滑动部件及其形成方法与流程

文档序号:11633776阅读:304来源:国知局
滑动部件及其形成方法与流程

本公开涉及滑动部件,更特别地涉及包括具有底切部分的中间部件的滑动部件。



背景技术:

普通轴承通常包括由刚性部件支撑的滑动层。在某些应用中,如在高速或高应力操作中,传统的普通轴承可能会剥离或失效。在滑动层与刚性部件之间形成的界面处或沿着滑动层与刚性部件之间形成的界面可发生故障。目前为克服这种缺陷所做的尝试是不够的。

该行业继续需要改进的轴承和轴承部件。

附图说明

通过举例的方式来说明实施例,而并不旨在在附图中予以限制。

图1包括根据实施例的滑动部件的简化侧视图。

图2包括根据实施例的滑动部件的仰视图。

图3包括根据实施例的滑动部件的横截面侧视图,如沿着图2中的线a-a所示的。

图4包括根据替代实施例的滑动部件的顶部透视图。

图5包括根据实施例的滑动部件的横截面侧视图,如沿着图4中的线b-b所示的。

图6包括根据实施例的轴承的简化侧视图。

图7包括根据实施例的轴承的透视图。

图8包括根据实施例的轴承的侧壁的横截面视图,如沿着图7中的线c-c所示的。

具体实施方式

提供了结合附图的以下描述来帮助理解本文所公开的教导。以下讨论将集中于教导的具体实现和实施例。提供该集中讨论是为了帮助描述教导,而不应解释为限制教导的范围或适用性。然而,可基于所公开的教导使用另一些实施例。

术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“(具有(has)”、“具有(having)”或其任何其它变体旨在涵盖非排他性的内容。例如,包括特征列表的方法、制品或设备不一定仅限于这些特征,而是可以包括未明确列出的或这样的方法、制品或设备所固有的其它特征。此外,除非有明确的相反说明,否则“或”是指包容性的或者不是排他性的。例如,条件a或b满足以下任一条件:a为真(或存在),且b为假(或不存在),a为假(或不存在),且b为真(或存在),以及a和b都为真(或存在)。

此外,使用“一个(a)”或“一种(an)”来描述本文所描述的元件和部件。这只是为了方便起见,并且给出了本发明范围的一般意义。这个描述应解读为包括一个,至少一个,或单数,也包括复数,反之亦然,除非另有明确指出。例如,当在本文描述单个项目时,可以使用多于一个的项目来代替单个项目。类似地,当在本文描述多于一个的项目时,单个项目可替代该多于一个的项目。

除非另有定义,否则本文所用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。材料、方法和实例只是说明性的而不旨在进行限制。在本文未描述的程度上,关于具体材料和加工作用的许多细节是常规的,并且可以在滑动部件领域中的教科书和其它资源中找到。

参照图1,滑动部件100通常可包括滑动层102和具有至少一个底切部分的中间部件104,如下面更详细地讨论的。

滑动层102可包括具有主表面106和主表面108的材料的片材。第一主表面106和第二主表面108可由厚度间隔开。在一个实施例中,在沿着片材的第一位置处的滑动层102的厚度可等于沿着片材的第二位置处的滑动层102的厚度。在一个更特定的实施例中,主表面106可沿着第一平面放置,主表面108可沿第二平面放置;第一平面与第二平面不在沿着其的任何位置处相交。

在另一个实施例中,滑动层102可具有不均匀的厚度,即,第一位置处的滑动层102的厚度与第二位置处的滑动层102的厚度不同。

在与中间部件104接合之前,主表面106和主表面108中的至少一个可以是平面的或相对平滑的。如下面更详细地讨论的,即使在与中间部件104接合之后,主表面106也可以是平面的或相对平滑的。

在一个实施例中,滑动层102可以是连续的,即,滑动层102没有穿过其延伸的可见的孔或开口。以这样的方式,沿着主表面106或主表面108中的一个施加到滑动层的液体将不会通过其厚度掺入到主表面106或主表面108中的另一个中。技术人员应认识到,由制造过程产生的固有材料孔隙度不会升高到孔或开口的水平,除非孔隙度足够大以允许流体如水通过其渗透。

滑动层102可包括整体结构。在一个实施例中,滑动层102可具有近似均质的组成,即,滑动层102基本上包括单一材料。在再一个的实施例中,滑动层102可具有均质的组成。

滑动层102可包含低摩擦材料。例如,滑动层102可包含聚合物,如氟聚合物。示例性材料包括,例如,聚四氟乙烯(ptfe)、氟化乙烯-丙烯(fep)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚氯三氟乙烯(pctfe)、乙烯氯三氟乙烯(ectfe)、全氟烷氧基聚合物、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(peek)、聚乙烯、聚砜、聚酰胺、聚苯醚、聚苯硫醚(pps)、聚氨酯、聚酯或其任何组合。

