К вопросу о выборе материала для изготовления внутренних колец подшипников скольжения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»
Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Аникеева М.В., Кузнецова В.В.
Предложено заменить материал Сталь 45 внутреннего кольца подшипника скольжения на конструкционные марки сталей 45Х и 18ХГТ. В результате триботехнических экспериментов были получены зависимости коэффициента трения от скорости скольжения и давления, определены зависимости температуры фрикционного разогрева от продолжительности проведенных испытаний, рассмотрены топографии поверхностей внутренних колец до и после исследований. Установлено, что внутренние кольца из Стали 18ХГТ подшипников скольжения самосмазывающихся обладают наилучшими характеристиками по сравнению с внутренними кольцами из Стали 45 и Стали 45Х
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Аникеева М.В., Кузнецова В.В.
Выбор материала для изготовления внутренних колец подшипников скольжения самосмазывающихся с втулкой из природного композиционного материала
Область применения подшипников скольжения из натуральной и прессованной древесины
Подшипники скольжения из антифрикционных углепластиков для арматуры трубопроводов, центробежных насосов ТЭК и насосов энергетических установок
Композиционный полимерный тонколистовой материал (КПТМ) для работы в трибосопряжениях при экстремальных условиях
Исследование взаимосвязи технологии изготовления полимерных подшипников скольжения с эксплуатационными режимами нагружения
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Текст научной работы на тему «К вопросу о выборе материала для изготовления внутренних колец подшипников скольжения»
К ВОПРОСУ О ВЫБОРЕ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ
М. В. АНИКЕЕВА, В. В. КУЗНЕЦОВА
Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта», г. Гомель
Ключевые слова: подшипник скольжения, внутренние кольца, стали, температура, коэффициент трения, топография поверхности
Долговечность машин и механизмов зависит от интенсивности изнашивания отдельных деталей. Одним из элементов, снижающих срок службы, является подшипник скольжения. Отказы подшипниковых узлов ведут к простоям техники, потерям производительности и увеличению себестоимости продукции.
Анализ литературы по проблеме увеличения ресурса работы подшипников скольжения, снижению себестоимости ремонта и расходов, связанных с техническим обслуживанием [1]-[4], позволяет заключить, что в дальнейшем необходимо совершенствовать конструкции, материалы и виды их обработки, применяемые в процессе производства.
Целью работы является выбор материала и его метода термической обработки, проведение серии триботехнических испытаний для установления возможности замены Стали 45, используемой для изготовления внутренних колец ПСС ТПД (рис. 1) [2], на другие марки сталей, повышающих работоспособность узла трения.
Рис. 1. Подшипник скольжения самосмазывающийся: 1 — наружное стальное кольцо; 2 — запрессованная втулка торцово-прессового деформирования древесной карточки; 3 — внутреннее стальное кольцо
Так как разработанные ПСС ТПД способны работать на самосмазке в абразивно-агрессивных и влажных средах, то к выбору материала для внутренних колец подшипников необходимо предъявлять соответствующие требования. Материал внутреннего кольца должен обладать высокой твердостью, износостойкостью, контактной выносливостью, прочностью, определяющими способность детали противостоять статическим и динамическим нагрузкам.
Сталь 45, используемая для изготовления подшипников скольжения самосмазывающихся с втулкой торцово-прессового деформирования, относится к среднеугле-родистым качественным конструкционным сталям. Химический состав Стали 45 по ГОСТ 1050-95 приведен в табл. 1.
