專利名稱：：油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種滑動軸承，特別涉及一種多層復(fù)合材料制成的滑動軸承，屬于軸承
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：英國格拉西亞公司創(chuàng)制了無油潤滑軸承中的三層復(fù)合軸承，簡稱DU。其產(chǎn)品以薄片狀鋼板為基體，中間燒結(jié)有球形多孔青銅粉層，表面鋪軋以聚四氟乙烯即PTFE為主的配有鉛的混合料，滲入、復(fù)蓋上述銅粉層并燒結(jié)而成為減摩耐磨層。最后將上述三層復(fù)合板材按照軸的大小巻制成不同尺寸的軸套狀的軸承。世界各地生產(chǎn)的DU類軸承，在國內(nèi)名為SF-1類，已廣泛應(yīng)用于高、中負(fù)載、低轉(zhuǎn)速等場合。但是由于工作時鉛的粉末和氣體逸出，因此在食品、藥品等行業(yè)應(yīng)用時受到排斥。德國聯(lián)合莫古爾威斯巴登有限公司申請的專利ZL99106284.1提出了滑移層即減摩耐磨層不必求助于鉛或其化合物的方案。該層的基體物料PTFE或高熔點氟熱塑性塑料與PTFE的混合物中，至少含有粉末狀聚芳族酰胺，其體積占該層總量的10-50%。但是，該方案的青銅粉層中仍含有部分鉛，并且制造時以甲苯和硝酸鋁處理混合料，因此仍會造成污染。通常使用三層復(fù)合自潤滑材料制作的軸承多用于干摩擦工況，而對于預(yù)涂潤滑脂或滴加潤滑油的工況條件，效果往往很不理想。且軸套在使用過程中經(jīng)常需要添加潤滑脂或潤滑油，給使用過程造成了不便。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種適用于油潤滑或脂潤滑工況條件下的自潤滑滑動軸承，該自潤滑滑動軸承在油潤滑和脂潤滑條件下都有很好的耐摩擦磨損性能，尤其是在油潤滑與脂潤滑、油潤滑與干摩擦或脂潤滑與干摩擦交替的工況條件下，具有優(yōu)異的耐摩擦磨損特性。本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。一種油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，由三層復(fù)合材料軋制而成，所述三層復(fù)合材料包括金屬基板、燒結(jié)于金屬基板一面的球狀多孔銅粉層和滲入并覆蓋銅粉層的減摩耐磨材料層，其中所述減摩耐磨材料層的重量百分比組成為3550%的聚四氟乙烯，1015%的聚醚醚酮，1015%的碳纖維，36%的二硫化鉬，其余為四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)。上述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，其中所述銅粉層的重量百分比組成為8%的錫粉、3%的鋅粉，其余為銅粉。上述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，其中所述減摩耐磨材料層的重量百分比組成為40%的聚四氟乙烯，10%的聚醚醚酮，10%的碳纖維，3%的二硫化鉬，37%的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)。上述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，其中所述金屬基板為低碳鋼板。上述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承的制造方法，包括以下步驟A、在金屬基板上燒結(jié)銅粉層；B、制作減摩耐磨層可鋪展軟體a、配粉料，按重量百分比為3550%的聚四氟乙烯，1015%的聚醚醚酮，1015%的碳纖維，36%的二硫化鉬，其余為四氟乙烯-全氟垸氧基乙烯基醚共聚物(PFA)的比例配料；b、攪拌，將上述粉料混合攪拌三次，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速200-400r/min，每次5-10分鐘，使其成為混合物，然后三次過篩，篩目100以上；c、制可鋪展軟體，將重量百分比為71%的固含量為60%的聚四氟乙烯乳液與重量百分比為29%的上述混合物混合，在轉(zhuǎn)速為20-60r/min攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-10分鐘，溫度15-25°C，C、鋪軋，將上述減摩耐磨層可鋪展軟體鋪軋在銅粉層上，厚度為0.01-0.03mm;D、烘干，在220280'C下烘20-40分鐘；E、中軋，將烘干后的板材再軋一次，軋制量為0.01-0.03mm;F、燒結(jié)，在氮氣保護(hù)燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度360380°C，燒結(jié)時間35-40分鐘，氮氣純度99.9%以上；G、終軋，將燒結(jié)后的板材，終軋至成品板材，至少軋下0.01mm;H、落料巻制，按照軸承的大小落料，巻制成軸套。聚醚醚酮(PEEK)具有卓越的性能，主要表現(xiàn)在PEEK具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點(334°C)，其負(fù)載熱變型溫度高達(dá)316'C，連續(xù)使用溫度為26(TC。