[發明專利]一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承及其制造方法

有效

• 申請號: 201010256480.X
• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN101929506A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 張國強;倪志偉;王宏剛;范建明;顧春衛;羅佳;孫俞;楊生榮
• 申請（專利權）人: 浙江中達軸承有限公司
• 主分類號: F16C33/20
• 分類號: F16C33/20;D06M15/55;D06M101/22;D06M101/40;D06M101/32;D06M101/20;D06M101/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及到一種自潤滑復合滑動軸承及其制造方法，尤其是一種纏繞纖維增強自潤滑復合滑動軸承及其制造方法。

技術背景

近年來，隨著有色金屬的大量消耗以及有色金屬的成本增加，以有機高分子材料替代金屬材料作為結構與功能零部件的技術取得了迅速的發展。纖維增強環氧樹脂復合材料是一類高強度的增強材料，由于此類材料具有熱固性樹脂高硬度、高強度的特點，使得增強后的材料具有優異的機械性能。纖維增強樹脂基自潤滑復合軸承因其具有自潤滑性能好、耐腐蝕、減震降燥、抗異物侵入損傷、成本低、省能源資源等優點，一直是新型軸承研究開發的重點方向之一。專利號為CN87102143的中國發明專利公開了一種纖維增強模塑料型水潤滑減摩抗磨材料，以價廉易得的苯酚甲醛樹脂和脫脂棉纖維為主要組份，其配制工藝簡單并能用壓縮模塑法方便地成型出各種滑動摩擦件，配制和成型過程中無污染環境和危害操作人員健康物質產生。此類材料制造潛水泵電機導軸承和推力盤摩擦片，以水作潤滑介質在高速高載工作條件下有良好的減摩抗磨性。但由于此類材料采用壓縮模塑法制備，因此只能制備平面板狀材料，適用于制造墊片或平面推力軸承。公開號為CN2482605的中國實用新型專利公開了一種復合型軸承，包括非金屬內層和金屬外層，兩者通過粘接劑復合為一體，非金屬基層由有機纖維紗采用平紋或緞紋方式混織而成。此軸承結構簡單，成型加工制造容易，根據需要可做成各種形狀的滑動軸承，而且承載力強，剛性好，強度和硬度較高，具有優異的自潤滑性、耐磨性和優良的防污染性及防腐蝕性。但由于此類軸承采用的有機纖維是以混織布的形式存在，因此成本較高，并且軸承只適合制備薄壁形滑動軸承。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提出一種承載能力高，耐磨性好，并且成本低廉的纏繞纖維增強自潤滑復合軸承及其制造方法。

為解決上述技術問題，本發明一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承包括內纏繞層和外纏繞層，所述內纏繞層由聚四氟乙烯纖維和其他高耐磨的纖維混合并經樹脂膠液浸漬后纏繞而成，所述其它耐磨纖維采用芳綸纖維、聚酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維或碳纖維中的一種或兩種；所述外纏繞層由無堿長玻璃纖維與樹脂膠液浸漬纏繞在所述內纏繞層上，作為軸承的襯背。

一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承的制造方法，包括如下工藝步驟：

1、配制樹脂膠液：將環氧樹脂、固化劑、固化促進劑、填料、有機助劑按比例稱量，利用高速攪拌器進行攪拌，待均勻后，置入纏繞機中的膠液池中，待用。

2、準備芯棒：將芯棒進行打磨及清洗；

3、制備軸承內層材料：將聚四氟乙烯(PTFE)連續長纖維和其它耐磨纖維共同纏繞組成一種混合纖維，所述聚四氟乙烯(PTFE)纖維的纖維度為150～500D，所述其它耐磨纖維采用芳綸纖維、聚酯纖維、超高分子量聚乙烯纖維或碳纖維中的一種或兩種的混合物，纖維度為200～1000D。

4、纏繞軸承內層：利用纏繞機，將上述混合纖維通過浸漬配制好的所述樹脂膠液纏繞在芯棒上，纏纏繞角為30°～85°，纏繞厚度為0.45mm～0.55mm。

5、制備背襯層：將浸漬過膠液的無堿長玻璃纖維纏繞在內襯層上，以作為軸承的背襯層，其纖維纏繞角為30°～85°，紗線寬度在10mm～25mm；

6、固化成型：將纏繞好的軸承初品取下，連同芯棒一起放置于烘箱中進行固化，固化溫度為100℃～180℃，時間為6～15小時；待固化完全后，將軸承毛品連同芯棒從烘箱中取出。

7、后續加工：將固化后的軸承毛品連同芯棒，在車床上進行外表面的加工，留部分加工余量；然后脫膜，將軸承制品從芯棒上取出，按軸承高度加工到要求尺寸，并且對軸承外徑進行加工至所需要的公差范圍，得軸承成品。

上述一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承的制造方法，在準備芯棒時，對芯棒進行打磨及清洗后，在芯棒表面噴涂或擦涂相應的耐高溫脫膜劑，所述脫膜劑為硅油、聚乙烯醇中的一種或兩種的混合物。

上述一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承的制造方法，在制備背襯層時，在浸膠前對所述無堿長玻璃纖維適當的潤濕，所述無堿玻璃纖維的纖維度為200～3000Tex。

上述一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承的制造方法，配制所述樹脂膠液所用的所述環氧樹脂采用液體雙酚A型環氧樹脂，環氧值為0.35～0.55eq/100g。

上述一種纏繞纖維增強自潤滑復合軸承的制造方法，配制所述樹脂膠液所用的所述固化劑采用甲基四氫苯酐(MeTHPA)或六氫鄰苯二甲酸酐(HHPA)，其用量為所述環氧樹脂的60～90％(以質量份數計算)；