高负荷用滑动轴承制造技术

本发明专利技术提供一种高负荷用滑动轴承，适合在表面压力大、以摆动状态进行滑动的场合使用，该轴承的耐用性高，制造简单。其特征在于：轴承合金由淬火组织的含铁的烧结合金构成，具有相对与滑动方向正交的方向成１０～４０°倾斜角的倾斜槽，上述倾斜槽的槽宽在２～８ｍｍ范围内，占据内周面的面积在不超过５０％的范围内，而且，配置上述倾斜槽，使与滑动方向正交的假想线无论位于轴承内周的哪个位置，都与轴承面和上述倾斜槽两个部分交叉；在使用上述轴承时，至少在上述倾斜槽内含有润滑剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如建筑机械用轴承那样的滑动轴承，该轴承适用于轴承滑动面受到的表面压力大、轴和轴承之间的滑动为摆动运动等情形。
技术介绍
以前，尺寸较大的圆筒状滑动轴承是通过可有效利用材料的粉末冶金技术制造而成的。如专利文献1所记载的那样，建筑机械用滑动轴承那样的较大型、受到的表面压力大且滑动速度缓慢地进行摆动的轴承由分散有软质铜且经过热处理的硬质铁系烧结合金构成，合金的气孔中浸渍有与工作表面压力相应的高黏度的润滑油、油脂或者蜡、上述各物质的混合物以及在上述物质中加入了固体润滑物质或极压添加剂的润滑物质。专利文献2中公开了作为增强建筑机械用滑动轴承的耐用性的方法，其中，通过在该轴承中沿轴向并列设置多条延伸于圆周方向的高低差为2～12.5μm左右的凹凸条，并将内周面的表层部细致化而使气孔数量少，凹条可保持润滑油并向摩擦滑动部提供润滑油，从而增强耐用性。另外，专利文献3中提出了一种为了可以容易地向滑动面提供润滑剂且防止异常磨损，而在内周面设置X字型油槽的方案。日本专利公报特开平10-246230号日本专利公报特开2003-222133号日本专利公报实公平8-2494号在分散有软质铜、且经过热处理的铁系烧结合金中浸渍有润滑油或蜡等的轴承虽然具有良好的耐磨损性，但是，更具有耐用性的轴承令人期待。另外，若在内周面设置油槽，则可以容易地将润滑油提供给滑动面，从而增强耐用性，但是，在凹凸条的高低差为几μm左右的场合，随着磨损，若凹凸条消失的面扩大，则润滑油的供给会变差。而且，油槽为X字型的场合，由于油槽是通过切削加工而形成的，因此制造复杂。
技术实现思路
本专利技术的高负荷用滑动轴承的特征在于轴承合金由淬火组织的含铁的烧结合金构成，内周面具有倾斜槽，上述倾斜槽相对与滑动方向正交的方向形成10～40°范围内的倾斜角，上述倾斜槽的槽宽在2～8mm范围内，槽表面面积据内周面面积的50％或50％以下，而且，配置上述倾斜槽，使与滑动方向正交的假想线无论位于轴承内周的哪个位置，都与轴承面和上述倾斜槽两个部分交叉，在使用该轴承时，至少上述倾斜槽内含有润滑剂。在上述场合，对于上述倾斜槽的深度，到轴承内周圆筒面的最大深度在0.5～3mm范围内较理想。另外，上述轴承的特征在于在具备上述倾斜槽的同时，上述轴承面中具有通过切削加工形成的高低差在2～20μm范围内的延伸于圆周方向的螺旋状或多个环状凹凸条。对于具有上述倾斜槽或者上述倾斜槽和延伸于轴承面圆周方向的凹凸条的轴承材料，其特征在于上述材料可以为(A)在含有马氏体的金属组织的铁合金基体材料中分散有铜粒子及铜合金粒子的至少一种，Cu的质量含量为7～30％的烧结合金；(B)在上述烧结合金(A)中，相对上述铁基合金基体材料为硬质的铁基合金粒子或者钴基合金粒子以5～30％的质量进行分散的金属组织的烧结合金，或者(C)在上述烧结合金(A)或者上述烧结合金(B)中，石墨以及二硫化钼中至少一种粒子的质量为3％或者3％以下的烧结合金中的任意一种。上述高负荷用滑动轴承的特征在于可以在轴和轴承的滑动为摆动状态时使用，并可以在作用于轴面和滑动面的表面压力为20MPa或20MPa以上的高压时使用。由于轴承材料为在含有马氏体组织的铁合金基体材料中分散有软质铜或者铜合金相的材料，因此，本专利技术的高负荷用滑动轴承同时具有可经得起高表面压力的强度和与配对部件的磨合性。另外，润滑剂的流出泄漏减少且润滑剂为具有适合于高表面压力的黏度的润滑剂，从而上述轴承可发挥良好的耐磨损性。而且，通过在轴承内周设置相对与滑动方向正交的方向倾斜而形成10～40°的倾斜角的槽，槽中的润滑油等可向滑动部提供，因此，滑动为摆动时，即使表面压力大，轴承的耐用性也为良好。