ЧЧЧЧ1 N N 1 ЧЧЧV
Химический состав стали, используемой для изготовления внутренних колец ПСС ТПД, и ее заменители, %
Марка стали С Si Mn Ni S P Cr Cu Fe Ti
Режимы термической обработки (ТО) применительно к стали следующие: оптимальная температура закалки 820-840 °С, среда закалки — масло. После ТО сталь приобретает высокую твердость до 50-59 ИЯС. Для придания необходимой вязкости и снятия внутренних напряжений сталь после закалки рекомендуется подвергать отпуску на сорбит (ов = 600 МПа). Сталь 45 является дешевой. Однако она имеет
следующие недостатки: склонна к образованию закалочных трещин при закалке в воду, подвержена коррозии. Из стали 45 изготавливают не только внутренние кольца для ПСС ТПД, но и такие детали, используемые в машиностроении, как вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки, для которых важными критериями является максимальная надежность и износостойкость.
Исходя из условий эксплуатации подшипников скольжения самосмазывающихся с втулкой торцово-прессового деформирования, в качестве материала для изготовления их внутренних колец были выбраны конструкционные стали 45Х, 18ХГТ, применяемые при производстве ответственных деталей в машиностроении.
Сталь 45Х принадлежит к группе среднеуглеродистых легированных конструкционных сталей высокой прочности. Химический состав в соответствии с ГОСТ 4543-95 указан в табл. 1. Сталь 45Х отличается от Стали 45 процентным содержанием хрома (у Стали 45Х больше в 3-4 раза). Присадка хрома значительно увеличивает предел прочности стали ов = 1030 МПа. Режимы ТО: оптимальная температура закалки
820-840 °С, среда закалки — масло. После ТО сталь приобретает высокую твердость до 54-60 ИЯС. Основными недостатками Стали 45Х являются склонность к отпускной хрупкости (охлаждение после отпуска рекомендуется производить в масле) и низкая стойкость к коррозии. Данная сталь широко применяется в машиностроении, так как обладает небольшой стоимостью, высокой износостойкостью и способна работать при высоких напряжениях. Из нее изготавливаются валы, шестерни, шатуны, оси, всасывающие клапаны, втулки и другие детали, эксплуатируемые в различных механизмах и машинах.
Сталь 18ХГТ — легированная конструкционная сталь, химический состав которой приведен в табл. 1. Данная марка стали по химическому составу отличается от Стали 45 и Стали 45Х: процентным содержанием углерода (в 2 раза меньше у Стали 18ХГТ); большим значением марганца (на 0,3 %), который при одновременном введении в сталь с хромом повышает ее прокаливаемость (глубину проникновения закаленной зоны) и прочностные свойства; наличием титана, способствующим измельчению зерна и уменьшению чувствительности стали к перегреву. После холодной штамповки и токарно-доделочной обработки поверхностный слой заготовок подвергается цементации на глубину 0,6-0,8 мм, а затем закалке и отпуску.
В соответствии с ГОСТ 4543-71 установлены рекомендуемые режимы ТО: температура цементации — 920-950 °С, среда цементации — воздух; температура закалки — 820-860 °С, среда закалки — масло; температура отпуска — 200 °С, среда отпуска — воздух. После ТО сталь имеет достаточно прочную вязкую сердцевину 24-30 ИЯС, износоустойчивую поверхность 56-62 ИЯС, а предел прочности составляет ов = 980 МПа. К числу недостатков Стали 18ХГТ следует отнести небольшую прокаливаемость (около 25 мм при закалке в воде и 12 мм при закалке в масле) и низкую коррозионную стойкость. Материал 18ХГТ служит для изготовления ответственных деталей, работающих при больших давлениях, скоростях и ударных нагрузках: пальцы, шкворни, втулки, шестерни, червячные валы, кулачковые муфты и т. д. [5], [6].
Предлагаемые материалы Сталь 45Х и Сталь 18ХГТ благодаря высоким показателям по физико-механическим свойствам могут стать заменителями широкоприме-няемой Стали 45 для изготовления внутренних колец ПСС ТПД.
Объекты и методы исследований
Объекты испытаний представляли собой ролики из Стали 45Х, Стали 18ХГТ и вкладыши из модифицированной древесины торцово-прессового деформирования.
