[发明专利]制造滑动轴承的方法

说明书

技术领域

[0001]本发明大体上涉及一种调整滑动轴承的支承面(bearing surface)的方法。更特别地，其涉及一种在磨损面上增加至少一个作为涂层的表面部件的方法，通过在该支承面上有选择地以该部件的形状沉积涂层。

背景技术

[0002]在一般意义上，轴承定义为一种将一个部件相对于另一个部件设置的装置，这些部件之间可相对移动。这些部件具有各自的支承面，支承面通常经由润滑剂来互相支承接触，该润滑剂用于促进该部件的相对运动，降低这些支承面的磨损，降低锈蚀和用于其他目的。支承面的相对移动和支承类型取决于需要这些支承面成为应用中的哪部分。通过确定轴承和支承表面所必须执行的机械移动和功能，应用的寿命需求和可靠性以及周围环境，包括温度，潜在的污染物，锈蚀、震动、周期应力等可能性，来设计轴承和支承面。

[0003]特别关心的是滑动轴承，其中该轴承的支承面通常由润滑剂涂层的薄膜分开，润滑剂可以是各种类型的润滑油和油脂。滑动轴承包含广泛的器件，其中支承部件的相对运动包括一个支承面在其他支承面上的滑动。这种器件包括所有类型的轴颈轴承和滑动轴承，其用于在径向设置轴或可移动部件，还有所有类型的止推轴承，其通常用于防止旋转轴的轴向移动并且作为各种类型的线性移动的导向装置。止推轴承在设计上也可广泛变化，从简单的，平的止推环到复杂的锥形端(tapered-end)的和枢轴瓦推力(pivoted-shoe)(例如金斯伯里，Kingsbury)轴承。某些轴颈和止推轴承设计为与足够的外部压力下提供的润滑剂一起运行，这样负荷被穿过该加压的流体支撑而不是由该滑动移动所产生的流体力支撑。其他轴承足够慢，间歇地，或者在足够轻的负荷下移动，从而对于符合要求的性能和寿命，不必由润滑剂膜分隔。在这种情况下，这些表面允许仅使用该润滑剂的边界润滑特性互相摩擦，其可包括一个或两个该支承表面，或者该支承面本身的表面部件，防止咬死和磨损。滑动轴承和支承面的另一个广泛类型包括许多往复的活塞/气缸应用，如包括内燃机的传动活塞/气缸的轴承。

[0004]多种材料用于滑动轴承，特别是支承面，包括如下材料，多种铸铁合金，钢合金，铝合金，铜合金和许多其他金属，各种类型的热塑性和热固性工程塑料，各种玻璃或陶瓷材料，木材和许多其他材料。润滑剂为多种形式和成分，从包括水，润滑油，肥皂，油脂和空气的多种流体，，至如石墨，二硫化钼，聚四氟乙烯(PTFF)的固体润滑剂等等。

[0005]选择轴承中需要考虑的机械要求是需要支撑的负荷以及该负荷的特性，该轴承可容许的表面速率，该轴承可容许偏心率的能力，在负荷下启动轴承的摩擦，该轴承的功率消耗，空间要求，可能发生的失效类型，减震能力以及润滑要求。与这些机械要求相关的因素是公知的。

[0006]在轴承的选择中通常也需要考虑经济和环境要求。在这方面，主要的经济因素是寿命和可靠性，维护，更换的便利和费用。当正确设计以及在具有相同材料的合理地均匀负荷下运行时，滑动轴承可具有优异的耐久性。至于费用，滑动轴承在批量生产时往往可以非常小的成本制造，但是当它们必须为特别的设计少量生产时，它们的成本会非常巨大。因此，制造这种轴承的方法优选地具有最小数量的所需步骤，并且是特别适于自动和/或大批量制造方法。

[0007]如上所指出的，轴颈轴承是滑动轴承的一种类型。根据给它们输送润滑剂的方法将轴颈轴承粗略分类为，(a)非加压轴承，(b)压力输送轴承(pressure-fed bearings)，或(c)外部加压轴承。非加压轴承的例子是轴套，灯芯润滑油轴承(wick-oil bearing)和油环轴承。压力输送轴承具有在压力输送的润滑剂(即，润滑油)。一个压力输送轴承系统可包括存储箱，泵，全通或旁通型过滤器或者离心机之一，冷却器，压力调节器，温度调节器，至该轴承的供给线，以及从该轴承的返回线(其将该润滑剂从该轴承排回至该箱)。压力输送轴承的例子包括圆周槽(circumferential-groove)，圆柱形的(cylindrical)，圆柱形过冲(cylindrical overshoot)，压力，多槽，椭圆形的(elliptical)，椭圆形过冲(elliptical overshoot)，三低(three-low)，枢轴瓦推力，胡桃夹(nutcracker)和部分滑动轴承。外部加压轴承，如油盘轴承和静压轴承，依赖于来自外部压力源以制成该轴承负荷的润滑剂(即，润滑油)压力。这与流体动力轴承不同，其依赖于在该润滑剂膜中产生以支撑该负荷的润滑剂压力。