專利名稱：高負荷用滑動軸承的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種如建筑機械用軸承那樣的滑動軸承，該軸承適用于軸承滑動面受到的表面壓力大、軸和軸承之間的滑動為擺動運動等情形。
背景技術：
以前，尺寸較大的圓筒狀滑動軸承是通過可有效利用材料的粉末冶金技術制造而成的。如專利文獻1所記載的那樣，建筑機械用滑動軸承那樣的較大型、受到的表面壓力大且滑動速度緩慢地進行擺動的軸承由分散有軟質(zhì)銅且經(jīng)過熱處理的硬質(zhì)鐵系燒結合金構成，合金的氣孔中浸漬有與工作表面壓力相應的高黏度的潤滑油、油脂或者蠟、上述各物質(zhì)的混合物以及在上述物質(zhì)中加入了固體潤滑物質(zhì)或極壓添加劑的潤滑物質(zhì)。
專利文獻2中公開了作為增強建筑機械用滑動軸承的耐用性的方法，其中，通過在該軸承中沿軸向并列設置多條延伸于圓周方向的高低差為2～12.5μm左右的凹凸條，并將內(nèi)周面的表層部細致化而使氣孔數(shù)量少，凹條可保持潤滑油并向摩擦滑動部提供潤滑油，從而增強耐用性。另外，專利文獻3中提出了一種為了可以容易地向滑動面提供潤滑劑且防止異常磨損，而在內(nèi)周面設置X字型油槽的方案。
日本專利公報特開平10-246230號[專利文獻2]日本專利公報特開2003-222133號[專利文獻3]日本專利公報實公平8-2494號在分散有軟質(zhì)銅、且經(jīng)過熱處理的鐵系燒結合金中浸漬有潤滑油或蠟等的軸承雖然具有良好的耐磨損性，但是，更具有耐用性的軸承令人期待。另外，若在內(nèi)周面設置油槽，則可以容易地將潤滑油提供給滑動面，從而增強耐用性，但是，在凹凸條的高低差為幾μm左右的場合，隨著磨損，若凹凸條消失的面擴大，則潤滑油的供給會變差。而且，油槽為X字型的場合，由于油槽是通過切削加工而形成的，因此制造復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的高負荷用滑動軸承的特征在于軸承合金由淬火組織的含鐵的燒結合金構成，內(nèi)周面具有傾斜槽，上述傾斜槽相對與滑動方向正交的方向形成10～40°范圍內(nèi)的傾斜角，上述傾斜槽的槽寬在2～8mm范圍內(nèi)，槽表面面積據(jù)內(nèi)周面面積的50％或50％以下，而且，配置上述傾斜槽，使與滑動方向正交的假想線無論位于軸承內(nèi)周的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽兩個部分交叉，在使用該軸承時，至少上述傾斜槽內(nèi)含有潤滑劑。
在上述場合，對于上述傾斜槽的深度，到軸承內(nèi)周圓筒面的最大深度在0.5～3mm范圍內(nèi)較理想。
另外，上述軸承的特征在于在具備上述傾斜槽的同時，上述軸承面中具有通過切削加工形成的高低差在2～20μm范圍內(nèi)的延伸于圓周方向的螺旋狀或多個環(huán)狀凹凸條。
對于具有上述傾斜槽或者上述傾斜槽和延伸于軸承面圓周方向的凹凸條的軸承材料，其特征在于上述材料可以為(A)在含有馬氏體的金屬組織的鐵合金基體材料中分散有銅粒子及銅合金粒子的至少一種，Cu的質(zhì)量含量為7～30％的燒結合金；(B)在上述燒結合金(A)中，相對上述鐵基合金基體材料為硬質(zhì)的鐵基合金粒子或者鈷基合金粒子以5～30％的質(zhì)量進行分散的金屬組織的燒結合金，或者(C)在上述燒結合金(A)或者上述燒結合金(B)中，石墨以及二硫化鉬中至少一種粒子的質(zhì)量為3％或者3％以下的燒結合金中的任意一種。