在一个特定的实施例中,滑动层102可以用填充剂浸渍或饱和。示例性填充剂包括玻璃纤维、碳纤维、硅、peek、芳香族聚酯、碳颗粒、青铜、氟聚合物、热塑性填充剂、氧化铝、聚酰胺酰亚胺(pai)、pps、聚苯砜(ppso2)、液晶聚合物(lcp)、芳香族聚酯、二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯(grapheme)、膨胀石墨、氮化硼(boronnitrade)、滑石、氟化钙或其任何组合。此外,填充剂可包括氧化铝、二氧化硅,二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料或其任何组合。

在一个未示出的实施例中,滑动层可进一步包括设置在主表面之间的至少部分包封的材料层。例如,滑动层可包括完全包封在其中的薄片或编织网。所述至少部分包封的材料层可增强滑动层的刚性。

中间部件104可在与主表面108相邻的位置处连接到滑动层102上。在一个实施例中,中间部件104可部分地嵌入到滑动层102中。在另一个实施例中,中间部件104可通过粘合剂(未示出)附接到滑动层102上。在又一个实施例中,中间部件104可部分地嵌入到滑动层102中并粘附到其上。

在一个实施例中,粘合剂层可以是热熔性粘合剂。合适的粘合剂的实例包括氟聚合物、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯四氟乙烯(etfe)、etfe共聚物、全氟烷氧基(pfa)或其任何组合。此外,粘合剂可包括至少一种选自以下的官能团:-c=o、-cor、-coh、-cooh、-coor、-cf2=cf-or或其任何组合,其中r是含1至20个碳原子的环状或直链有机基团。此外,粘合剂可包括共聚物。在一个实施例中,热熔性粘合剂的熔融温度可不高于250℃,如不高于220℃。在另一个实施例中,粘合剂可在高于200℃,如高于220℃分解。在另外的实施例中,热熔性粘合剂的熔融温度可高于250℃,甚至高于300℃。

中间部件104可具有小于其总厚度t的暴露厚度te。例如,te可小于0.9t,如小于0.85t,小于0.8t,小于0.75t,小于0.7t,小于0.65t,小于0.6t,小于0.55t,小于0.5t,小于0.45t,小于0.4t,小于0.35t,或者甚至小于0.3t。在一个实施例中,te可以为至少0.01t,如至少0.05t,至少0.1t,至少0.15t,至少0.2t,或者甚至至少0.25t。在一个特定的实施例中,te可以为0.25t至0.75t。以这种方式,中间部件104可嵌入到滑动层102内。

中间部件104可延伸到滑动层102中小于滑动层102的厚度的距离。例如,中间部件104可延伸到滑动层中至少1%的其厚度,如至少2%其厚度,至少3%其厚度,至少4%其厚度,至少5%其厚度,至少6%其厚度,至少7%其厚度,至少8%其厚度,至少9%其厚度,至少10%其厚度,至少15%其厚度,或者甚至至少20%其厚度。在一个实施例中,中间部件104可延伸到滑动层102中不大于95%的其厚度,如不大于90%其厚度,不大于85%其厚度,不大于80%其厚度,不大于75%其厚度,不大于70%其厚度,不大于65%其厚度,不大于60%其厚度,不大于55%其厚度,不大于50%其厚度,不大于45%其厚度,不大于40%其厚度,不大于35%其厚度,或者甚至不大于30%其厚度。

在一个实施例中,中间部件104可延伸到滑动层102中在20%的滑动层102的厚度至75%的滑动层102的厚度的范围内的距离。

在一个实施例中,中间部件104包含与滑动层102相比具有更高刚度的材料。在另一个实施例中,中间部件104可包含金属或刚性聚合物。在一个特定的实施例中,中间部件104包含金属。示例性的金属包括碳钢、弹簧钢等、铁、铝、锌、铜、镁或其任何组合。在一个特定的实施例中,中间部件104可以是金属(包括金属合金),如铁合金。

在一个特定的实施例中,中间部件104可包含具有低屈服强度的材料。例如,中间部件104可包含屈服强度不大于500mpa,如不大于475mpa,不大于450mpa,不大于425mpa,不大于400mpa,不大于375mpa,不大于350mpa,不大于325mpa,不大于300mpa,不大于275mpa,不大于250mpa,不大于225mpa,不大于200mpa,不大于175mpa不大于150mpa,不大于125mpa,不大于100mpa,或者甚至不大于75mpa的材料。在一个实施例中,中间部件104可包含屈服强度为至少5mpa,如至少10mpa,至少15mpa,至少20mpa,至少25mpa,至少30mpa,至少35mpa,至少40mpa,至少45mpa,至少50mpa,或甚至至少55mpa的材料。如下所述的低屈服强度可以是期望的,因为,如下所述,在层压过程中具有高屈服强度的材料的主动变形可能导致最终层压产品中的残余应力。这些残余应力可表现为在延长使用时的分层或断裂问题。相反,较低的屈服强度表现为层压期间增加的塑性变形和降低的弹性变形,从而降低了中间部件104回弹到预层压状态的趋势。

在某些实施例中,中间部件104可具有双材料结构。在一个更特定的实施例中,中间部件104可以是双金属的。

在特定的实施例中,中间部件104可涂覆有一个或多个临时防腐层,以防止在加工之前对其腐蚀。每个层的厚度可以在1微米至50微米的范围内,如在7微米至15微米的范围内。这些层可包括锌、铁、锰或其任何组合的磷酸盐。另外,所述层可以是纳米陶瓷层。此外,层可包括官能硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷促粘剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、市售的锌(机械/电镀)或锌-镍涂层,或其任意组合。在加工过程中可移除或保留临时防腐层。

