兩試樣449、450同 軸地重疊,在重疊部分的3等分位置設(shè)置有貫通孔,在該貫通孔中插入彈黃銷448,并在彈黃 銷448的內(nèi)徑孔中、或者在貫通孔中直接插入馴釘446,從兩側(cè)進(jìn)行壓馴而形成馴釘頭,將兩 試樣449、450連結(jié)。根據(jù)試驗(yàn)條件的不同,在馴釘頭與試樣449、450之間插入墊圈447。此外, 有的情況下,插入墊圈447、不插入彈黃銷448而僅用馴釘446連結(jié)、或僅用馴釘446和墊圈 447連結(jié)。
[0157] 此外,小徑試樣449為約4 40mm X 5mm,大徑試樣450為約4 55~60mm X (J) 30mm X 5mm,另外,馴釘446、墊圈447及彈黃銷448都是洲S304制,馴釘446的形狀為:中央直部直徑 為4 1mm、馴釘頭直徑為4 2mm,墊圈447的形狀為外徑4 3mmX內(nèi)徑(1) 1mm,彈黃銷448的形狀 為外徑(62~2.25mm。
[0158] 制作了將二分割的兩試樣449、450僅用馴釘446連結(jié)的試樣、和在將彈黃銷448插 入而一體化后將安裝有墊圈447的馴釘446插入到彈黃銷448而連結(jié)的試樣運(yùn)巧巾試樣。同 樣,制作了同一形狀的純PTFE試樣。
[0159] 大徑試樣450的內(nèi)徑被設(shè)定為與試樣臺(tái)444的端面部分嵌合,當(dāng)使連結(jié)的兩試樣 449、450嵌合時(shí),小徑試樣449的端面與試樣臺(tái)端面接觸。如果將螺釘插入到設(shè)置于小徑試 樣449的3等分貫通孔而將小徑試樣449與試樣臺(tái)444連結(jié),則能夠?qū)⒃嚇庸潭ㄓ谠嚇优_(tái)444。 此時(shí),在螺釘頭部與小徑試樣449的端面之間插入壓緊板445而作為小徑試樣449的背板,使 得連結(jié)力不集中在小徑試樣449的螺釘頭部對(duì)應(yīng)部位,而是均勻地作用于小徑試樣449的壓 緊板對(duì)應(yīng)區(qū)域。
[0160] 按壓模具441的內(nèi)徑與小徑試樣449的外徑嵌合,當(dāng)使按壓模具441嵌合于小徑試 樣44卵寸,如圖9所示,按壓模具端面451與大徑試樣450的端面的未重疊于小徑試樣449的區(qū) 域(靠外周的環(huán)形狀部分)接觸。此時(shí),如果將按壓模具441經(jīng)由球面座440從上方下壓,則按 壓模具端面451會(huì)將大徑試樣450的靠外周的環(huán)形狀部分下壓。小徑試樣449被固定于試樣 臺(tái)444的端面,因此,即使按壓模具441下降而下壓大徑試樣450,大徑試樣450變位到下方, 小徑試樣449也欲停止在原來(lái)的位置,因此,兩試樣449、450會(huì)承載被相對(duì)地拉開的負(fù)荷。
[0161] 當(dāng)不停地增大下壓負(fù)荷時(shí),試樣449、450、或者馴釘446變得不能承受負(fù)荷,某個(gè)試 樣449、450或馴釘446、或者運(yùn)雙方斷裂而兩試樣449、450分離。如果在斷裂之前停止下壓負(fù) 荷的負(fù)荷,則成為馴釘446陷入到試樣厚度途中的狀態(tài)。通過(guò)測(cè)量該馴釘446陷入的深度、或 者墊圈447陷入的深度,從而能夠定量地評(píng)價(jià)試樣449、450的馴釘連結(jié)性。此外,陷入部位在 試樣表背面有合計(jì)6個(gè)部位,因此,將該6個(gè)部位的陷入深度的平均值作為"陷入深度"。
[0162] 將支承圈442的外徑設(shè)定得比未圖示的杜瓦容器開口部直徑大,并將比支承圈442 靠下方的部分插入到杜瓦容器內(nèi),用杜瓦容器開口部口邊緣支承支承圈442,從與未圖示的 液氮供給裝置相同的液氮供給噴嘴注入液氮到試樣位置上,將試樣449、450浸潰,從而能夠 進(jìn)行利用試樣材料進(jìn)行的液氮中的馴釘連結(jié)性的比較評(píng)價(jià)。
