[其他]滑动轴承的制造方法

说明书

一种能承受重载的轴承的生产方法，该轴承具有充满软质涂层合金的凹槽。凹槽由喷丸或模压而产生。喷丸最好用直径为０．２５毫米至０．５毫米的圆形瓷丸进行。凹槽深度最好在０．０１毫米至０．０５毫米之间。实施例描述了一种具有合金的轴承，该合金包括钢背，和软涂层，并且在轴承合金与涂层之间还有一层厚度为３至５微米的镍夹层。

本发明涉及一种滑动轴承的制造方法，特别涉及一种具有涂覆层的滑动轴承的制造方法。

具有钢或其它硬质金属基体的轴承和在轴承材料上含有铜或铝基合金涂覆层的轴承，通常也有形成轴配合面的软金属合金涂覆层。其中，这种软金属涂覆层为轴承提供良好的顺应性、杂质嵌埋性和抗咬合性。

然而，软金属涂层也有其自身的缺点。因为软，涂层耐疲劳性和耐磨性就低。近年来就中速柴油机而论，涂覆层的磨损及其腐蚀问题愈加严重。重质燃料油的应用已导致采用润滑油添加剂以减少所不希望的燃烧产物对润滑油影响。这样不仅增加了对轴承的腐蚀破坏而且还增加了由于磨粒而产生的对轴承的磨损。在工作温度下，涂层合金的组份有从涂层材料扩散出而渗入到轴承材料中的倾向。为了耐腐蚀，总是希望涂层具有高的合金含量例如，高的含锡量。而例如在铜基轴承材料上应用铅-锡合金涂层的情况下，锡就倾向于从涂层合金中扩散出而渗透到铜基合金中，这样使降低了涂层的抗腐蚀性。为解决该特殊问题，在轴承材料和涂层之间采用夹层，以防止扩散，例如，防止从涂层中扩散出锡。

在采用铝基轴承合金的情况下，通常采用一层镍基或铜基材料的夹层，以利于用电解法来涂覆涂层。虽然这解决了一个问题，但却也提出了另外的问题。在涂层被磨损或腐蚀掉以至暴露出大面积连续的镍基材料的中间层的情况下，旁证表明，轴承容易咬合，结果是既损坏轴承又损坏轴颈。

近年来，为提供轴承表面具有交替暴露的软合金面和硬质轴承材料面，提出了各种各样的轴承材料和涂层的构造，这样，在与轴颈相接触的摩擦面上有一层抗咬合软合金薄膜转移到轴与硬质轴承材料之间。其构造包括充满软合金或自润滑材料的轴向和周向沟槽、螺旋槽和许多类型的孔或槽。

最近，艾伦绰特（Ehrentraut）在美国专利4400099号中描述的一种重载轴承包括：在轴瓦上有轴承材料的轴瓦外壳层，并且轴承材料上形成轴向间隔沟槽。沟槽对着与轴向最大成15°的锐角，并且该沟槽中充满软质轴承合金。对于机加工沟槽的几何形状及其沟槽彼此间相应的空间距，采取了各种尺寸和数学上的约束。轴承表面机加工成连续的螺旋线形沟槽，并且在或有或无夹层的沟槽中填满软质轴承合金。这种轴承效果很好，但是，制造困难，费用昂贵，并且由于沟槽基本是连续和处于周向的，因此仍然有使软涂层腐蚀的倾向。这种类型轴承的一个更大的缺点是，在硬质铁屑被压入到软质涂层的规整的槽中时，轴颈的相应区域将首先受到磨损，因而凹凸不平。其结果将是，若轴不经重磨，就把新轴承装上，在发动机运转时，新轴承实际马上就会被严重地损坏。另外由于螺旋槽非常狭窄，使得轴承难以容纳大的灰尘粒子。

本发明的目的是提供下述轴承的制造方法，该轴承包括较硬的轴承材料和在其上的较软的涂层合金，并且适用于持续重载，其工艺包括在镀涂层之前，在较硬的轴承材料的表面制出凹槽，再把较软的涂层合金填入槽内，最后对轴承表面进行机加工，得到所需的尺寸。

在一个生产方法的实施例中，一个夹层被置于较硬轴承材料和较软的涂层之间。

例如，用众所周知的喷丸或滚压技术可在较硬的轴承合金表面上制造凹槽。滚压工具可以是圆周表面隆起的滚子，表面的隆起具有任何所需要的形状和几何尺寸。不同的滚子可有不同的表面隆起密度，以便控制较硬轴承合金相对于涂层合金的表面面积比。

制造表面凹槽的喷丸技术可以是喷丸技术领域内已知的任何适当的技术。喷丸技术中用于喷射的丸球包括玻璃球、陶瓷球、钢球或其它金属球。也可使用包括连枷式喷丸工具在内的其它技术。

在利用喷丸工艺制造凹槽时，可以选用直径大约0.15至1.00毫米的陶瓷球，但最好选用喷射瓷球的直径是0.25至0.5毫米。这种喷丸丸球包括二氧化硅为基的氧化锆，人们发现，利用这种丸球喷丸对于制造所需的表面形状非常有利。