在特定的实施例中,中间部件104可进一步包括永久性抗腐蚀涂层。抗腐蚀涂层的厚度可在1微米至50微米的范围内,如在5微米和20微米的范围内,或者甚至在7微米至15微米的范围内。抗腐蚀涂层可包括促粘剂层和环氧基树脂层。促粘剂层可包括锌、铁、锰、锡或其任何组合的磷酸盐。此外,促粘剂层可以是纳米陶瓷层。促粘剂层可包括官能硅烷、基于纳米级硅烷的层、水解硅烷、有机硅烷促粘剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、市售的锌(机械/电镀)或锌-镍涂层,或其任何组合。

环氧基树脂层可以是热固化环氧基树脂、uv固化环氧基树脂、ir固化环氧基树脂、电子束固化环氧基树脂、辐射固化环氧基树脂或空气固化环氧基树脂。此外,环氧树脂可包括聚缩水甘油醚、二缩水甘油醚、双酚a、双酚f、环氧乙烷、氧杂环丙烷、氧化乙烯、1,2-环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9,10-环氧基-9,10-二氢蒽或其任何组合。环氧树脂可包括基于酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯并胍胺与甲醛或其任何组合的合成树脂改性的环氧树脂。举例来说,环氧树脂可包括

单环氧化物(epoxoide)

双环氧化物

直链三环氧化物

分支的三环氧化物或其任何组合,其中cxhyxzau是直链或分支的饱和或不饱和碳链,其中任选地卤素原子xz替代氢原子,并且任选地其中存在诸如氮、磷、硼等原子并且b是碳、氮、氧、磷、硼、硫等中的一种。

环氧树脂可进一步包含硬化剂。硬化剂可包括胺、酸酐、苯酚酚醛清漆硬化剂如苯酚酚醛清漆聚[n-(4-羟基苯基)马来酰亚胺](phpmi)、甲阶苯酚甲醛、脂肪胺化合物、聚碳酸酐、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、包封的聚异氰酸酯、三氟化硼胺络合物、基于铬的硬化剂、聚酰胺或其任何组合。通常,酸酐可符合式r-c=o-o-c=o-r',其中r可以是如上所述的cxhyxzau。胺可包括脂族胺如单乙胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等、脂环族胺、芳香族胺如环状脂族胺、环脂族胺、酰氨基胺、聚酰胺、双氰胺、咪唑衍生物等或其任何组合。通常,胺可以是符合式r1r2r3n的伯胺、仲胺或叔胺,其中r可以是如上所述的cxhyxzau。

在一个实施例中,环氧基树脂层可包括用于改善导电性的填充剂,如碳填充剂、碳纤维、碳颗粒、石墨、金属填充剂如青铜、铝和其它金属及其合金、金属氧化物填充剂、金属涂覆的碳填充剂、金属涂覆的聚合物填充剂或其任何组合。与没有导电性填充剂的经涂覆的衬套相比,导电性填充剂可允许电流通过环氧基树脂涂层并且可增加经涂覆的衬套的导电性。

在一个实施例中,环氧基树脂层可增加中间部件102的抗腐蚀性。例如,环氧基树脂层可基本上防止诸如水、盐等的腐蚀性元素与中间部件104接触,从而抑制其化学腐蚀。此外,环氧基树脂层可通过防止不同金属之间的接触来抑制中间部件104的电偶腐蚀。例如,将没有环氧基树脂层的铝中间部件104放置在镁材料上可能导致镁氧化。然而,环氧基树脂层可防止铝中间部件与镁壳体接触并抑制由于电偶反应引起的腐蚀。

抗腐蚀层的应用可包括施加环氧基树脂涂层。环氧基树脂可以是双组分环氧基树脂或单组分环氧基树脂。有利的是,单组分环氧基树脂可具有更长的工作寿命。工作寿命可以是从制备环氧基树脂直到环氧基树脂不再作为涂层施加为止的时间的量。例如,与几个小时的双组分环氧基树脂的工作寿命相比,单组分环氧基树脂可具有几个月的工作寿命。

在一个实施例中,环氧基树脂层可通过喷涂、电涂、浸涂旋涂、静电涂布、流涂、辊涂、刮涂、卷涂等方式施加。此外,可使环氧基树脂层固化,如通过热固化、uv固化、ir固化、电子束固化、辐照固化或其任何组合。优选地,可在不将部件的温度升高到滑动层、粘合剂层、编织网或促粘剂层的任一个的分解温度以上的情况下完成固化。因此,环氧基树脂可在低于约250℃,甚至低于约200℃下进行固化。