[0163] 使用上述的各試驗(yàn)裝置進(jìn)行了下面的驗(yàn)證。
[0164] (玻璃纖維含量的驗(yàn)證)
[0165] 此處,關(guān)于不含MoS2、而僅含有玻璃纖維的保持架,調(diào)查了玻璃纖維的含量、與在 液氮中的摩擦量的關(guān)系。
[0166] 首先,在PT陽(yáng)粉末中Wo~40質(zhì)量%進(jìn)行變化地添加玻璃纖維(直徑1~10皿、長(zhǎng)度 10~100皿)并進(jìn)行混煉,進(jìn)行烙融?擠出成形并制作為繩狀,切斷而制作了顆粒。將該顆粒 再次進(jìn)行烙融?壓縮擠出成形并制作圓棒,對(duì)該圓棒進(jìn)行機(jī)械加工而制作為預(yù)定的試樣形 狀(約d) 40mm X 5mm)。此外,使試樣的表面粗糖度(試驗(yàn)端面)比3.化Ra良好。
[0167] 然后,在圖5所示的滑動(dòng)摩擦、磨損試驗(yàn)裝置(其中,滾珠為氧化侶成分:氧化錯(cuò)成 分= 20:80的氧化侶一氧化錯(cuò)系復(fù)合陶瓷制,滾珠表面粗糖度為0.OSwnRa)上安裝試樣,在 用液氮(約一196°C)冷卻的狀態(tài)下WlOOOOmirri使其旋轉(zhuǎn),使其進(jìn)行到認(rèn)為充分超過(guò)了初 始磨損的總轉(zhuǎn)數(shù)IX IO7轉(zhuǎn),結(jié)束試驗(yàn),取出試樣,現(xiàn)慢了試驗(yàn)前后的重量變化(重量減量)。 對(duì)于純PTFE(未添加玻璃纖維)也同樣地進(jìn)行了試驗(yàn),求出了與純PTFE的重量減量之比(比 磨損量)。
[016引將結(jié)果示出在圖10中,在玻璃纖維添加量為10~20質(zhì)量%時(shí),比磨損量顯著變小, 特別是,在13.5~16.5質(zhì)量%時(shí)最少。與此相對(duì),當(dāng)玻璃纖維添加量超過(guò)20質(zhì)量%時(shí),反而 比磨損量變大。推斷運(yùn)是因?yàn)?,在滾珠與試樣滑動(dòng)時(shí),玻璃纖維使?jié)L珠磨損,其磨損粉進(jìn)一 步促進(jìn)了試樣的磨損。
[0169] (MoS2含量的驗(yàn)證一1)
[0170] 此處,對(duì)于不含玻璃纖維而僅含有MoS2的情況,調(diào)查了 MoS2含量、與在液氮中的動(dòng) 摩擦力矩的關(guān)系。
[0171 ]首先,在PT陽(yáng)粉末中W預(yù)定量添加 MoS2粉末(粒徑0.1~10皿)并進(jìn)行混煉,進(jìn)行烙 融?擠出成形而制作為繩狀,切斷而制作顆粒。將該顆粒再次進(jìn)行烙融?壓縮擠出成形而 制作圓棒,對(duì)該圓棒進(jìn)行機(jī)械加工而制作為預(yù)定的試樣形狀(約4 4 Omm X 5mm)。此外,使試 樣的表面粗糖度(試驗(yàn)端面)比3.2郵a良好。另外,使用不含MoS2的純PTFE粉末制作了同樣 的試樣。
[0172]然后,在圖5所示的滑動(dòng)摩擦、磨損試驗(yàn)裝置(其中,滾珠為氧化侶成分:氧化錯(cuò)成 分= 20:80的氧化侶一氧化錯(cuò)系復(fù)合陶瓷制,滾珠表面粗糖度為0.OSwnRa)上安裝試樣,在 用液氮冷卻的狀態(tài)下使其WlOOOOmirTi旋轉(zhuǎn),連續(xù)地測(cè)量了動(dòng)摩擦力矩值。此外,在動(dòng)摩擦 力矩值中也包含支承軸承的動(dòng)摩擦力矩,但是,將在所有試驗(yàn)中作為共通的提高量而含有 的值作為本試驗(yàn)的動(dòng)摩擦力矩值。此時(shí),測(cè)量了認(rèn)為是初始磨損狀態(tài)的總轉(zhuǎn)數(shù)IX IO6轉(zhuǎn)時(shí) 的動(dòng)摩擦力矩值、和認(rèn)為是充分超過(guò)了初始磨損狀態(tài)的總轉(zhuǎn)數(shù)I XIO7轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)摩擦力矩 值。對(duì)于純PTFE進(jìn)行了同樣的試驗(yàn),并測(cè)量了 IX IO6轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)摩擦力矩值。然后,求出了與 該純PTFE的動(dòng)摩擦力矩值之比(比動(dòng)摩擦力矩值)。