Ролики из конструкционной легированной Стали 45Х обрабатывались объемной закалкой в камерной печи 8ЕСО/ЖАЕЖ1СК при температуре нагрева Тн = 840 °С с охлаждением в масле и последующим низким отпуском при температуре нагрева Тн = 200 °С в течение двух часов.
Цементация образцов из Стали 18ХГТ проводилась при температуре нагрева Тн = 940 °С и времени выдержки 7 часов, закалка — при температуре нагрева Тн = 840 °С, низкий отпуск — при температуре нагрева Тн = 200 °С в течение двух часов в агрегате БЕСО/ЖАЕЖГСК.
Пропитка вкладышей торцово-прессового деформирования подшипников скольжения минеральным маслом МС-20, загущенным высокомолекулярной присадкой, осуществлялась на экспериментальной установке для высокотемпературной пропитки.
Определение твердости стальных образцов производилось на твердомере ТК-2М методом Роквелла.
Триботехнические эксперименты проводились на машине трения 2070 СМТ-1 с использованием схемы «вал — частичный вкладыш» (рис. 2) [1], [7], при различных скоростях скольжения и = 0,25; 0,5; 0,75; 1 м/с и давлениях р = 2, 4, 6, 8 МПа. Контртелом служили упрочненные ролики из Стали 45Х и Стали 18ХГТ с наружным диаметром 40 мм и внутренним 16 мм. Частичный вкладыш ТПД, пропитанный смазкой модифицированной высокомолекулярной присадкой, имел форму сегмента толщиной 10 мм, длиной дуги 20 мм и площадью поверхности контакта 200 мм . Коэффициент трения определялся по показаниям измерений момента трения и фиксировался при помощи электронного самописца КСП-4. Контроль температуры фрикционного разогрева осуществляли хромель копелевой термопарой на расстоянии 1 мм от поверхности трения.
До и после триботехнических испытаний производилось исследование структурных изменений поверхностей трения роликов из Стали 45Х, Стали 18ХГТ на сканирующем электронном микроскопе VEGA II LSH.
Результаты испытаний и их обсуждение
Величина твердости внутренних колец после термической обработки Стали 45, Стали 45Х, Стали 18ХГТ составила 52-58 HRC. Высокие значения твердости свидетельствуют о том, что поверхность внутренних колец ПСС ТПД будет износостойкой.
Установлено, что температура фрикционного разогрева незначительно изменяется от продолжительности испытаний. В области малых давлений и скоростей скольжения (p = 2 МПа, и = 0,25 м/с) температура в зоне контакта при граничном трении пары «ролик — частичный вкладыш» после 20-120 мин испытаний для роликов из Стали 45 составила T = 32-39 °C, Стали 45Х — T = 29-36 °C, Стали 18ХГТ — 27-35 °С. При повышении скорости скольжения до и = 1 м/с, неизменном давлении p = 2 МПа, продолжительности исследований t = 20-120 мин температура в зоне трения для испытуемых объектов из Стали 45 достигла Т = 54-72 °C, Стали 45Х — Т = 51-68 °C, из Стали 18ХГТ — 48-58 °C (рис. 3, а-в). С увеличением давления доp = 8 МПа, постоянной скорости скольжения и = 0,25 м/с, времени экспериментов — 20-120 мин температура фрикционного разогрева пар трения составила: «внутреннее кольцо из Стали 45 — ПСС» T = 58-68 °C; «внутреннее кольцо из Стали 45Х — ПСС» — T = 56-66 °C, «внутреннее кольцо из 18ХГТ — ПСС» — 48-53 °C (рис. 3, к-м).
Таким образом, при увеличении скорости скольжения с и = 0,25 до 1 м/с и постоянном давлении p = 2 МПа после 20 мин работы температура в зоне контакта «ролик из Стали 45 — частичный вкладыш» изменилась на 22 °С, после 60 мин — на 31 °С, после 120 мин — на 33 °С, при трении пары «ролик из Стали 45Х — частичный вкладыш» изменилась на 22 °С, после 60 мин — на 30 °С, после 120 мин — на 32 °С и при трении «ролик из Стали 18ХГТ — частичный вкладыш» после 20 мин — на 21 °С, после 60 мин — на 22 °С, после 120 мин — на 23 °С (рис. 3, а-в).