PEEK對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美，且在所有塑料中具有出眾的滑動特性。PEEK具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性，能溶解或者破壞它的只有濃硫酸，它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。它還是非常穩(wěn)定的聚合物，不加任何阻燃劑就可達(dá)到最高阻燃標(biāo)準(zhǔn)。PEEK的耐剝離性很好，可在較苛刻的條件下使用。MoS2即二硫化鉬，為六方晶系的層狀結(jié)構(gòu)，極易從層與層之間劈開，所以具有良好的自潤滑性能。MoS2能較強(qiáng)地吸附在金屬表面，即使在摩擦?xí)r也不易破壞，因此能承受較高的負(fù)荷，資料表明，2.5um厚的MoS2薄膜，能承受2800Mpa以上的壓力，同時可經(jīng)受40m/s的磨擦速度。此外，MoS2除能被王水、濃流酸、沸騰濃鹽酸、純氧、高溫氯和氫侵蝕外，在其他酸堿、藥品、溶劑、水、石油產(chǎn)品及合成潤滑劑中均不溶解，對環(huán)境氣氛很穩(wěn)定，一般條件下不與金屬反應(yīng)、不侵蝕橡膠材料。有時MoS2可用石墨替代。四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)具有優(yōu)異的熱溫定性和較低的摩擦系數(shù)，耐化學(xué)試劑和溶劑與聚四氟乙烯基本相同，其表面自由能低于聚四氟乙烯，能夠促進(jìn)組合物的整體性能，不至于由于聚四氟乙烯與其他材料的不相溶而造成整體材料的性能下降。本發(fā)明由于在制造原料中加入了具有較低摩擦系數(shù)和優(yōu)異耐磨性能的聚醚醚酮和二硫化鉬等添加物，同時加入了可促進(jìn)組合物整體性能的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)，使制成的自潤滑滑動軸承在油潤滑和脂潤滑條件下都有較好的耐摩擦磨損性能，尤其是在油潤滑與脂潤滑、油潤滑與干摩擦或脂潤滑與干摩擦交替的工況條件下，具有優(yōu)異的耐摩擦磨損特性，摩擦系數(shù)和磨損量都很小。且軸套經(jīng)過預(yù)涂脂裝配后即可長期工作，而無需再注脂。同時由于在該自潤滑滑動軸承的制造原料中不含鉛及其化合物等有害物質(zhì)，故可將它的應(yīng)用擴(kuò)展到食品、制藥、水工、飲料、醫(yī)用機(jī)械等領(lǐng)域。本發(fā)明的優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。圖l是本發(fā)明的半剖視圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1:本發(fā)明由三層復(fù)合材料軋制而成，所述三層復(fù)合材料包括低碳鋼板3、燒結(jié)于鋼板一面的球狀多孔銅粉層2和滲入并覆蓋銅粉層的減摩耐磨材料層1，銅粉層2的重量百分比組成為8%的錫粉、3%的鋅粉，其余為銅粉；減摩耐磨材料層l的重量百分比組成為50%的聚四氟乙烯，12%的聚醚醚酮，15%的碳纖維，5%的二硫化鉬，18%的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)。它的制造方法包括以下步驟A、在低碳鋼板3上燒結(jié)銅粉層2;B、制作減摩耐磨層可鋪展軟體a、配粉料，按重量百分比為50%的聚四氟乙烯，12%的聚醚醚酮，15%的碳纖維，5%的二硫化鉬，18%的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的比例配料；b、攪拌，將上述粉料混合攪拌三次，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min，每次8分鐘，使其成為混合物，然后三次過篩，篩目100以上；c、制可鋪展軟體，將重量百分比為71%的固含量為60%的聚四氟乙烯乳液與重量百分比為29%的上述混合物混合，在轉(zhuǎn)速為40r/min的攪拌機(jī)內(nèi)攪拌10分鐘，溫度20。C，C、鋪軋，將上述減摩耐磨層可鋪展軟體鋪軋在銅粉層上，厚度為0.02mm;D、烘干，在26(TC下烘30分鐘；E、中軋，將烘干后的板材再軋一次，軋制量為0.02mm;F、燒結(jié)，在氮氣保護(hù)燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度36(TC，燒結(jié)時間35分鐘，氮氣純度99.9%以上；G、終軋，將燒結(jié)后的板材，終軋至成品板材，軋下0.01mm;H、落料巻制，按照軸承的大小落料，巻制成軸套。實施例2:本發(fā)明的減摩耐磨材料層1的重量百分比組成為40%的聚四氟乙烯，10%的聚醚醚酮，10%的碳纖維，3%的二硫化鉬，37%的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)，其余的材料結(jié)構(gòu)和制造方法均與實施例l相同。實施例3:本發(fā)明的減摩耐磨材料層l的重量百分比組成為35%的聚四氟乙烯，15%的聚醚醚酮，10%的碳纖維，6%的二硫化鉬，34%的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)，其余的材料結(jié)構(gòu)和制造方法均與實施例l相同。