[017引將結(jié)果示出在圖11中,在總轉(zhuǎn)數(shù)IX IO7轉(zhuǎn)時(shí),比動(dòng)摩擦力矩值在MoS2添加量為5質(zhì) 量%時(shí)最小。另外,在總轉(zhuǎn)數(shù)1 X IO6旋時(shí),純PTFE的試樣與添加有MoS2的試樣相比,比動(dòng)摩擦 力矩值大,但是,當(dāng)進(jìn)行程度進(jìn)展而達(dá)到總轉(zhuǎn)數(shù)1 X IO7轉(zhuǎn)時(shí),與純PTFE的試樣相比,添加有 MoS2的試樣的比動(dòng)摩擦力矩值小。推測(cè)運(yùn)是因?yàn)椋琍TFE的磨損形態(tài)為并非W砂糖、鹽那樣的 細(xì)的顆粒的磨損粉來(lái)發(fā)生脫粒,而是W與該磨損粉相比格外大的塊來(lái)發(fā)生脫粒,因此,當(dāng)磨 損進(jìn)展時(shí),試樣面粗糖度變得格外大,其結(jié)果是,動(dòng)摩擦力矩值變大。
[0174] (MoS2含量的驗(yàn)證一2)
[0175] 此處,調(diào)查了含有玻璃纖維及MoS2的情況下的、MoS2的含量、與在液氮中的動(dòng)摩擦 力矩的關(guān)系。
[0176] 首先,在PT陽(yáng)粉末中W恒定的15質(zhì)量%添加玻璃纖維(直徑1~10皿、長(zhǎng)度10~100 皿),W預(yù)定量添加 MoS2粉末(粒徑1~10皿)并進(jìn)行混煉,進(jìn)行烙融?擠出成形而制作為繩 狀,切斷而制作顆粒。將該顆粒再次烙融?壓縮擠出成形而制作圓棒,并對(duì)其進(jìn)行機(jī)械加工 而制作為預(yù)定的試樣形狀(約4 40mmX 5mm)。此外,使試樣的表面粗糖度(試驗(yàn)端面)比3. Ra良好。另外,同樣地,制作了含有玻璃纖維15質(zhì)量%、且不含M0S2的比較用試樣。
[0177] 然后,與上述的MoS2含量的驗(yàn)證一1同樣地連續(xù)地測(cè)量動(dòng)摩擦力矩值,求出了與比 較用試樣的總轉(zhuǎn)數(shù)1 XIO6轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)摩擦力矩值之比(比動(dòng)摩擦力矩值)。
[017引將結(jié)果示出在圖12中,在總轉(zhuǎn)數(shù)IX IO7轉(zhuǎn)時(shí),在MoS2添加量為4.5~5.5質(zhì)量%時(shí)比 動(dòng)摩擦力矩值最小。另外,在總轉(zhuǎn)數(shù)1 X IO6轉(zhuǎn)時(shí),比較用試樣與添加有MoS2的試樣相比,比動(dòng) 摩擦力矩值大,但是,當(dāng)進(jìn)行程度進(jìn)展而達(dá)到總轉(zhuǎn)數(shù)IX IO7轉(zhuǎn)時(shí),與比較用試樣相比,添加 有MoS2的試樣的比動(dòng)摩擦力矩值小。推測(cè)運(yùn)是因?yàn)?,PWE的磨損形態(tài)并非W砂糖、鹽那樣的 細(xì)的顆粒的磨損粉進(jìn)行脫粒,而是W與該磨損粉相比格外大的塊來(lái)進(jìn)行脫粒,因此,當(dāng)磨損 進(jìn)展時(shí),試樣面粗糖度變得格外大,其結(jié)果是,動(dòng)摩擦力矩值變大。
[0179] (具備含玻璃纖維及MoS2的保持架的滾動(dòng)軸承、與具備含玻璃纖維、不含MoS2的保 持架的滾動(dòng)軸承的耐久性能比較)