上述高負荷用滑動軸承的特征在于可以在軸和軸承的滑動為擺動狀態(tài)時使用，并可以在作用于軸面和滑動面的表面壓力為20MPa或20MPa以上的高壓時使用。
由于軸承材料為在含有馬氏體組織的鐵合金基體材料中分散有軟質(zhì)銅或者銅合金相的材料，因此，本發(fā)明的高負荷用滑動軸承同時具有可經(jīng)得起高表面壓力的強度和與配對部件的磨合性。另外，潤滑劑的流出泄漏減少且潤滑劑為具有適合于高表面壓力的黏度的潤滑劑，從而上述軸承可發(fā)揮良好的耐磨損性。而且，通過在軸承內(nèi)周設置相對與滑動方向正交的方向傾斜而形成10～40°的傾斜角的槽，槽中的潤滑油等可向滑動部提供，因此，滑動為擺動時，即使表面壓力大，軸承的耐用性也為良好。
對于上述傾斜槽，尤其是設定槽寬、傾斜角度、槽的條數(shù)而配置上述傾斜槽，使與滑動方向正交的假想線無論位于軸承內(nèi)周的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽交叉，因此，無論軸承內(nèi)周的哪個部分承受軸的負荷，由于軸面總是與軸承面和油槽兩個部分接觸，所以，潤滑作用良好。將傾斜槽的槽深設在0.5～3mm的范圍內(nèi)，由于槽的容積較大，因此，可以儲存大量潤滑劑。另外，在從軸承部件外部浸入雜質(zhì)的場合，由于上述傾斜槽可作為雜質(zhì)的藏匿場所，因此，可以獲得延緩磨損的效果。還有，將軸承設置在裝置中時，不必考慮軸承的方向性。由于傾斜槽是在使用金屬模進行粉末成型時形成的，因此，可以進行高效率的生產(chǎn)。
而且，對于軸承，通過切削加工時的切削工具在滑動面形成高低差在2～20μm范圍內(nèi)的延伸于圓周方向的螺旋狀或多個環(huán)狀凹凸條，增強了潤滑油的保持和潤滑油向滑動面的提供，從而軸承的耐用性變得更強。設置傾斜槽和凹凸條，即使凹凸條受到磨損且一部分消失、由凹凸條供給的潤滑油減少，潤滑油也會由傾斜槽提供到上述部分，因此，會達到軸承部件的使用壽命變長、維修頻率減少的效果。


圖1為本發(fā)明軸承的一個實施例的立體圖。
圖2為用于說明本發(fā)明軸承的傾斜槽以及軸承面的配置的內(nèi)周面展開圖。
圖3為用于說明本發(fā)明軸承的使用狀態(tài)的局部放大的縱截面圖。
具體實施例方式
下面，說明本發(fā)明的實施方式。
1.燒結合金首先，滑動軸承的燒結合金的理想形態(tài)為以下所示的6種。
(1)燒結合金1燒結合金1是由鐵粉、銅粉、石墨粉按照下面的成分組成進行混合，壓粉成型及燒結而成的。組成的質(zhì)量比為C0.3～1.5％、Cu7～30％、剩余部分基本上由Fe構成，基體材料是以馬氏體為主的組織的鐵碳系合金，在基體材料中，銅和/或者含鐵的銅合金分散成粒子狀。作為不可避免含有的不純物，例如鐵粉中通常含有的Mn以及Si。
基體材料的組織也可以完全是馬氏體，即使一部分含有屈氏體或貝氏體，也顯示同樣的性質(zhì)。而且，即使一部分含有索氏體也可以?；w材料的硬度在顯微威氏硬度計中為450～750左右較為理想。另外，C以石墨的形態(tài)添加到混合粉中，通過燒結，C擴散在Fe的基體材料中。而且，在以銅粉的形態(tài)而添加的Cu與Fe沒有完全形成合金的溫度和時間內(nèi)進行燒結，燒結后進行淬火、回火。淬火也可以在燒結的冷卻過程中進行。
在這里，若C的質(zhì)量不足0.3％，則材料強度不夠，容易磨損；若C的質(zhì)量超過1.5％，則硬度過大，從而會加快作為配對部件的軸的磨損。因此，燒結合金中C的質(zhì)量含量設為0.3～1.5％。而且，石墨粉的添加量多時，有石墨粉以游離石墨的形態(tài)殘存于燒結體的基體材料中的情況，游離石墨起到固體潤滑作用。
