ГЛАВА II

ПОДШИПНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Опоры скольжения изнашиваются больше всего при работе без смазки или с недостаточным количеством ее, т. е. в условиях граничного трения. Для увеличения долговечности трущихся деталей для них подбирают такие материалы, у которых коэффициент трения скольжения в указанных условиях относительно мал, и тепло, выделяющееся в рабочей зоне, легко отводится в корпус машины и окружающую среду. Такие материалы называются антифрикционными; в сущности, это название должно относиться к сочетанию материалов пары трения скольжения, но практически в опорах скольжения валы, как правило, изготовляют из стали, поэтому термин антифрикционные материалы связывают обычно только с материалами для подшипников, точнее - для тех деталей, на которые опираются валы или вращающиеся оси, т. е. с материалами для вкладышей подшипников и подпятников. Перечень таких материалов весьма обширен и он непрерывно дополняется новы.ми названиями, однако, их можно разбить на следующие группы:

1. Чугун. 7. Графит.

2. Бронза. 8. Синтетические пластиче-

3. Латунь. ские материалы.

4. Алюминиевые сплавы. 9. Дерево и древеснослои-

5. Баббит. стые пластики.

6. Металлокерамические 10. Резина, материалы.

§ 3. ЧУГУН

Серый литейный чугун пригоден для вкладышей опор, несущих умеренную нагрузку без ударов. В зависимости от скорости скольжения v допускают следующую среднюю удельную нагрузку:

при w до 2 м1сек р < I кГ/см , V , I MJceK р<20 KFlcMi

, V . 0,Ъм1сек /<40 KFjcMiAnii опор, работающих с продолжительными перерывами)

Наиболее часто употребляемые марки серого чугуна для изготовления вкладышей: G4 15-32, СЧ 18-36, СЧ 21-40 и СЧ 24-44 (по ГОСТ 1412-54).

Антифрикционный чугун применяется для подшипников скольжения, работающих в значительно более широком диапазоне скоростей и удельных давлений. Для обеспечения долговечности опор должны быть выполнены некоторые специальные требования: тщательный монтаж, исключающий перекосы; повышенные зазоры по сравнению с зазорами, принятыми для опор с бронзовыми вкладышами (на 15-30% при нормальной работе и на 50% при значительном нагреве); вкладыши должны прирабатываться на холостом ходу с постепенным повышением нагрузки до расчетной величины; в процессе эксплуатации должна непрерывно подаваться качественная смазка; в особенности недопустимо искрение, которое может возникнуть при перерывах подачи смазки и резком повышении нагрузки. Характеристики различных марок антифрикционного чугуна и допускаемый режим работы приведен в табл. 1. Марку антифрикционного чугуна следует выбирать так, чтобы твердость вкладыша была ниже твердости стальной цапфы на НВ 20-40.

Таблица I

Антифрикционный чугун для подшипников скольжения.

(по гост 1585-57)

Продолжение табл. 1

§ 4. ЦВЕТНЫЕ АНТИФРИКЦИОННЫЕ СПЛАВЫ

Бронза. Наилучшими антифрикционными свойствами обладают оловянные бронзы, в особенности оловянно-фосфористые; они широко применяются для изготовления вкладышей опор, несущих значительную спокойную нагрузку при высокой скорости, но они относительно дороги и по механической прочности уступают некоторым маркам безоловянных бронз, в особенности алюминиевым и свинцовистым бронзам.

Алюминиевые бронзы, содержащие железо, отличаются высокой прочностью и износостойкостью, но могут вызвать повышенный износ шипа, если твердость его не выше твердости вкладыша. Свинцовистые бронзы в особенности ценны тем, что имеют большую ударную вязкость; вкладыши из этих бронз выдерживают значительные знакопеременные и ударные нагрузки.

Основные характеристики антифрикционных бронз и область их применения указаны в табл. 2. Химический состав бронз и физико-механические свойства их здесь не приводятся - эти сведения имеются в соответствующих стандартах. О химическом составе бронзы можно судить по марке, буквенные обозначения которой указывают на компоненты, входящие в сплав, цифры - на примерное содержание компонентов в процентах. Значения букв: А - алюминий, Ж - железо, Мц - марганец, О - олово, С - свинец, Ф~ фосфор, Ц - цинк. Примеры обозначения: Бр. АЖМц 10-3-1,5 - бронза, содержащая 10% алюминия, 3% железа, 1,5% марганца, остальное - медь; Бр. ОЦС 4-4-17 содержит 4% олова, 4% цинка, 17% свинца, остальное - медь.