高分子耐磨轴瓦的制作方法

文档序号:5739912阅读:285来源:国知局

专利名称::高分子耐磨轴瓦的制作方法
技术领域
:本发明属于轴瓦,具体的说,涉及一种具有高分子减磨层的轴瓦。
背景技术
:轴瓦作为发动机内部的重要、关键零部件之一,历来都为世界各发动机(内燃机)公司、轴瓦生产企业所高度关注。轴瓦应具有较大的承载能力和疲劳强度,同时应具有良好的抗咬合性、嵌让性、顺应性、抗腐性和抗压强度。目前,广泛运用合金轴瓦,轴瓦在结构上由一个钢背的基体和合金层组成,钢背为圆弧形,合金层附着在圆弧形钢背的内圆周面上。这种能在一定程度上满足发动机的基本要求,但是随着柴油机向高速、强载方向发展,轴瓦的疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性、承载强度、抗压能力都不能适应,有待加强。
发明内容为解决以上技术问题,本发明的目的在于提供一种耐磨性好,提高使用寿命的高分子耐磨轴瓦。本发明的目的是这样实现的一种高分子耐磨轴瓦,包括圆弧形的钢背层,该钢背层内圆周面上附着有合金层,其关键在于所述合金层内表面附着有高分子减磨层;所述高分子减磨层的材料按重量百分比由2040%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯或单醚酐型聚酰亚胺或均苯型聚酰亚胺和6080%的二硫化钼组成。在轴瓦的合金表面上附着一种改良的聚酰胺一酰亚胺及其配方的高分子材料,其目的就是使发动机轴瓦的几种不同工作状态下的不同摩擦润滑状态更为理想化,彻底杜绝轴瓦的合金面与曲轴的直接摩擦,变曲轴与轴瓦合金面的摩擦为减磨材料分子之间的摩擦。因为这种减磨材料的分子中同时含有酰胺基及亚酰胺基,其柔韧性、耐磨性、耐碱性、加工性及粘接性均相当良好,加上配进去二硫化钼等材料,其高强度、耐磨损、耐腐蚀、自润滑等性能显露无遗。在生产中,材料相同的一对摩擦副,其摩擦相容性是不好的。所以,曲轴和轴瓦就不应该选用相同的材料,而且二者的硬度差应较大。针对目前国内发动机厂家所主要使用的几种曲轴材料,相应的生产与之相配的低锡铝合金材料、铝锌合金材料、中锡铝合金材料等三种轴瓦衬层材料,低锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡5.57%铜0.81.2%镍O.91.3%硅0.30.5%铝为余量。与之对应的高分子减磨层的材料按重量百分比由30%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯(Polyamideimide或PAI)和70%的二硫化钼组成。铝锌合金材料按重量百分比由以下组分组成锌4.5%硅1.5%铜1%镁0.5%钛0.1%铝为余量。与之对应的高分子减磨层的材料按重量百分比由30%的单醚酐型聚酰亚胺(Meltablepolyimideofmono—ether—anhydridetype)禾口70%的二硫化钼组成。中锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡10%镍2%锰1%铜0.6%铝为余量。与之对应的高分子减磨层的材料按重量百分比由35%的均苯型聚酰亚胺(Polypyromellitimide,Polyimide或PI)和65%的二硫化钼组成。不同的曲轴所对应的高分子配方减磨材料不同,所有的二硫化钼在与高分子材料配方前均要作前期与不同的PTFE(聚四氟乙烯)相配方才能达到应有的使用效果。本发明产品的性能指标按照汽车及相关零部件的最高认证IS0/TS16949:2002的标准规范,由专机加工,本项目产品的主要性能指标如下钢背硬度HB180220合金层硬度HB3545抗咬粘性80MPa抗穴蚀性70%疲劳强度185MPa承载能力230MPa275MPa使用寿命800010000h通过理论计算及试验,其疲劳强度最高可达到185MPa,发动机轴瓦使用寿命可达100-120万公里。也就是说基本上车辆报废而不再更换发动机轴瓦。本发明产品性能与国内外产品对比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上表中的"抗咬合性"是指轴瓦与曲轴摩擦表面上由于粘附和材料迁引而引起的损坏的发生和发展的过程,最终可能导致相对运动的中止。表中数字是初始发生损坏时的受力情况。"抗穴蚀性"是指轴瓦在工作过程中抵抗润滑油产生气泡而侵蚀工作表面的特性。它是一个综合的技术指标,它与润滑油的压力、轴瓦合金减磨材料、轴瓦的结构设计以及曲轴的动平衡等诸因素有关。"疲劳强度"是指由于最大的周期性负荷的重复作用而使轴瓦造成初始损坏时的受力情况。由上表可以看出,我公司研制的本项目产品,五大主要指标已经远远超过国内传统的轴瓦产品,四项主要指标已经达到国际同类先进水平。但是由于我国的原材料生产技术与国外相比,仍然有一些差距,致使成形后的产品金相组织粗大不均匀,加之我国的化工产品粒度与纯度与国外同类产品相比也有差距,所以,其抗穴蚀性与国外同类产品相比略显不足。有益效果本发明产品在复合双金属轴瓦材料的工作面上进一步附着高分子减磨材料,形成一层高分子减磨层,轴瓦为三层材料的轴瓦。轴瓦与曲轴的接触的工作面为高分子减磨层。改变轴瓦的合金面与曲轴的直接摩擦,使得曲轴与轴瓦合金面的摩擦为减磨材料分子之间的摩擦;同时减磨材料的分子中同时含有酰胺基及亚酰胺基,还配有二硫化钼等材料,大大提高了轴瓦的韧性、强度、耐磨损性、耐腐蚀性、自润滑性,同时加工性及粘接性均相当良好。