本發(fā)明定名為BK-1D，與國外知名廠家三層復(fù)合軸承DU、LFP進(jìn)行性能對比，摩擦磨損實驗儀器為HDM-10端面摩擦磨損實驗機(jī)，試驗結(jié)果如下當(dāng)潤滑方式為脂潤滑時，試驗速度為0.8m/s，試驗載荷為27Mpa，結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>脂潤滑與油潤滑交替條件下，試驗速度為0.8m/s，試驗載荷為27Mpa<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>脂潤滑與干摩擦交替條件下，試驗速度為0.8m/s，試驗載荷為27Mpa，結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>油潤滑與干摩擦交替條件下，試驗速度為0.8m/s，試驗載荷為14Mpa，結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由上表可見，在相同的各種試驗條件下，本發(fā)明的平均磨損量最小、平均摩擦系數(shù)最低。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，由三層復(fù)合材料軋制而成，所述三層復(fù)合材料包括金屬基板、燒結(jié)于金屬基板一面的球狀多孔銅粉層和滲入并覆蓋銅粉層的減摩耐磨材料層，其特征在于，所述減摩耐磨材料層的重量百分比組成為35～50％的聚四氟乙烯，10～15％的聚醚醚酮，10～15％的碳纖維，3～6％的二硫化鉬，其余為四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。2、如權(quán)利要求1所述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，其特征在于，所述銅粉層的重量百分比組成為8%的錫粉、3%的鋅粉，其余為銅粉。3、如權(quán)利要求1所述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，其特征在于，所述減摩耐磨材料層的重量百分比組成為40%的聚四氟乙烯，10%的聚醚醚酮，10%的碳纖維，3%的二硫化鉬，37%的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。4、如權(quán)利要求1所述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承，其特征在于，所述金屬基板為低碳鋼板。5、如權(quán)利要求1所述的油潤滑或脂潤滑的自潤滑滑動軸承的制造方法，其特征在于，包括以下步驟A、在金屬基板上燒結(jié)銅粉層；B、制作減摩耐磨層可鋪展軟體；a、配粉料，按重量百分比為3550%的聚四氟乙烯，1015%的聚醚醚酮，1015%的碳纖維，36%的二硫化鉬,其余為四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物的比例配料；b、攪拌，將上述粉料混合攪拌三次，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速200-400r/min，每次5-10分鐘，使其成為混合物，然后三次過篩，篩目100以上；c、制可鋪展軟體，將重量百分比為71%的固含量為60%的聚四氟乙烯乳液與重量百分比為29%的上述混合物混合，在轉(zhuǎn)速為20-60r/min的攪拌機(jī)內(nèi)攪拌5-10分鐘，溫度1525。C;C、鋪軋，將上述減摩耐磨層可鋪展軟體鋪軋在銅粉層上，厚度為0.01-0.03訓(xùn)；D、烘干，在220280。C下烘20-40分鐘；E、中軋，將烘干后的板材再軋一次，軋制量為0.01-0.03mm;F、燒結(jié)，在氮氣保護(hù)燒結(jié)爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度36038(TC，燒結(jié)時間35-40分鐘，氮氣純度99.9%以上；G、終軋，將燒結(jié)后的板材，終軋至成品板材，至少軋下0.Olmm;H、落料巻制，按照軸承的大小落料，巻制成軸套。全文摘要本發(fā)明公開了一種適用于油潤滑或脂潤滑工況條件的自潤滑滑動軸承，它由金屬基板、燒結(jié)于金屬基板一面的球狀多孔銅粉層和滲入并覆蓋銅粉層的減摩耐磨材料層三層復(fù)合材料軋制而成，其中銅粉層的重量百分比組成為8％的錫粉、3％的鋅粉，其余為銅粉；減摩耐磨材料層的重量百分比組成為35～50％的聚四氟乙烯，10～15％的聚醚醚酮，10～15％的碳纖維，3～6％的二硫化鉬，其余為四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。該自潤滑滑動軸承在油潤滑和脂潤滑條件下都有很好的耐摩擦磨損性能，尤其是在油潤滑與脂潤滑、油潤滑與干摩擦或脂潤滑與干摩擦交替的工況條件下，具有優(yōu)異的耐摩擦磨損特性。文檔編號F16C33/04GK101413544SQ200810235590公開日2009年4月22日申請日期2008年12月1日優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日發(fā)明者王大力,鄧曉霖申請人:江蘇希西維軸承有限公司