[0180] 在上述的結(jié)果的基礎(chǔ)上,比較了具備含玻璃纖維及MoS2的保持架的滾動(dòng)軸承、與 具備含玻璃纖維并不含MoS2的保持架的滾動(dòng)軸承的在液氮中的耐久性能。
[0181] 首先,在PTFE粉末中添加玻璃纖維(直徑1~10皿、長(zhǎng)度10~100皿)15質(zhì)量%,并添 加 MoS2粉末(粒徑0.1~10皿)5質(zhì)量%并進(jìn)行混煉,進(jìn)行烙融?擠出成形而制作為繩狀,切 斷而制作了顆粒。將該顆粒再次烙融?壓縮擠出成形而制作圓棒,對(duì)該圓棒進(jìn)行機(jī)械加工 而制作了角接觸球軸承(內(nèi)徑25mm)用的切制保持架(含玻璃纖維及MoS2的保持架)。另外, 在PTFE粉末在添加玻璃纖維15質(zhì)量%,為添加 MoS2,制作了同樣的保持架(含玻璃纖維含有 且不含MoS2保持架)。
[0182] 然后,使用各保持架、氧化侶成分:氧化錯(cuò)成分= 20:80的氧化侶一氧化錯(cuò)系復(fù)合 陶瓷制的滾珠、由SUS440C的熱處理品化rC58 W上)構(gòu)成的內(nèi)外圈,組裝角接觸球軸承,安裝 在圖7所示的軸承試驗(yàn)裝置上。此外,在試驗(yàn)裝置中,通過(guò)使試驗(yàn)軸承軸為SUS440C(熱處理 品,HrC58W上)、并使試驗(yàn)軸承座為相同材料,從而使兩者的熱膨脹系數(shù)相同。試驗(yàn)中,設(shè)置 為將組裝于軸構(gòu)造的試驗(yàn)軸承用液氮冷卻的狀態(tài),一邊使其W 1000 OmirTi旋轉(zhuǎn),一邊連續(xù) 地測(cè)量了動(dòng)摩擦力矩值.軸承外圈溫度。在動(dòng)摩擦力矩值中還含有支承軸承的動(dòng)摩擦力 矩,但是,將在所有試驗(yàn)中作為共通的提高量而含有的值作為本試驗(yàn)的動(dòng)摩擦力矩值。而 且,在動(dòng)摩擦力矩值急劇地變大、或者軸承外圈溫度急劇地變高、或者發(fā)生異常聲音、或者 發(fā)生了原因是其他的軸承的損傷的現(xiàn)象的情況下,中斷試驗(yàn),將試樣殼體從試驗(yàn)裝置拆下, 手動(dòng)旋轉(zhuǎn)?觀察軸承來(lái)鑒定有無(wú)軸承損傷。此時(shí),在確認(rèn)為軸承損傷的情況下,將到此為止 的總轉(zhuǎn)數(shù)作為該軸承的耐久性能。此外,對(duì)于具備含玻璃纖維及MoS2的保持架的滾動(dòng)軸承, 進(jìn)行了 2套的試驗(yàn)(圖13在標(biāo)記為#1、#2),對(duì)于具備含玻璃纖維含有且不含MoS2保持架的滾 動(dòng)軸承,僅進(jìn)行了 1套試驗(yàn)。
[0183] 將結(jié)果示出在圖13中,具備含玻璃纖維含有且不含MoS2保持架的軸承未達(dá)到總轉(zhuǎn) 數(shù)1 X IO7轉(zhuǎn)而因耐久性能結(jié)束了試驗(yàn),與之相對(duì),具備含玻璃纖維及MoS2的保持架的軸承的 2套都進(jìn)行超過(guò)了總轉(zhuǎn)數(shù)IX IO8轉(zhuǎn),中止了試驗(yàn)。即,對(duì)于具備含15質(zhì)量%的玻璃纖維并含5 質(zhì)量%的1〇52的PTFE制的保持架的軸承,盡管同樣含有15質(zhì)量%的玻璃纖維,可是與具備 不含MoS2的PTFE制的保持架的軸承相比,在液氮中具有10倍W上的耐久性能。因此,可W 說(shuō),本發(fā)明的滾動(dòng)軸承作為在低溫液化氣中使用的軸承是優(yōu)選的。
[0184] (滾珠材質(zhì)所決定的耐久性能比較)
[0185] 此處,在裝配有含玻璃纖維及MoS2的保持架的軸承中,比較了滾珠材料所決定的 耐久性能。
[0186] 首先,在PTFE粉末中,添加玻璃纖維(直徑1~10皿、長(zhǎng)度10~100皿)15質(zhì)量%,并 添加 MoS2 (粒徑0