在燒結中，Cu的一部分擴散到Fe的基體材料中，一部分與Fe融合在一起形成銅合金。因此，若冷卻燒結合金，則形成在鐵碳合金的基體材料中分散有銅或者銅合金相的組織狀態(tài)。由于銅或者銅合金相為相對軟質(zhì)材料，因此，在呈現(xiàn)出對作為配對部件的軸的攻擊性進行抑制作用的同時，由于適度變形而會增強與軸的磨合性。
但是，若Cu的質(zhì)量含量低于7％，則不能充分達到上述效果，另一方面，若Cu的質(zhì)量超過30％，則材料強度降低，因此，在表面壓力大的場合，變得容易磨損。所以，Cu的質(zhì)量含量在7～30％的范圍之內(nèi)較理想。而且，Cu的質(zhì)量含量在15％左右是最理想的。
在燒結合金的氣孔中浸漬下面所述的潤滑劑較理想。燒結合金的氣孔開放率與通常的燒結合油軸承一樣為15～20％左右較為理想。在表面壓力特別大、更加追求軸承材料的強度以及耐磨損性的場合，材料的密度大則耐用性強。另外，將材料預先設定為低密度，用砂輪和切削用刀具加工內(nèi)周面，并封閉表面開放的氣孔，也可以獲得與高密度材料同樣的性質(zhì)。而且，若氣孔率高于25％(密度大約低于5.8Mg/m3)，則材料強度降低，從而耐磨損性降低，所以必須注意。
(2)燒結合金2對于燒結合金2，在上述燒結合金1的組織中，含有組成質(zhì)量比為C0.6～1.7％、Cr3～5％、W1～20％、V0.5～6％的相對為硬質(zhì)的Fe基合金粒子以相對于燒結合金2整體質(zhì)量的5～30％分散。該Fe基合金粒子的組成與高速工具鋼(高速鋼)的一種相同，以作為粉末高速鋼原料的合金粉形態(tài)添加在混合粉中。對于該燒結合金2，由于硬度更大的合金粒子分散在含有馬氏體的含鐵碳的基體材料中，因此，可以減小與軸滑動時基體材料的變形，并減小基體材料的負擔。這樣，形成適合在更高表面壓力(例如，表面壓力為80MPa或80MPa以上)下使用的軸承。
在這里，與燒結合金2的整體質(zhì)量相比，若Fe基合金粒子的含量不足5％，則不能充分達到上述效果，若含量高于30％，則加快配對部件的磨損，結果是軸承的性能變差。因此，F(xiàn)e基合金粒子的質(zhì)量含量設為5～30％。只要Fe基合金粒子的硬度大于含有馬氏體的鐵碳基體材料，其成分組成為任意，但是，若在燒結中成分中含有的碳等元素擴散到基體材料中，使得硬度變得均勻，則在生產(chǎn)成本方面效果不充分。
另外，作為上述那樣的硬質(zhì)粒子，也可以考慮使用Ni基硬質(zhì)合金，但是在上述場合中，Ni基硬質(zhì)合金的Ni單方面地擴散到周圍的基體材料中，硬質(zhì)合金的硬度會降低，而且，硬質(zhì)合金與基體材料的固著性變差，這是不理想的。因此，作為構成硬質(zhì)粒子的Fe基合金粒子，必須選擇不會產(chǎn)生上述不理想情況的材料。例如，下面所示的合金是理想的。
(3)燒結合金3對于燒結合金3，在上述燒結合金1的合金組織中，含有組成質(zhì)量比為C0.6～1.7％、Cr3～5％、W1～20％、V0.5～6％、Mo或者Co的至少一種20％或20％以下的相對為硬質(zhì)的Fe基合金粒子以相對于燒結合金3整體質(zhì)量的5～30％分散。該Fe基合金粒子的組成與高速工具鋼的一種相同，以作為粉末高速鋼原料的合金粉的形態(tài)進行添加。該燒結合金3的作用、效果與上述相同。