图l是发明的结构示意图;具体实施例方式实施例1如图1所示,一种高分子耐磨轴瓦,整个轴瓦为圆弧形,由钢背层l、合金层2和高分子减磨层3组成,该钢背层1内圆周面上附着有合金层2,所述合金层2内表面附着有高分子减磨层3;所述高分子减磨层3的材料按重量百分比由30%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯和70%的二硫化钼组成;所述合金层2为低锡铝合金材料,该低锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡5.5%;铜1.2%;镍0.9%;硅0.5%;铝为余量。实施例2如图1所示,一种高分子耐磨轴瓦,整个轴瓦为圆弧形,由钢背l、合金层2和高分子减磨层3组成,该钢背层1内圆周面上附着有合金层2,所述合金层2内表面附着有高分子减磨层3;所述高分子减磨层3的材料按重量百分比由20%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯和80%的二硫化钼组成;所述合金层2为低锡铝合金材料,该低锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡7%;铜0.8%;镍1.3%;硅O.3%;铝为余量。实施例3如图1所示,一种高分子耐磨轴瓦,整个轴瓦为圆弧形,由钢背层l、合金层2和高分子减磨层3组成,该钢背层1内圆周面上附着有合金层2,所述合金层2内表面附着有高分子减磨层3;所述高分子减磨层3的材料按重量百分比由80%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯和20%的二硫化钼组成;所述合金层2为低锡铝合金材料,该低锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡6%;铜1.0%;镍1.1%;硅0.4%;铝为余量。实施例4如图1所示,一种高分子耐磨轴瓦,整个轴瓦为圆弧形,由钢背层l、合金层2和高分子减磨层3组成,该钢背层1内圆周面上附着有合金层2,所述合金层2内表面附着有高分子减磨层3;所述高分子减磨层3的材料按重量百分比由30%的单醚酐型聚酰亚胺和70%的二硫化钼组成;所述合金层2为铝锌合金材料,该铝锌合金材料按重量百分比由以下组分组成锌4.5%;硅1.5%;铜1%;镁0.5%;钛O.1%;铝为余量。实施例5如图1所示,一种高分子耐磨轴瓦,整个轴瓦为圆弧形,由钢背层l、合金层2和高分子减磨层3组成,该钢背层1内圆周面上附着有合金层2,所述合金层2内表面附着有高分子减磨层3;所述高分子减磨层3的材料按重量百分比由35%的均苯型聚酰亚胺和65%的二硫化钼组成;所述合金层2为铝锌合金材料,该铝锌合金材料按重量百分比由以下组分组成锡10%;镍2%;锰1%;铜0.6%;铝为余量。权利要求1、一种高分子耐磨轴瓦,包括圆弧形的钢背层(1),该钢背层(1)内圆周面上附着有合金层(2),其特征在于所述合金层(2)内圆周面上附着有高分子减磨层(3);所述高分子减磨层(3)的材料按重量百分比由20~40%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯或单醚酐型聚酰亚胺或均苯型聚酰亚胺和60~80%的二硫化钼组成。2、根据权利1所述高分子耐磨轴瓦,其特征在于所述高分子减磨层(3)的材料按重量百分比由30%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯和70%的二硫化钼组成,该高分子减磨层(3)附着在为低锡铝合金材料的合金层(2)上;所述低锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡5.57%铜0.81.2%镍O.91.3%硅0.30.5%铝为余量。3、.根据权利1所述高分子耐磨轴瓦,其特征在于所述高分子减磨层(3)的材料按重量百分比由30%的单醚酐型聚酰亚胺和70%的二硫化钼组成,该高分子减磨层(3)附着在为铝锌合金材料的合金层(2)上;所述铝锌合金材料按重量百分比由以下组分组成锌4.5%硅1.5%铜1%镁0.5%钛0.1%铝为余量。4、根据权利1所述高分子耐磨轴瓦,其特征在于所述高分子减磨层(3)的材料按重量百分比由35%的均苯型聚酰亚胺和65%的二硫化钼组成,该高分子减磨层(3)附着在为中锡铝合金材料的合金层(2)上;所述中锡铝合金材料按重量百分比由以下组分组成锡10%镍2%锰1%铜0.6%铝为余量。全文摘要本发明公开了一种高分子耐磨轴瓦,包括圆弧形的钢背层(1),该钢背层(1)内圆周面上附着有合金层(2),其特征在于所述合金层(2)内表面附着有高分子减磨层(3);所述高分子减磨层(3)的材料按重量百分比由20~40%的聚酰胺酰亚胺复合聚酯或单醚酐型聚酰亚胺或均苯型聚酰亚胺和60~80%的二硫化钼组成。本发明产品在复合双金属轴瓦材料的工作面上进一步附着高分子减磨材料,形成一层高分子减磨层,轴瓦为三层材料的轴瓦。轴瓦与曲轴的接触的工作面为高分子减磨层。改变轴瓦的合金面与曲轴的直接摩擦,使得曲轴与轴瓦合金面的摩擦为减磨材料分子之间的摩擦。文档编号F16C33/04GK101629601SQ20091010453公开日2010年1月20日申请日期2009年8月4日优先权日2009年8月4日发明者阳廷金申请人:重庆斯凯迪轴瓦有限公司
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