При высоком давлении p = 8 МПа и скорости скольжения и = 0,75 м/с через 40 мин испытаний в зонах трения «внутреннее кольцо из Стали 45 — ПСС» и «внутреннее кольцо из Стали 45Х — ПСС» произошло повышение температуры до T = 152 °С. Такая же температура была зафиксирована при давлении p = 8 МПа, скорости скольжения и = 1 м/с после 20 мин испытаний для пары трения «внутреннее кольцо из Стали 18ХГТ — ПСС» (рис. 3, к-м).
Выявлено, что с увеличением режимов нагружения (p, и) температура в течение 40-60 мин испытаний повышается. За счет роста температуры смазочный материал выделяется из микрополостей модифицированной самосмазывающейся древесины в
зону контакта, образуя граничный смазочный слой, обуславливающий постоянную температуру фрикционного разогрева.
Подшипники скольжения, статья
Практически все механизмы имеют вращающиеся или качающиеся детали. Для уменьшения потерь энергии на трение эти детали в качестве опор используют подшипниковые узлы из подшипников качения и скольжения. Другое назначение подшипников — противостоять радиальным и осевым нагрузкам.
Подшипники по виду трения разделяются:
Подшипники качения. Применяются повсеместно, т.к. имеют наилучшее соотношение стоимости и потерь на трение. Потери происходят в точках и линиях контакта шариков или роликов, расположенных между поверхностями внутреннего и внешнего кольца (обоймы) подшипника. Эти подшипники имеют малую ширину опоры (габариты вдоль оси вращения), унифицированы (легко заменяемы), относительно дешевы при массовом производстве и недороги в обслуживании (смазочные материалы). Основной недостаток — повышенный шум, однако производители успешно борются с этим недостатком, у NSK все подшипники выпускаются с специальной маркировкой CM – зазор подшипника уменьшен, но находится в пределах стандартного, что сделало эти подшипники малошумными.
Втулки скольжения. Во втулках скольжения поверхность вала скользит относительно рабочей поверхности втулки. К рабочей поверхности предъявляются особые условия, поэтому втулка скольжения состоит из втулки-вкладыша (рабочая часть) и корпуса. Применяются, когда невозможно применить подшипники качения: высокие скорости, малые габариты, работа в жидкой, опасной среде. Втулки скольжения нашли свое применение во многих отраслях промышленности. К примеру, используется в оборудовании: турбины, ДВС, прокатные станы, станки, насосы, с\х техника и др. Также они применяются в неответственных соединениях, где потери на трение не влияют на работоспособность.
Шарнирные наконечники. По типу трения — это разновидность подшипника скольжения, состоящего из двух втулок, изготовленных из одного и того же или разных материалов (сталь\сталь – применяется в большинстве подшипников скольжения; сталь\хром, хром\PTFE и другие – применяются в зависимости от условий работы подшипника). Внутренняя втулка имеет сферическую наружную поверхность, что увеличивает степени свободы сопряжённых деталей. Применяются в узлах с переменным направлением вращения при неполном повороте и небольших скоростях вращения.
Подшипники скольжения. Виды, материалы изготовления
- По типу воспринимаемой нагрузки: радиальные, упорные, радиально-упорные.
- По условиям монтажа: разъемные, неразъемные.
- По характеру движения смежной детали: для вращения, для прямолинейного движения.
- По характеру трения: сухое (без смазки), полусухое, полужидкое, жидкое, граничное, газовое.
- По материалам: металлические, металлокерамические, неметаллические.
- По конструктивным особенностям: сегментные, самосмазывающиеся, сферические самоустанавливающиеся.