(4)燒結合金4對于燒結合金4，在上述燒結合金1的合金組織中，含有組成質(zhì)量比為Mo55～70％的相對為硬質(zhì)的Mo-Fe合金粒子以相對于燒結合金4整體質(zhì)量的5～30％分散。該Mo-Fe合金粒子以JIS(日本工業(yè)標準)所規(guī)定的碳含量少的鉬鐵合金粉的形態(tài)添加到混合粉中。該燒結合金4的作用、效果與上述相同。
(5)燒結合金5對于燒結合金5，在上述燒結合金1的合金組織中，含有組成質(zhì)量比為Cr5～15％、Mo20～40％、Si1～5％的Co合金粒子以相對于燒結合金5整體質(zhì)量的5～30％分散。該合金粒子為在市場上出售的堆焊噴鍍用耐熱耐磨損性合金粉末(例如キヤボツト公司制、商品名稱トリバロイ(Tribaloy))。該燒結合金5的作用、效果與上述相同。而且，燒結合金2～5是本申請人已經(jīng)在日本專利公報特開平8-109450號中提出過的合金材料。
(6)燒結合金6對于燒結合金6，在上述燒結合金1～5的合金組織中，石墨、二硫化鉬、二硫化鎢、氮化硼、氮化硅、氟化石墨、頑輝石中至少1種粒子的質(zhì)量為3％或者3％以下。具有固體潤滑作用的上述粒子可減少滑動中的金屬接觸并增強耐磨損性。其中，石墨或者二硫化鉬較理想。上述成分的含量越高效果越好，但是，若含量超過3％，則合金強度降低，會加快磨損。
接著，參照附圖對本發(fā)明中帶有油槽的滑動軸承的形態(tài)進行說明。圖1為本發(fā)明中圓筒狀軸承的實施例的立體圖。軸承1的內(nèi)周面具有相對與滑動方向正交的方向傾斜的傾斜槽2。在圖1的實施例中，槽數(shù)為8條。另外，軸承面3具有通過切削加工形成的高低差在2～20μm范圍內(nèi)的延伸于圓周方向的凹凸條4。
2.傾斜槽圖2為將軸承1的內(nèi)周面展開的圖，圖的縱向表示軸承1的長度方向，圖的橫向為內(nèi)周面的滑動方向。內(nèi)周面中等間距地配置有傾斜槽2，相鄰的傾斜槽2之間為軸承面3。傾斜槽2與正交于滑動方向的假想線所形成的傾斜角度θ在10～40°范圍內(nèi)，槽寬w在2～8mm范圍內(nèi)。傾斜槽2的槽表面的面積不超過軸承內(nèi)周面面積的50％，且使與滑動方向正交的假想線a、b、c無論位于軸承內(nèi)周面的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽兩者相交叉。
傾斜槽2的截面形狀可以采用圓弧形、U字形、V字形、矩形等。傾斜槽2的邊最好經(jīng)過倒角，從而，潤滑劑可以容易地往來于軸—軸承間的縫隙和傾斜槽。若傾斜槽2的寬w小于2mm，則傾斜槽中的潤滑劑很難提供給軸承面以及配對軸面，潤滑效果降低，起不到耐用性的顯著提高的效果，因此，寬w設為2mm或2mm以上。若傾斜槽2的寬度大，則潤滑配對軸變得容易，且向軸承面與軸面間的縫隙提供潤滑油變得容易，但是，若寬度超過10mm，則潤滑劑變得容易向軸承部件外部泄漏。另外，在將軸承安裝于傾斜槽2的中央為配對軸負荷最大的位置時，軸承面的表面壓力在傾斜槽2的中央變?yōu)樽畲?，其結果是，潤滑性變得良好，但是會加快磨損。因此，最好是槽寬最大為8mm左右。而且，傾斜槽2的寬度w為4～6mm左右較理想。
傾斜槽2從軸承內(nèi)周的圓筒面到槽底的深度在0.5～3mm范圍內(nèi)較理想。深度小于0.5mm的傾斜槽儲存潤滑劑的容積小，潤滑效果會提前消失，另一方面，若傾斜槽的深度大于3mm，則軸承的壁厚變薄，強度會變得不足，同時，潤滑油變得容易流出。更加理想的深度為1～2mm左右。