优选地,可施加抗腐蚀涂层,特别是环氧基树脂层以覆盖中间部件104的暴露边缘。电涂和静电涂布可特别地用于在没有涂覆非导电滑动层的情况下将抗腐蚀涂层施加到所有暴露的金属表面上。此外,优选的是,抗腐蚀涂层连续地覆盖中间部件104的暴露表面而没有裂缝或空隙。中间部件104的连续的、保形覆盖可基本上防止诸如盐和水的腐蚀性元素接触中间部件104。在一个实施例中,具有这样的抗腐蚀涂层的中间部件104可具有显著增加的寿命,并且特别地,中间部件的抗腐蚀等级可以为至少约120小时,如至少约168小时,如至少约240小时,甚至至少约288小时。抗腐蚀等级是根据iso9227:2006“人造气氛中的腐蚀测试-盐雾测试(corrosiontestsinartificialatmospheres–saltspraytests)”,2007年7月15日公布的第二版中所定义的中性盐雾测试所测定的。通常,将测试中间部件放置在盐雾室中并经受盐喷雾,直到至少10%的表面被铁锈覆盖为止。

在一个替代的实施例中,抗腐蚀层可在中间部件的加工过程中的任何点进行施加,包括在施加滑动层之前或施加滑动层之后。

在一个实施例中,如图2所示,中间部件104是包括多个互连的股线110的膨胀网105。股线110可限定至少一个孔112,孔112包括至少一个底切部分114。在一个更特定的实施例中,多个股线110可限定多个孔122,所有孔122可包括至少一个底切部分114。

图3示出了滑动部件100的横截面侧视图。相对于滑动层102的第二主表面108来测量底切部分114。在一个实施例中,底切部分114中的至少一个的角度小于90°,如小于85°,小于80°,小于75°,小于70°,小于65°,小于60°,小于55°,小于50°,或者甚至小于45°。在另一个实施例中,底切部分114的角度为至少1°,如至少2°,至少3°,至少4°,至少5°,至少6°,至少7°,至少8°至少9°,至少10°,至少15°,至少20°,至少25°,至少30°,至少35°,或者甚至至少40°。

在一个实施例中,底切部分114中的至少一个的角度可以在1°至90°的范围内,如在5°至85°的范围内,在10°至80°的范围内,在15°至75°的范围内,在20°至70°的范围内,在25°至65°的范围内,在30°至60°的范围内,在35°至55°的范围内,或者甚至在40°至50°的范围内。

对于具有非线性横截面轮廓的膨胀网105,例如,当以横截面观察时具有椭圆形或多边形形状的膨胀网,底切部分114的角度可在滑动层102的第二主表面108与膨胀网105的外表面的最佳拟合线116之间进行测量,如沿着从滑动层102的主表面108延伸的膨胀网的部分所测量的。

在一个特定的实施例中,膨胀网105的至少两个孔112可具有相同或基本上相同的成角度的底切部分114。在一个更特定的实施例中,膨胀网105中的所有底切部分114可具有相同或基本上相同的角度。如本文所使用的,“基本上相同的角度”是指成角度的底切部分114之间的偏差不大于5°,如不大于4°,不大于3°,不大于2°,或者甚至不大于1°。

在另一个实施例中,底切部分114中的至少两个可具有不同的角度。例如,第一底切部分114可具有与第二底切部分114的角度不同的第一角度。

膨胀网105可通过几种不同的方法进行制造。在成形之前,膨胀网可以是片材材料。片材材料可具有限定相对的主表面的均匀厚度。片材材料可以是连续的,例如,没有穿过其中的孔或开口。

如本领域技术人员所理解的,片材材料可通过几种方法中的至少一种来成形。例如,可将多个孔冲压到片材中。冲压可涉及材料移除或者在片材内产生狭缝而没有显著的材料移除。在一个实施例中,可将孔彼此相等地间隔开。在另一个实施例中,可将孔以不同的空间间隔彼此间隔开。

在某些实施例中,可在冲压期间膨胀或拉伸片材。例如,锯齿状压力机可在打开位置和闭合位置之间往复运动,形成孔并同时产生片材的波状表面轮廓。或者,可在第一步骤中将片材冲压以形成孔,然后在第二步骤中进行膨胀。片材的膨胀可以单一方向或以双向或其它多方向的方式进行。例如,在一个实施例中,片材可在相反方向,例如,第一方向和相对于第一方向偏移180°的第二方向上进行膨胀。在另一个实施例中,片材可进行双向膨胀,例如,在第一方向、第二方向、第三方向和第四方向上进行膨胀。第一方向与第三方向可彼此相反,并且第二方向与第四方向可彼此相反。更特定地,第一方向和第三方向中的每一个可以相对于第二方向和第四方向中的每一个偏移90°。

在形成之后,膨胀网105的平均密度,例如,如在1平方米(m2)上测量的密度,可小于如在相同面积上测量的(例如,在1m2上测量的密度)膨胀之前的片材的平均密度。在这方面,膨胀网的密度dem可小于如在膨胀前测量的100%的片材密度ds。例如,dem可小于0.99ds,如小于0.98ds,小于0.97ds,小于0.96ds,小于0.95ds,小于0.9ds,小于0.85ds,小于0.8ds小于0.75ds,小于0.7ds,小于0.65ds,小于0.6ds,小于0.55ds,小于0.5ds,小于0.45ds,或者甚至小于0.4ds。在一个实施例中,dem可以为至少0.01ds,如至少0.1ds,至少0.2ds,或者甚至至少0.3ds。

