固体自润滑滑动轴承

摘要

本发明公开一种固体自润滑滑动轴承。所述筒状轴套(1)内壁沿内表面周向均匀加工3‑5个轴向楔形沟槽(2)，所述楔形沟槽(2)的长度方向与所述筒状轴套(1)的轴线平行，所述楔形沟槽(2)与固体自润滑块体(4)底部接触面具有斜度，楔形沟槽(2)的纵向截面为楔形和矩形的组合，其中，楔形沟槽(2)前部楔形部分装有固体自润滑块体(4)，楔形沟槽(2)后部矩形部分设置弹簧(3)。本发明提供的固体自润滑块体(4)不承担载荷，随着磨损进行自动沿斜度方向持续滑动，为轴与轴承轴套的摩擦持续提供自润滑材料并形成转移膜，从而获得较低的摩擦系数和磨损量，该发明可大幅度提高轴承的承载能力、润滑性能和使用寿命。

权利要求

1.一种固体自润滑滑动轴承，包括筒状轴套（1）及弹簧（3），其特征在于：所述筒状轴套（1）内壁沿内表面周向均匀加工3-5个轴向楔形沟槽（2），所述楔形沟槽（2）的长度方向与所述筒状轴套（1）的轴线平行，所述楔形沟槽（2）与固体自润滑块体（4）底部接触面具有斜度，楔形沟槽（2）的纵向截面为楔形和矩形的组合，其中，楔形沟槽（2）前部楔形部分装有固体自润滑块体（4），楔形沟槽（2）内的后部矩形部分设置弹簧（3）。

2.根据权利要求1所述的固体自润滑滑动轴承，其特征在于：所述固体自润滑块体（4）的下表面与所述筒状轴套（1）的轴线平行，所述固体自润滑块体（4）的下表面与上表面的夹角α=3°-5°，固体自润滑块体（4）的底部横截面的弧度与所述楔形沟槽（2）的弧度相同。

3.根据权利要求1或2所述的固体自润滑滑动轴承，其特征在于：所述楔形沟槽（2）楔形部分的前端与固体自润滑块体（4）的前端之间留有间隙。

4.根据权利要求1或2所述的固体自润滑滑动轴承，其特征在于：所述筒状轴套（1）的材料为轴承不锈钢，如：9Cr18MoV、17-7PH；所述固体自润滑块体（4）为高分子复合材料，如：聚四氟乙烯、聚酰亚胺。

说明书

固体自润滑滑动轴承

技术领域

[0001] 本发明涉及一种轴承技术领域，特别是涉及一种固体自润滑滑动轴承。

背景技术

[0002] 固体自润滑轴承一般是采用金属基材结合固体润滑剂，利用两种材料的性能互补，可在高温、低速、重载、干摩擦等特殊条件下，实现无油自润滑，降低摩擦系数，提高服役寿命。金属基固体自润滑轴承主要分为镶嵌型和粉末冶金整体烧结型。金属基镶嵌型是在基体上预先设计、加工好一定面积比例的孔洞或沟槽,在其中嵌入固体润滑材料,经过特殊粘结及时效处理,将二者结合成为一个整体，以其作为轴承、轴瓦或衬板。粉末冶金整体烧结固体自润滑轴承是把固体润滑剂以粉末的形式作为组元添加到基体原料中，通过压制成形、烧结，形成自润滑复合材料，以其作为轴承、轴瓦或衬板。例如：中国专利(201310722523.2)公开了一种镶嵌式固体润滑轴承，该轴承的筒状基体内壁和外壁上设有润滑孔并填充润滑材料，利用石墨本身的吸油和受热的膨胀作用来提高润滑效果；中国专利(201010194738.8)公开了一种金属基镶嵌式弹性自润滑滑动轴承，在基体上沿内表面周向开设环扇状轴向沟槽，并在其底部的橡胶垫层内嵌入一定形状的高分子轴承条，由其内表面构成轴承摩擦面。该轴承结合了高分子材料的优异摩擦学性能和橡胶的弹性性能，满足了轴的柔性要求；中国专利(201420530481.2)公开了一种镶嵌式固体自润滑柱塞，将内部拥有许多微小的空穴的固体自润滑粒子镶嵌在柱塞本体表面的圆形孔穴中，应用于冶金设备配件技术领域。中国专利号200610085253.9提出了一种镶嵌式自润滑空气环轴承，选用以聚四氟乙烯为基料的轴壳，在其内部加工出沟槽用以储存润滑剂；中国专利(200910061165.9)披露了一种薄壁镶嵌自润滑轴承，将固体润滑剂通过过盈配合方式压入铜合金板的盲孔中并打磨平整，最后进行剪切、卷制成型。该轴承具有体积小、重量轻、成本低的优点；中国专利(200420017621.2)披露了一种金属基镶嵌型自润滑螺栓滚轮轴承，在铜质内圈径向设置通孔并镶嵌有固体润滑剂，轴承通过法兰和丝扣完成滚轮套和螺栓轴之间的滑动配合，增大了滚轮与螺栓轴的摩擦面，提高了耐冲击性。

[0003] 上述镶嵌式固体自润滑轴承虽然都具有一定的优点，但是都存在不足之处，如承载能力低、磨损间隙无法自动补偿，进而导致回转精度低和寿命短等问题。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种固体自润滑滑动轴承。该发明利用固体自润滑材料的自润滑性能以及楔形结构，实现在轴套承载区摩擦表面的自润滑材料持续供给(减摩)，轴承由基体承载区承载，承载能力强。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种固体自润滑滑动轴承，包括筒状轴套及弹簧，所述筒状轴套内壁沿内表面周向均匀加工3-5个轴向楔形沟槽，所述楔形沟槽的长度方向与所述筒状轴套的轴线平行，所述楔形沟槽与固体自润滑块体底部接触且具有斜度，楔形沟槽的纵向截面为楔形和矩形的组合，其中，楔形沟槽前部楔形部分装有固体自润滑块体，楔形沟槽内的后部矩形部分设置弹簧。