如上所述，傾斜角度θ為傾斜槽相對與滑動方向正交的方向(圖2的縱向)形成的傾斜度。在槽不傾斜的場合(槽的方向為與滑動方向正交的方向)，即使具有理想的槽寬和槽數(shù)，在槽于配對軸負荷最大的位置時進行安裝的場合，槽的兩邊負荷大，這成為磨損的原因。另外，在安裝軸承時必須對合位置，這是復雜的。另一方面，傾斜角度θ為90°(方向與滑動方向相同)時，潤滑劑通過滑動往來于槽內(nèi)，只要不像靜壓軸承那樣不斷地由軸承外部提供潤滑劑，軸承面的潤滑劑供給就容易變的不足。
對此，如本發(fā)明所述，若通過使傾斜槽2傾斜一個傾斜角度θ，則可以解決上述缺點。若傾斜角度θ小于10°，則為了滿足配置傾斜槽2的要求，即，使與上述滑動方向正交的假想線無論位于軸承內(nèi)周的哪個位置都與軸承面和上述傾斜槽交叉，必須增多槽數(shù)，從而占據(jù)內(nèi)周的軸承面3的面積變小，軸承面承受的表面壓力大，不甚理想。若傾斜槽的傾斜角度θ大于40°，則通過金屬模粉末成型為帶有傾斜槽的圓筒形狀時，很難將成型體從金屬模中拔出。傾斜角度θ為20°左右較理想。
在占據(jù)內(nèi)周面的傾斜槽2的表面積不超過50％的范圍內(nèi)配置傾斜槽2的條數(shù)，使與滑動方向正交的假想線無論位于軸承內(nèi)周的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽交叉。如圖2中傾斜槽2的配置方式，無論與滑動方向正交的假想線a、b、c中的哪條假想線，都與軸承面3和至少1條或1條以上的傾斜槽2兩個部分交叉。若是如上所述的傾斜槽2的配置方式，則使用軸承1時，即使不考慮槽的位置進行安裝，由于軸承1內(nèi)周面中負荷最大的線(相當于圖2中的假想線)承受表面壓力，作為滑動面的軸承面3和儲存、供給、回收潤滑劑的傾斜槽2同時接觸，耐磨損性優(yōu)良。對于建筑機械用擺動軸承，軸承1的內(nèi)周面中負荷大的部分在內(nèi)周的1/4～1/6左右有1處或者沿大致對角線方向的2處，但是無論什么情況，由于負荷領域存在傾斜槽2，就可以進行良好的潤滑。另外，若傾斜槽2的表面積超過軸承內(nèi)周面的50％，則軸承面3所占比例減少，因此，單位面積的負荷變大，從而，會提前開始磨損，不理想。
表1表示在軸承1的內(nèi)徑尺寸d(mm)和長度尺寸L(mm)相等的場合，傾斜槽2的傾斜角θ分別為20°和30°、槽寬w分別為2、4、6以及8(mm)時的傾斜槽條數(shù)和此時傾斜槽2的表面積占據(jù)內(nèi)周面的比例f(％)。表1中的條數(shù)n表示，無論與滑動方向正交的假想線位于軸承內(nèi)周的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽交叉的上述傾斜槽的最少條數(shù)。表1中的面積比小時表示可以增加傾斜槽的條數(shù)。


上述傾斜槽2可以在按照上述組成混合各種原料粉末，在使用金屬模進行壓粉成型時形成。粉末成型模由模、芯棒、上下沖頭構成，通常安裝于壓型機，在芯棒中，對傾斜槽2進行造型的凸條形成為斜齒狀。為了可以容易地將成型體從金屬模中拔出，理想的是，芯棒或者模和下沖頭可以自由旋轉(zhuǎn)。
另外，可以將金屬模的構造簡單化，形成不在芯棒的上端部設置斜齒狀凸條的構造。在該場合，對于在壓粉成型體內(nèi)周形成的傾斜槽2，將對應上沖頭一側(cè)的軸承端面附近封閉，形成軸承面3。即使是如上所述將一端封閉的傾斜槽2，也可以進行實際無障礙的使用。根據(jù)需要，也可以通過切削加工除去封閉一側(cè)端面。在還原性氣體中，在1080～1150℃左右燒結成型體后進行熱處理，并用車床或者磨床進行加工。
