種優(yōu)選形式是保護層含有不高于80％體積百分數(shù)的固體潤滑劑。固體潤滑劑減小了保護層的摩擦系數(shù)。如固體潤滑劑高于80％體積，熱塑性樹脂與熱固性樹脂的百分數(shù)減少，這時固體潤滑劑不能保留下來，保護層的強度和相應(yīng)的保護層的耐磨性都將減低。

再一種優(yōu)選形式是保護層含有不超過5％體積百分數(shù)的硬粒子。硬粒子可提高保護層的耐磨性。當硬粒子體積百分數(shù)超過5％，保護層的沖擊性增大，致使其配對部分損壞，或由于其配對部分的損壞而使保護層失去效用。

本發(fā)明將僅根據(jù)附圖與實例作出敘述，其中：

圖1是本發(fā)明一個實施方案中的滑動軸承的剖面圖；

圖2是滑動軸承的透視圖；和

圖3是船用發(fā)動機曲柄的部分剖面圖。

另外表3列出了具有本實施方案的保護層10的滑動軸承和具有傳統(tǒng)保護層的滑動軸承的摩擦，磨損與卡塞實驗的結(jié)果。

本發(fā)明的一個實施方案將根據(jù)附圖進行描述。該實施方案是將本發(fā)明應(yīng)用在船用發(fā)動機曲柄銷的滑動軸承上。

首先參看圖3，它顯示供船用發(fā)動機曲軸上使用的曲柄銷軸承1。曲柄銷軸承1包括軸承盒2和套在軸承盒上的滑動軸承3。軸承盒2包括曲柄桿4，裝在曲柄桿上的上盒5和裝在上盒下部的下盒6。滑動軸承3包括彼此上下對放的兩個半圓柱形滑動軸承7。一個半圓柱形軸承7如圖2所示，每個軸承7此處以后稱為“半軸承”。圖1表明每個半軸承7包括鋼板制的金屬基體8，含有鋁軸承合金的并附著于金屬基體上的合金層9，和在合金層表面(軸承面)涂覆著的保護層10。保護層10是使用適當?shù)耐扛卜椒ǎ鐕婌F、輥涂或涂刷等方法進行涂覆的。