对于上述倾斜槽，尤其是设定槽宽、倾斜角度、槽的条数而配置上述倾斜槽，使与滑动方向正交的假想线无论位于轴承内周的哪个位置，都与轴承面和上述倾斜槽交叉，因此，无论轴承内周的哪个部分承受轴的负荷，由于轴面总是与轴承面和油槽两个部分接触，所以，润滑作用良好。将倾斜槽的槽深设在0.5～3mm的范围内，由于槽的容积较大，因此，可以储存大量润滑剂。另外，在从轴承部件外部浸入杂质的场合，由于上述倾斜槽可作为杂质的藏匿场所，因此，可以获得延缓磨损的效果。还有，将轴承设置在装置中时，不必考虑轴承的方向性。由于倾斜槽是在使用金属模进行粉末成型时形成的，因此，可以进行高效率的生产。而且，对于轴承，通过切削加工时的切削工具在滑动面形成高低差在2～20μm范围内的延伸于圆周方向的螺旋状或多个环状凹凸条，增强了润滑油的保持和润滑油向滑动面的提供，从而轴承的耐用性变得更强。设置倾斜槽和凹凸条，即使凹凸条受到磨损且一部分消失、由凹凸条供给的润滑油减少，润滑油也会由倾斜槽提供到上述部分，因此，会达到轴承部件的使用寿命变长、维修频率减少的效果。附图说明图1为本专利技术轴承的一个实施例的立体图。图2为用于说明本专利技术轴承的倾斜槽以及轴承面的配置的内周面展开图。图3为用于说明本专利技术轴承的使用状态的局部放大的纵截面图。具体实施例方式下面，说明本专利技术的实施方式。1.烧结合金首先，滑动轴承的烧结合金的理想形态为以下所示的6种。(1)烧结合金1烧结合金1是由铁粉、铜粉、石墨粉按照下面的成分组成进行混合，压粉成型及烧结而成的。组成的质量比为C0.3～1.5％、Cu7～30％、剩余部分基本上由Fe构成，基体材料是以马氏体为主的组织的铁碳系合金，在基体材料中，铜和/或者含铁的铜合金分散成粒子状。作为不可避免含有的不纯物，例如铁粉中通常含有的Mn以及Si。基体材料的组织也可以完全是马氏体，即使一部分含有屈氏体或贝氏体，也显示同样的性质。而且，即使一部分含有索氏体也可以。基体材料的硬度在显微威氏硬度计中为450～750左右较为理想。另外，C以石墨的形态添加到混合粉中，通过烧结，C扩散在Fe的基体材料中。而且，在以铜粉的形态而添加的Cu与Fe没有完全形成合金的温度和时间内进行烧结，烧结后进行淬火、回火。淬火也可以在烧结的冷却过程中进行。在这里，若C的质量不足0.3％，则材料强度不够，容易磨损；若C的质量超过1.5％，则硬度过大，从而会加快作为配对部件的轴的磨损。因此，烧结合金中C的质量含量设为0.3～1.5％。而且，石墨粉的添加量多时，有石墨粉以游离石墨的形态残存于烧结体的基体材料中的情况，游离石墨起到固体润滑作用。在烧结中，Cu的一部分扩散到Fe的基体材料中，一部分与Fe融合在一起形成铜合金。因此，若冷却烧结合金，则形成在铁碳合金的基体材料中分散有铜或者铜合金相的组织状态。由于铜或者铜合金相为相对软质材料，因此，在呈现出对作为配对部件的轴的攻击性进行抑制作用的同时，由于适度变形而会增强与轴的磨合性。但是，若Cu的质量含量低于7％，则不能充分达到上述效果，另一方面，若Cu的质量超过30％，则材料强度降低，因此，在表面压力大的场合，变得容易磨损。所以，Cu的质量含量在7～30％的范围之内较理想。而且，Cu的质量含量在15％左右是最理想的。在烧结合金的气孔中浸渍下面所述的润滑剂较理想。烧结合金的气孔开放率与通常的烧结合油轴承一样为15～20％左右较为理想。在表面压力特别大、更加追求轴承材料的强度以及耐磨损性的场合，材料的密度大则耐用性强。另外，将材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高负荷用滑动轴承，其特征在于：轴承合金由淬火组织的铁系烧结合金构成，内周面具有相对与滑动方向正交的方向成１０～４０°倾斜角的倾斜槽，上述倾斜槽的宽度在２～８ｍｍ范围内，槽表面的面积占内周面的５０％或５０％以下，并且，配置上述倾斜槽，使与滑动方向正交的假想线无论位于轴承内周的哪个位置，都与轴承面和上述倾斜槽两个部分交叉，至少在上述倾斜槽内含有润滑剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丸山和夫，宫坂元博，马渡理，
申请(专利权)人：日立粉末冶金株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]