3.延伸于圓周方向的凹凸條通過上述傾斜槽2提高軸承1的耐用性，但在此基礎上，若在軸承面3上設置延伸于圓周方向的凹凸條4，凹條中儲存潤滑劑，可以達到向作用有高負荷的部分提供潤滑劑的效果，從而得到更加理想的軸承1。凹凸條4通過車床的刀具進行切削加工而成，凹凸條的高低差(凹條的深度)在2～20μm范圍內(nèi)較理想。
凹凸條4的高低差不足2μm的場合，上述軸承面3與使用圓筒磨床、通過磨具磨削內(nèi)周面得到的面的性質(zhì)沒有大的差別，看不到凹凸條的效果。若增大凹凸條4的高低差，則保持潤滑油的作用增強，但是在受到高負荷作用的部分，凸條的磨損量增大，因此，高低差最大為20μm左右較理想。凹凸條4無論是螺旋狀還是環(huán)狀，效果都良好，但螺旋狀凹凸條的制作效率更高。凹凸條4的軸向間距大約在0.1～0.5mm左右較理想。
圖3為負荷作用部附近的縱截面圖，用來說明在本發(fā)明的軸承中，設置有傾斜槽2和凹凸條4兩個部分的軸承1和配對軸5的滑動而產(chǎn)生的磨損和潤滑情況。尺寸形狀等為夸張記載。在軸承1的內(nèi)周，傾斜槽2以軸為中心在圓周方向每隔45°角配置有8條，軸承面3上形成有延伸于圓周方向的凹凸條4。上述傾斜槽2和凹凸條4的凹部中浸漬了具有與表面壓力相適應的黏度的潤滑劑。
軸5從傾斜槽2內(nèi)和凹凸條4內(nèi)獲得潤滑劑，在運轉(zhuǎn)初期，軸5與凹凸條4的凸部上部接觸并滑動。可以設想，通過軸5或者軸承1的擺動運轉(zhuǎn)，潤滑劑往來于凹凸條4內(nèi)以及傾斜槽2內(nèi)和凹凸條4內(nèi)。在運轉(zhuǎn)的初期階段，對于凹凸條4的凸部，由于在高表面壓力下滑動，因此，受到表面壓力最大的部分附近遭到磨損(圖3的磨損部6)并減少。從傾斜槽2以及凹凸條4的凹條向受到表面壓力大的部分附近提供潤滑劑，可以防止軸承1和配對軸5的金屬接觸，從而進行小摩擦地滑動。若形成經(jīng)得起表面壓力的受壓面積，則磨損部6的擴大停止。
如上所述，傾斜槽2是大容量的潤滑劑供給裝置；時于延伸于圓周方向的凹凸條4，高表面壓力作用部受到初期磨損并形成新的受壓面，通過剩余的其他部分的多條凹條，可以起到使軸面處處無遺漏地潤滑的作用。圖3針對設置有傾斜槽2和凹凸條4兩個部分的軸承1進行了說明，在軸承1中沒有設置凹凸條4且對軸承面3進行磨削的場合，只有在沒有上述初期磨損現(xiàn)象的情況下，軸承1由傾斜槽2獲得潤滑劑，進行良好的滑動。
4.潤滑劑作為本發(fā)明中適用于高表面壓力的軸承1的傾斜槽2或者凹凸條4中含有的潤滑劑，該潤滑劑以表面壓力為20MPa或20MPa以上的表面壓力大的裝置為使用對象，如公知的各種潤滑技術文獻所記載的那樣，上述潤滑劑可以采用同時具有與工作表面壓力相適應的黏度和潤滑性的潤滑劑。另外，由于軸承1較大，傾斜槽2的槽寬w以及槽深也較大，因此，為了減少潤滑劑從軸承部件中流出泄漏，理想的是，潤滑劑在常溫下為蜂蜜狀、糖稀狀、蛋黃醬狀、或者油脂狀(半固態(tài))。
潤滑劑的附加可以通過對燒結合金的氣孔進行浸漬處理、或者浸漬到潤滑劑中、在裝配軸承時涂敷等進行。燒結合金的氣孔內(nèi)浸漬的潤滑劑也是同樣，而蠟狀和油脂狀潤滑劑通過加熱形成低黏度的狀態(tài)，與低黏度的潤滑油混合，具有流動性，從而浸漬在真空中。
例如，除了高表面壓力用的高黏度工業(yè)用潤滑油之外，可舉出上述專利文獻1中所記載的潤滑劑。在選擇潤滑劑方面，考慮到軸承的大小、工作表面壓力及使用環(huán)境(夏季和冬季、熱帶地區(qū)和寒冷地區(qū)等)、維修難易程度等，來決定黏度和潤滑性的等級。
以下為表示所使用的潤滑劑的具體例子。
