вкладыш подшипника скольжения форсированного двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Вкладыш подшипника скольжения форсированного двигателя внутреннего сгорания, включающий стальную основу с нанесенным на внутреннюю поверхность антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы, на которую методом вакуумного ионно-плазменного распыления нанесен тонкий слой алюминиево-оловянистого сплава, отличающийся тем, что содержание олова в поверхностном алюминиево-оловянистом слое выполняют переменным, увеличивающимся к поверхности и достигающим на поверхности значений не менее 25%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к двигателестроению.

Известны вкладыши коренных и шатунных подшипников скольжения форсированных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), включающие стальную основу с нанесенным на внутреннюю поверхность антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы, на которую методом вакуумного ионно-плазменного распыления нанесен тонкий (~ 0,02мм) слой алюминиево-олонянистого сплава АО 20-1, содержащего 20% олова, 1% меди, остальное алюминий.

Последний слой обладает высокой износостойкостью по сравнению с широко применяемыми гальваническими приработочными покрытиями на основе свинца и используется, как правило, в форсированных ДВС с высокими удельными нагрузками на подшипники (1).

Недостатками известной конструкции вышеописанного подшипника являются пониженная прирабатываемость и противозадирные свойства алюминиево-оловянистого слоя по сравнению с традиционными приработочными свинцовистыми и оловянистыми покрытиями вследствие его относительно высокой твердости, что может приводить к неравномерному распределению нагрузки на подшипник, локальному повышению давлений, перегреву и выходу из строя подшипника, особенно в период приработки. Простое увеличение содержания олова в алюминиевом сплаве для улучшения прирабатываемости приведут к снижению прочности и износостойкости, т.е. лишит данную конструкцию свойственных ей преимуществ.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности подшипника за счет улучшения его прирабатываемости и противозадирных свойств без снижения прочности и износостойкости.

Для достижения указанной цели в известной конструкции вкладыша подшипника скольжения форсированного ДВС, включающего стальную основу с нанесенным на внутреннюю поверхность антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы, на которую методом вакуумного ионно-плазменного распыления нанесен тонкий слой алюминиево-оловянистого сплава, содержание олова в поверхностном слое выполняют переменным, увеличивающимся по толщине и достигающим на поверхности значений не менее 25%.

На фиг. 1, 2 изображен эскиз вкладыша подшипника скольжения форсированного ДВС по предлагаемому изобретению.

Вкладыш включает в себя стальную основу 1, нанесенный на внутреннюю поверхность последней антифрикционный слой свинцовистой бронзы 2. На поверхность свинцовистой бронзы методом вакуумного ионно-плазменного распыления нанесен тонкий (0,02 мм) слой алюминиево-оловянистого сплава 3 с переменным, увеличивающимся по толщине содержанием олова.

На фиг. 2 условно показано распределение олова 4 в структуре алюминиево-оловянистого сплава по толщине последнего. При приближении к поверхности содержание олова в сплаве увеличивается до значений не менее 25%.

В процессе работы подшипникового узла относительно мягкие за счет повышенного содержания олова верхние слои алюминиево-оловянистого сплава 3 способствуют хорошей прирабатываемости и антизадирным свойствам вкладыша, а последующие более твердые слои этого сплава обеспечивают высокую износостойкость и ресурс подшипника.

Хорошая прирабатываемость и задиростойкость алюминиево- оловянистого сплава обеспечивается при содержании олова не менее 25%, поэтому именно такой состав сплава должен обеспечиваться на поверхности подшипника.

Положительный эффект изобретения достигается за счет повышения надежности и ресурса вкладышей подшипников скольжения ДВС.

В настоящее время изготовлены опытные образцы и проводятся испытания вкладышей.

Литература

1. В. Е. Витвинский, Н.И.Захаров, Б. И. Василевский "Некоторые вопросы совершенствования подшипников скольжения дизелей. " Труды Центрального научно-исследовательного дизельного института. Повышение технических характеристик, прочности и надежности дизелей., Ленинград, 1990 г., с. 127.