在一个特定的实施例中,dem可以在0.4ds至0.8ds的范围内。甚至更特定地,dem可以在0.5ds至0.7ds的范围内。dem小于ds可导致膨胀网与未膨胀的片材相比具有减小的重量。这可减小滑动部件100的重量。

在一个实施例中,膨胀网105的厚度可以为至少101%的预膨胀网的厚度,如至少101%的预膨胀网的厚度,至少102%的预膨胀网的厚度,至少103%的预膨胀网的厚度,至少104%的预膨胀网的厚度,至少105%的预膨胀网的厚度,至少110%的预膨胀网的厚度,至少115%的预膨胀网的厚度,至少120%的预膨胀网的厚度,至少125%的预膨胀网的厚度,至少130%的预膨胀网的厚度,至少135%的预膨胀网的厚度,至少140%的预膨胀网的厚度,至少145%的预膨胀网的厚度,至少150%的预膨胀网的厚度,至少160%的预膨胀网的厚度,至少170%的预膨胀网的厚度,至少180%的预膨胀网的厚度,至少190%的预膨胀网的厚度,或者甚至至少200%的预膨胀网的厚度。在再一个实施例中,膨胀网105的厚度可不大于1000%的预膨胀网厚度的厚度,如不大于900%的预膨胀网的厚度,不大于800%的预膨胀网的厚度,不大于700%的预膨胀网的厚度,不大于600%的预膨胀网的厚度,或者甚至不大于500%的预膨胀网的厚度。

再次参照图2,在一个实施例中,当垂直于由膨胀网105形成的平面观察时,孔112是梯形的。在另一些实施例中,孔112可具有其它多边形形状。例如,当垂直于由拉伸网形成的平面观察时,孔112可具有选自以下形状的形状:三角形、四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、十一边形或十二边形。

在一个实施例中,当垂直于由拉伸网形成的平面观察时,孔可以是椭圆形的。例如,孔可以是卵圆形或圆形。

现在参考图4所示,在另一个实施例中,中间部件104包括具有至少一个纹理部分130的片材128。在一个实施例中,纹理部分130可沿着片材128均匀地或对称地间隔开。在另一个实施例中,纹理部分130可具有在其间变化的间距和间隔。

作为非限制性实例,纹理部分130可包括沿着片材128的(第一)表面126设置的凹部118、突出部120或变形122中的任一个。凹部118、突出部120和变形122可进一步包括至少部分地穿过片材128的厚度延伸的一个或多个孔124。在一个实施例中,孔124可完全地穿过片材128的厚度进行延伸。

在一个实施例中,纹理部分130可包括所有凹部118。在另一个实施例中,纹理部分130可包括所有突出部120。在再一个实施例中,纹理部分130可包括所有变形122。在又一个实施例中,纹理部分130可包括凹部118、突出部120和变形122的组合。

在一个实施例中,至少一个凹部118a可以以非线性方式沿着表面126延伸。凹部118a可包括偏移其间相对角度的一个或多个部分。在再一个实施例中,至少一个凹部118b可以以线性方式沿着表面126延伸。类似地,突出部120可以以线性或非线性的方式沿着表面126延伸。本领域技术人员在阅读了本文包含的全部公开内容之后应认识到另外的形状和结构也是可能的。

纹理部分130可具有类似于底切部分114的底切部分132。图5示出了示例性底切部分132的横截面侧视图。如图所示,底切部分132可部分地或全部地穿过片材128的厚度延伸。本领域技术人员在阅读了本文包含的全部公开内容之后应认识到底切部分132的另外的形状和布置也是可能的。

纹理部分130可通过诸如冲切、打磨、锯切、刮削或烧蚀的机械方法来形成;或通过诸如酸洗或蚀刻的化学方法来形成。在一个实施例中,可以以类似的方式来形成所有纹理部分130。在另一个实施例中,纹理部分130中的至少两个可通过不同方法来形成。

如图4和图5所示,片材128的表面134可沿着在其间形成的接触界面136连接到滑动层102。在一个实施例中,片材128可直接连接到滑动层102上。粘合剂可沿着接触界面136的至少一部分进行设置。粘合剂可沿着整个接触界面136进行设置。可将一个或多个粘合促进层设置在片材128或滑动层102中的至少一个与粘合剂之间。

在另一个实施例中,中间部件104可包括多孔结构,如多孔金属条或具有固体材料和一定体积的气体填充孔的泡沫结构。示例性泡沫结构包括金属泡沫,如铜泡沫、铝泡沫和钢泡沫;聚合物泡沫;以及陶瓷泡沫。可将气体填充的孔密封,形成闭孔泡沫,或互相连接,形成开孔泡沫。泡沫结构的外表面可具有暴露的孔或凹部,如上所述,其产生后角(backangle),以便与滑动层102接合。在一个实施例中,25%至95%的泡沫结构的体积的是空隙。在一个更特定的实施例中,至少30%的体积可以是空隙,如至少35%的体积可以是空隙,至少40%的体积可以是空隙,至少45%的体积可以是空隙,至少50%的体积可以是空隙,至少55%的体积可以是空隙,至少60%的体积可以是空隙,至少65%的体积可以是空隙,或者甚至至少70%的体积可以是空隙。在再一个实施例中,不大于94%的体积可以是空隙,如不大于93%的体积可以是空隙,不大于92%的体积可以是空隙,不大于91%的体积可以是空隙,不大于90%的体积可以是空隙,不大于85%的体积可以是空隙,不大于80%的体积可以是空隙,或者甚至不大于75%的体积可以是空隙。