(1)具有與ISO VG460相同(40℃時，動黏度為460mm2/s＝cSt)或以上黏度等級的工業(yè)用潤滑油；(2)含有金屬皂、增稠劑、極壓添加劑、固體潤滑劑等的油脂、該油脂和潤滑油的混合物；(3)石油系蠟或合成蠟以及含有固體潤滑劑的蠟、上述蠟和潤滑油的混合物，以及(4)含有極壓添加劑以及/或者固體潤滑劑的滴點為60℃或60℃以上的蠟、該蠟和潤滑油的混合物。
如上所述，本發(fā)明的軸承為較大型軸承，適合于在表面壓力為20MPa或20MPa以上、滑動速度比較低地進行擺動的狀態(tài)下使用。作為如上所述的用途，例如，除了推土機和挖土機樣的建筑機械的關節(jié)用軸承之外，還有沖床機械用軸承、車輛等制動裝置的連桿用軸承、合頁用軸承、輸送物品機器人的關節(jié)軸承、小腳輪用軸承等。
權利要求
1.一種高負荷用滑動軸承，其特征在于軸承合金由淬火組織的鐵系燒結合金構成，內(nèi)周面具有相對與滑動方向正交的方向成10～40°傾斜角的傾斜槽，上述傾斜槽的寬度在2～8mm范圍內(nèi)，槽表面的面積占內(nèi)周面的50％或50％以下，并且，配置上述傾斜槽，使與滑動方向正交的假想線無論位于軸承內(nèi)周的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽兩個部分交叉，至少在上述傾斜槽內(nèi)含有潤滑劑。
2.如權利要求1所述的高負荷用滑動軸承，其特征在于上述傾斜槽的最大槽深在0.5～3mm的范圍內(nèi)。
3.如權利要求1或權利要求2所述的高負荷用滑動軸承，其特征在于上述軸承面中配置有通過切削加工形成的高低差在2～20μm范圍內(nèi)、且延伸于圓周方向的螺旋狀或多條環(huán)狀凹凸條。
4.如權利要求1到權利要求3中任意一項所述的高負荷用滑動軸承，其特征在于上述鐵系燒結合金為(A)在含有馬氏體的金屬組織的鐵合金基體材料中分散有銅粒子及銅合金粒子中的至少一種的合金，其中Cu的質(zhì)量含量為7～30％；(B)將比上述鐵基合金基體材料硬的鐵基合金粒子或者鈷基合金粒子以5～30％的質(zhì)量含量分散在上述合金(A)中的金屬組織的合金，或者(C)在上述合金(A)或者上述合金(B)中，含有石墨、二硫化鉬中的至少一種粒子的質(zhì)量含量為3％或者3％以下的合金中的任意一種。
5.如權利要求1到權利要求4中任意一項所述的高負荷用滑動軸承，其特征在于該軸承在軸和軸承以擺動狀態(tài)滑動、作用于軸和滑動面的表面壓力為20MPa或20MPa以上的情況下使用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高負荷用滑動軸承，適合在表面壓力大、以擺動狀態(tài)進行滑動的場合使用，該軸承的耐用性高，制造簡單。其特征在于軸承合金由淬火組織的含鐵的燒結合金構成，具有相對與滑動方向正交的方向成10～40°傾斜角的傾斜槽，上述傾斜槽的槽寬在2～8mm范圍內(nèi)，占據(jù)內(nèi)周面的面積在不超過50％的范圍內(nèi)，而且，配置上述傾斜槽，使與滑動方向正交的假想線無論位于軸承內(nèi)周的哪個位置，都與軸承面和上述傾斜槽兩個部分交叉；在使用上述軸承時，至少在上述傾斜槽內(nèi)含有潤滑劑。
文檔編號F16C33/02GK1712748SQ20051007945
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權日2004年6月23日
發(fā)明者丸山和夫, 宮坂元博, 馬渡理 申請人:日立粉末冶金株式會社