[0006] 所述固体自润滑块体的下表面与所述滑动轴承筒状基体的轴线平行，固体自润滑块体下表面与上表面的夹角α＝3°-5°，固体自润滑块体的底部横截面的弧度与所述楔形沟槽的弧度相同。

[0007] 所述楔形沟槽楔形部分的前端与固体自润滑块体的前端之间留有间隙。

[0008] 所述滑动轴承筒状基体的材料为轴承不锈钢，如：9Cr18MoV、17-7PH；所述固体自润滑块体为高分子复合材料，如：聚四氟乙烯、聚酰亚胺。

[0009] 本发明的有益效果是：该发明的轴承载荷主要由轴承轴套承载，耐磨性好且承载能力强，消除了因磨损或弹塑性变形产生的间隙。本发明提供的固体自润滑块体不参与承担载荷，随着磨损的进行，弹簧释放弹性推动自润滑块自动沿轴线方向滑动，为轴与轴承轴套的摩擦持续提供自润滑材料并形成转移膜，从而获得较低的摩擦系数和磨损量，该发明可大幅度提高轴承的承载能力、润滑性能和使用寿命。

附图说明

[0010] 图1是固体自润滑滑动轴承轴测图(实施例1)；

[0011] 图2是固体自润滑滑动轴承主视图(实施例1)；

[0012] 图3是固体自润滑滑动轴承楔形沟槽部分剖视图(实施例1)；

[0013] 图4是固体自润滑滑动轴承测图(实施例2)。

[0014] 在图1中，1-筒状轴套，2-楔形沟槽，3-弹簧，4-固体自润滑块体，5-调节顶丝。

具体实施方式

[0015] 本发明的滑动轴承的筒状轴套1的内壁沟槽为楔形沟槽2，先在筒状轴套1轴向内表面加工出3-5个楔形沟槽2，楔形角度为3-5度，将固体自润滑块体4嵌入楔形沟槽2中，通过楔形沟槽2内壁使固体自润滑块体4和轴接触。最后放入弹簧3，处于压缩状态的弹簧一端与固体自润滑块体4侧面接触，另一端与楔形沟槽2的内壁接触。

[0016] 实施例1

[0017] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施方式用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0018] 图1～图3是本发明公开的一种固体自润滑滑动轴承，所述滑动轴承由筒状轴套1、楔形沟槽2、弹簧3和固体自润滑块体4组成。

[0019] 所述滑动轴承的筒状轴套1沿周向均匀布置3个楔形沟槽2，楔形沟槽2的长度方向与轴线向一致，固体自润滑块体4布置于楔形沟槽2内；所述楔形沟槽2在轴承轴套内底部加工有3°的斜度，所述斜度与固体自润滑块体4上表面斜度相匹配。

[0020] 所述弹簧3安装后处于压缩状态，固体自润滑块体4发生磨损后，弹簧3推动固体自润滑块体4沿楔形沟槽2的底部斜面移动(弹簧伸长)。

[0021] 所述筒状轴套1的材料为轴承不锈钢9Cr18MoV。所述固体自润滑块体4为高分子复合材料聚四氟乙烯。

[0022] 固体自润滑滑动轴承由筒状轴套1承载，固体自润滑块体4润滑，弹簧3安装后处于压缩状态，当固体自润滑块体4磨损或发生弹塑性变形时，弹簧3推动固体自润滑块体4沿斜度方向持续移动，为轴与筒状轴套1的摩擦持续提供自润滑材料并形成转移膜，从而获得较低的摩擦系数和磨损量，大幅度提高滑动轴承的承载能力、润滑性能和使用寿命。

[0023] 实施例2

[0024] 图4是本发明公开的又一种固体自润滑滑动轴承，由筒状轴套1、楔形沟槽2、弹簧3、固体自润滑块体4和调节顶丝5组成。

[0025] 筒状轴套1内壁沿内表面周向均匀加工3个楔形沟槽2，所述楔形沟槽2的长度方向与轴线一致，固体自润滑块体4置于楔形沟槽2内，楔形沟槽2在筒状轴套1内底部加工有3°的斜度，斜度与固体自润滑块体4的上表面斜度相匹配。与安装弹簧3位置相同的筒状轴套1的右侧端面加工3个螺纹孔，所述螺纹孔中装有调节顶丝5。

[0026] 所述弹簧3安装后处于压缩状态，固体自润滑块体4发生磨损后，弹簧3推动自润滑块沿楔形沟槽底部斜面移动(弹簧伸长)。

[0027] 所述筒状轴套1的材料为轴承不锈钢17-7PH。所述固体自润滑块体4为高分子复合材料聚酰亚胺。

[0028] 固体自润滑滑动轴承由筒状轴套1承载，固体自润滑块体4润滑，弹簧3安装后处于压缩状态，当自润滑块磨损或发生弹塑性变形时，调节顶丝5给弹簧3施加压力推动固体自润滑块体4沿斜度方向持续移动，为轴与筒状轴套1的摩擦持续提供自润滑材料并形成转移膜，从而获得较低的摩擦系数和磨损量，大幅度提高轴承的承载能力、润滑性能和使用寿命。

[0029] 上述实施方式并非是本发明的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本发明的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本发明的技术范畴。