根据本文所述的实施例,当中间部件与滑动层组装时,滑动部件可包括在第一侧上的滑动表面和在相对侧上的接合表面。滑动表面可具有低摩擦特性,而接合表面可提供与基底或其它结构锚定的界面。以这种方式,滑动部件可以用某一结构进行锚定并且在沿着其的合适位置处提供低摩擦表面。作为非限制性实例,可通过从某一结构中移除现有的滑动层并附接如本文所述的滑动部件来代替磨损的轴承表面。对于合适的应用,可在施加滑动部件之前软化所述结构。可将滑动部件压在所述结构上,允许底切部分被所述结构的一些材料填充。在这方面,与现有滑动层相对于所述结构的剥离阻力相比,可增加所述结构与滑动部件之间的剥离阻力。

现在参照图6,可将滑动部件100与基底200连接以形成具有暴露的滑动表面106的轴承300。如图6所示,滑动表面106沿着平面放置。

基底200可包括聚合物、金属、合金、陶瓷或其它合适的材料。在一个特定的实施例中,基底200包括聚合物。示例性聚合物可包括聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚砜、液晶聚合物、聚邻苯二甲酰胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺或其任何组合。

在一个实施例中,基底200可沿着主表面108的至少一部分接触滑动层102的主表面108。在再一个实施例中,基底200可接触整个主表面108。如图所示,中间部件104可延伸到基底200中以便部分地嵌入其中。在这方面,中间部件104可部分地嵌入滑动层102和基底200两者中。

在一个实施例中,可通过涂覆技术,如,例如,气相沉积、喷雾、镀敷、粉末涂覆或其它化学或电化学技术将基底200施加到滑动部件100上。在一个特定的实施例中,基底200可通过卷绕式连续涂覆方法(roll-to-rollcoatingprocess)(包括例如,挤出涂覆)进行施加。例如,可将材料加热到熔融或半熔融状态,并且通过狭槽模头挤出到滑动层102的主表面108上,其中可使材料硬化以形成基底200。

在另一个实施例中,可通过模塑或铸造方法如,例如,注射成型、吹塑或压铸将基底200施加到滑动部件100上。

在又一个实施例中,可通过压制将基底200施加到滑动部件100上。以这种方式,基底200可包括对着滑动部件100压制的,例如,热压或冷压的片材材料。

中间部件104的底切部分114可形成腔体,在施加期间基底200可流入所述腔体中。腔体可至少部分地由滑动层102的主表面108和中间部件104限定。在一个实施例中,捕获在腔体内的基底200的部分可增加滑动层102与基底200之间的剥离阻力。在这方面,根据本文所述的至少一个实施例,连接到基底200的滑动部件100的剥离阻力可以比具有连接到没有腔体的滑动层的基底的组件的剥离阻力大至少101%,如大至少102%,大至少103%,大至少104%,大至少105%,大至少110%,大至少115%,大至少120%,大至少125%,大至少130%,大至少135%,至大少140%,大至少145%,或者甚至大至少150%。

图7包括轴承300的透视图。轴承300可具有大致环形的本体,其包括第一和第二相对的轴向端部304和306以及中心轴302。在一个实施例中,轴承300的外表面308可包括如上所述的滑动层。在另一个实施例中,轴承300的内表面310可包括如上所述的滑动层。

图8包括轴承300的大致环形本体的横截面图,其包括滑动层102、中间部件104和基底200。中间部件104可提供增强的剥离阻力,如在基底200与滑动层102之间测量的。

许多不同的方面和实施例是可能的。以下描述了这些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后,本领域技术人员应理解,这些方面和实施例仅仅是说明性的,并不限制本发明的范围。实施例可根据下面列出的实施例中的任意一个或多个。

实施例1.一种滑动部件,其包括:

滑动层;以及

包括至少一个底切部分的中间部件,所述中间部件连接到所述滑动层上,

其中所述中间部件具有厚度t,并且其中所述中间部件的暴露厚度te小于t。

实施例2.一种轴承,其包括:

滑动层;

基底;以及

包括至少一个底切部分的中间部件,所述中间部件设置在所述滑动层与所述基底之间并且部分地嵌入所述滑动层和所述基底的每一个中。

实施例3.一种轴承,其包括:

具有内表面和外表面的环形基底;

沿着所述环形基底的所述内表面和所述外表面中的一个设置的滑动层,所述滑动层限定孔;以及

包括至少一个底切部分的中间部件,所述中间部件设置在所述环形基底与所述滑动层之间,所述中间部件至少部分地延伸到所述环形基底和所述滑动层的每一个中。

实施例4.一种形成滑动部件的方法,其包括:

提供包括至少一个底切部分的中间部件,所述中间部件具有厚度t;以及

将滑动层连接到所述中间部件上,

其中所述中间部件部分地嵌入所述滑动层中,并且其中所述中间部件的暴露厚度te小于t。

实施例5.一种形成轴承的方法,其包括:

通过以下步骤形成滑动部件:

提供包括至少一个底切部分的中间部件;以及

将滑动层连接到所述中间部件上;以及

将基底施加到所述滑动部件上,以使得所述中间部件至少部分地嵌入所述基底中。

实施例6.一种将滑动层接合到基底上的方法,其包括:

提供包括滑动层和部分地嵌入到所述滑动层中的中间部件的滑动部件,其中所述中间部件具有暴露部分,并且所述暴露部分包括至少一个底切部分;以及

迫使所述滑动部件抵靠在所述基底上,以使得所述中间部件的所述暴露部分至少部分地嵌入所述基底中。

实施例7.一种将滑动层接合到基底上的方法,其包括:

提供包括具有第一和第二相对主表面的滑动层和具有至少一个底切部分的中间部件的滑动部件,所述中间部件连接到所述滑动层上,以使得所述中间部件的一部分暴露于所述滑动层的所述第一主表面之外;以及

将基底施加到所述中间部件上,其中所述基底的一部分填充所述底切部分中的至少一个。

实施例8.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包含金属,如钢或铝。

实施例9.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包含合金。

实施例10.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件的至少一部分还包括抗腐蚀涂层。

实施例11.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述整个中间部件包括抗腐蚀涂层。

实施例12.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包括膨胀网。

实施例13.根据实施例12所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述膨胀网进一步包括多个互连的股线。

实施例14.根据实施例12和13中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述多个互连的股线限定穿过所述膨胀网的厚度延伸的至少一个孔。

实施例15.根据实施例12至14中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述多个互连的股线限定穿过所述膨胀网的厚度延伸的多个孔。

实施例16.根据实施例14和15中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中当沿着垂直于其延伸的平面观察时,所述孔的至少一部分具有多边形形状。

实施例17.根据实施例14至16中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中当沿着垂直于其延伸的平面观察时,所述孔的至少一部分具有椭圆形形状。

实施例18.根据前述实施例1至11中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包括具有沿着其设置的至少一个纹理部分的片材。

实施例19.根据前述实施例1至11和12中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包括具有沿着其设置的多个纹理部分的片材。

实施例20.根据实施例18和19中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中大部分所述纹理部分沿着所述片材的一个主表面进行设置。

实施例21.根据实施例18至20中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所有的所述纹理部分均沿着所述片材的一个主表面进行设置。

实施例22.根据实施例18至21中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述纹理部分中的至少一个包括凹部。

实施例23.根据实施例18至22中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述纹理部分中的至少一个包括突出部。

实施例24.根据实施例18至23中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述纹理部分中的至少一个包括变形。

实施例25.根据实施例18至24中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述纹理部分中的至少一个包括孔。

实施例26.根据实施例25所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述孔穿过所述片材的厚度延伸。

实施例27.根据实施例18至26中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件的所述底切部分由所述纹理部分中的至少一个进行限定。

实施例28.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层包括整体结构。

实施例29.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层包括近似均质的组成。

实施例30.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层包含聚合物,如氟聚合物,如ptfe。

实施例31.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层具有均匀的厚度。

实施例32.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层还包含填充剂。

实施例33.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件限定厚度t和暴露厚度te,所述te如通过所述中间部件以垂直于其的方向从所述滑动层延伸的最大距离所测量的,其中te小于t,如小于0.9t,小于0.85t,小于0.8t,小于0.75t,小于0.7t,小于0.65t,小于0.6t,小于0.55t,小于0.5t,小于0.45t,小于0.4t,小于0.35t,或者甚至小于0.3t。

实施例34.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件限定厚度t和暴露厚度te,所述te如通过所述中间部件以垂直于其的方向从所述滑动层延伸的最大距离所测量的,并且其中te为至少0.01t,如至少0.05t,至少0.1t,至少0.15t,至少0.2t,或者甚至至少0.25t。

实施例35.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包括多个孔,每个孔限定至少一个底切部分,并且其中所述底切部分中的至少一个的角度小于90°,如在所述底切部分与所述滑动层之间测量的,如小于85°,小于80°,小于75°,小于70°,小于65°,小于60°,小于55°,小于50°,或者甚至小于45°。

实施例36.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件包括多个开口,每个开口限定至少一个底切部分,并且其中所述底切部分中的至少一个的角度为至少1°,如至少5°,至少10°,至少15°,至少20°,至少25°,至少30°,至少35°,或者甚至至少40°。

实施例37.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件延伸到所述滑动层中小于所述滑动层的厚度的距离。

实施例38.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件经过所述滑动层的厚度延伸小于75%,如小于60%,小于50%,小于40%,或者甚至小于30%。

