74. Материалы, применяемые для изготовления подшипников скольжения

Материал вкладыша (основной детали подшипника) должен иметь:

1) малый коэффициент трения и высокую сопротивляемость заеданию в периоды отсутствия режима жидкостного трения (пуски, торможение и т. п.);

2) достаточную износостойкость наряду со способностью к приработке. Износостойкость вкладыша должна быть ниже износостойкости цапфы, так как замена вала обходится значительно дороже, чем замена вкладыша;

3) достаточно высокие механические характеристики и особенно высокую сопротивляемость хрупкому разрушению при действии ударных нагрузок.

Вкладыши изготовляют из самых разнообразных материалов:

Бронзы оловянные, свинцовые, кремниевые, алюминиевые и прочие обладают достаточно высокими механическими характеристиками, но сравнительно плохо прирабатываются и способствуют окислению масла. Бронзы широко применяют в крупносерийном и массовом производстве.

Чугун обладает хорошими антифрикционными свойствами благодаря включениям свободного графита, но прирабатывается хуже, чем бронзы. Его применяют в тихоходных и умеренно нагруженных подшипниках.

Баббит на оловянной, свинцовой и других основах является одним из лучших материалов для подшипников скольжения. Он хорошо прирабатывается, не окисляет масло, мало изнашивает вал, стоек против заедания. Отрицательным свойством баббита является хрупкость и высокая стоимость. Баббитом заливают только рабочую поверхность вкладышей на толщину 1…10 мм. При этом сам вкладыш изготовляют из бронзы, стали, алюминия и т. д.

В целях повышения прочности подшипников, в особенности при переменных и ударных нагрузках, применяют так называемые биметаллические вкладыши, у которых на стальную основу наплавляют тонкий слой антифрикционного материала — бронзы, серебра, сплава алюминия и т. д. Биметаллические подшипники обладают высокой нагрузочной способностью.

Пластмассы на древесной или хлопчатобумажной основе, а также дерево, резина и другие материалы могут работать при водяной смазке. Поэтому их применяют в гидротурбинах и насосах в химическом машиностроении и т. п. Благодаря высокой упругости пластмасс подшипники выдерживают ударные нагрузки и могут компенсировать перекос цапфы. Хорошо зарекомендовали себя пластмассы типа капрона и др. Тонкий слой этих пластмасс наносят на рабочую поверхность металлического вкладыша. Такие вкладыши менее чувствительны к нарушению смазки и выдерживают значительные нагрузки.

М е т а л л о к е р а м и ч е с к и е вкладыши изготовляют прессованием при высоких температурах порошков бронзы или железа о добавлением графита, меди, олова или свинца. Большим преимуществом таких вкладышей является высокая пористость. Поры занимают до 20…30% объема вкладыша и используются как маслопроводящие каналы Металлокерамический подшипник, пропитанный маслом, может в течение длительного времени работать без подвода смазки. Пополнение смазки производится периодической пропиткой или погружением вкладыша в масляный резервуар, образованный в корпусе подшипника. Расход смазки при этом уменьшается до 10 раз.