实施例39.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件经过所述滑动层的厚度延伸至少1%,如至少2%,至少3%,至少4%,至少5%,至少10%,或甚至至少20%。

实施例40.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层和所述中间部件沿着接触界面邻接,并且其中粘合剂沿着所述接触界面的至少一部分进行设置。

实施例41.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层和所述中间部件沿着接触界面邻接,并且其中粘合剂沿着所述整个接触界面进行设置。

实施例42.根据前述实施例中任一项所述的滑动部件、轴承或方法,其还包括设置在所述粘合剂的至少一部分与所述中间部件和所述滑动层的至少一个之间的粘合促进层。

实施例43.根据前述实施例中任一项所述的滑动部件、轴承或方法,其还包括设置在所有的所述粘合剂与所述中间部件和所述滑动层的至少一个之间的粘合促进层。

实施例44.根据实施例24和25中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述粘合剂包含聚合物,如氟聚合物,如etfe或pfa。

实施例45.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述滑动层和所述中间部件可压缩至少0.1mm,如至少0.2mm,至少0.3mm,至少0.4mm,或者甚至至少0.5mm,如在垂直于所述滑动层的方向上施加100n的力时所测量的。

实施例46.根据实施例1、3和4中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其还包括基底,其中所述中间部件设置在所述滑动层与所述基底之间。

实施例47.根据实施例2和实施例5至46中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件部分地嵌入所述基底中。

实施例48.根据实施例2和实施例5至47中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述基底包含刚性材料。

实施例49.根据实施例2和实施例5至48中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述基底包含聚合物。

实施例50.根据实施例2和实施例5至49中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述基底包含金属或合金。

实施例51.根据实施例2和实施例5至50中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中将所述基底连接到所述中间部件上,以使得所述基底的一部分在所述底切部分中的至少一个下方流动。

实施例52.根据实施例2和实施例5至51中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述基底的施加在升高的温度下进行,如至少50℃,至少75℃,或者甚至至少100℃。

实施例53.根据实施例2和实施例5至52中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中施加所述基底至少部分地通过层压来进行。

实施例54.根据实施例2和实施例5至53中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中施加所述基底至少部分地通过压延来进行。

实施例55.根据实施例2和实施例5至54中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中施加所述基底至少部分地通过模塑来进行。

实施例56.根据实施例2和实施例5至55中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中施加所述基底还包括:

增加所述基底的可塑性。

实施例57.根据实施例56所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述增加所述基底的可塑性的步骤在迫使所述滑动层抵靠在所述基底上之前进行。

实施例58.根据实施例56和57中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述增加所述基底的可塑性的步骤通过向其施加热量来进行。

实施例59.根据实施例56至58中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中施加所述基底还包括:

降低所述基底的可塑性。

实施例60.根据实施例59所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述降低所述基底的可塑性的步骤在增加其可塑性之后进行。

实施例61.根据实施例59和60中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述降低所述基底的可塑性的步骤通过将所述基底暴露于低于200℃,如低于150℃,低于100℃,低于50℃,或者甚至低于30℃的温度下来进行。

实施例62.根据实施例2和实施例5至61中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中将所述基底附接到所述中间部件所需的力不大于5000n/mm,如不大于2000n/mm,不大于1000n/mm,不大于500n/mm,不大于250n/mm,不大于100n/mm,或者甚至不大于50n/mm。

实施例63.根据实施例2和实施例5至62中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中将所述基底附接到所述中间部件所需的力为至少0.5n/mm,如至少1n/mm,至少2n/mm,至少3n/mm,至少4n/mm,至少5n/mm,至少10n/mm,或者甚至至少25n/mm。

实施例64.根据前述实施例中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述中间部件至少部分地包括泡沫结构。

实施例65.根据实施例64所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述泡沫结构是闭孔泡沫。

实施例66.根据实施例64所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述泡沫结构是开孔泡沫。

实施例67.根据实施例64至66中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中所述泡沫至少部分地包含铝或钢。

实施例68.根据实施例64至67中任一个所述的滑动部件、轴承或方法,其中25%至95%的所述中间部件的体积是空隙。

注意,并不是所有上述特征都是必需的,可以不需要特定特征的一部分,并且除了所描述的那些特征外,还可以提供一个或多个特征。此外,描述特征的顺序不一定是安装特征的顺序。

为了清楚起见,在分开的实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。反之亦然,为了简洁起见,在单个实施例的上下文中描述的多种特征也可以单独地或以任何子组合提供。

以上已经针对具体的实施例描述了益处、其它优点和问题的解决方案,然而,益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何特征不应解释为任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征。

本文描述的实施例的说明书和附图旨在提供对多个实施例的结构的一般理解。说明书和附图不旨在用作对使用本文所述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。也可以在单个实施例中以组合形式提供分开的实施例,反之亦然,为了简洁起见,在单个实施例的上下文中描述的多种特征也可以单独地或以任何子组合提供。此外,提及范围中所示的值包括该范围内的每个值。仅仅在阅读本说明书之后,许多其它实施例对本领域技术人员来说而言可变得明显。可以使用并从本公开中导出其它实施例,以使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或任何改变。因此,认为本公开是说明性的而不是限制性的。

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