Материал корпуса подшипника скольжения — сталь или чугун, а к рабочей части (вкладышу) предъявляются особые требования. Если условия работы подшипника позволяют, то роль вкладыша выполняет сам корпус из антифрикционного чугуна.
Требования к материалу вкладыша:
- Малый коэффициент трения (малые потери на трение).
- Высокий коэффициент теплопроводности (хороший отвод тепла одинаково важен для подшипников качения и скольжения).
- Малый коэффициент температурного расширения (стабильность размеров гарантирует расчетный режим трения).
- Стойкость в работе с ударами.
- Высокая износостойкость и стойкость к задирам.
Этим требованиям удовлетворяют: антифрикционные чугуны, бронзовые сплавы, сплавы из олова и свинца — баббиты, алюминиевые и цинковые сплавы. Металлокерамические вкладыши изготавливают прессованием порошков свинца, олова, железа, меди, графита в различных сочетаниях с дальнейшим спеканием. Структура получается прочная, пористая, способная удерживать в себе достаточное количество предварительно внесенной смазки. Их назначение — необслуживаемые подшипники. Из неметаллических материалов применяют пластмассы с низким коэффициентом сухого трения (фторопласт), а также хорошо прирабатывающиеся пластики и резина.
Компания Техноберинг поставляет подшипники скольжения сферические ISB (Италия) и FLURO (Германия)
Серия GE. Подшипники для больших нагрузок в одном направлении, необслуживаемые. Вместо смазки — фторопластовая вставка внутри наружного кольца. Два варианта: из нержавеющей стали (для работы в агрессивных средах) и из подшипниковой стали.
Серия GL. Смазываемый подшипник для преимущественно осевых нагрузок. Между кольцом внешним из стали 9SMnPb28K, 12L13 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется латунная вставка марки CuZn40AI1.
Серия GLRS. Подшипник с возможностью повторного смазывания для работы с высокой скоростью в средах, способствующих коррозии. Между кольцом внешним из стали нержавеющей Aisi 303 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется бронзовая упрочненная вставка марки CuSn8.
Серия GLRSW. Необслуживаемые подшипники для работы с высокими динамическими нагрузками в средах, способствующих коррозии. Между внешним кольцом из стали нержавеющей Aisi 303 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется бронзовая упрочненная вставка марки CuSn8 с напылением ПТФЭ на внутренней поверхности.
Серия GLXS. Подшипник для работы со скоростью до 1500 об/мин и возможностью повторного смазывания. Между кольцом внешним из стали 9SMnPb28K, 12L13 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется бронзовая упрочненная вставка марки CuSn8.
Серия GLXSW. Подшипник для работы со значительными знакопеременными осевыми нагрузками, не требует обслуживания. Между кольцом внешним из стали 9SMnPb28K, 12L13 и внутренним сферическим из стали подшипниковой Aisi 52100 имеется вставка из стали 9SMnPb28K с напылением на внутреннюю поверхность слоя ПТФЭ.
Серия GXS. Подшипник для скоростей вращения до 1500 об/мин с возможностью повторного смазывания. Кольцо внешнее бронзовое марки CuSn8 для высоких нагрузок, внутреннее сферическое кольцо из стали подшипниковой Aisi 52100.
Серия GXSW. Подшипник для работы с высокими динамическими нагрузками, не требует обслуживания. Кольцо внешнее из стали 9SMnPb28K, 12L13 c ПТФЭ вставкой, напыленной на внутреннюю поверхность. Внутреннее сферическое кольцо из стали подшипниковой Aisi 52100.
Компания Техноберинг — это крупнейший магазин, качественные подшипники, официальный сайт дистрибьютера ведущих производителей ISB и FLURO. Вся продукция сертифицирована, соответствует ГОСТ РФ и стандартам ISO.
Если подшипники качения и скольжения нужны «на вчера» по принципу «поставил и забыл», приобретайте в компании с надежной репутацией, широкой линейкой продукции и легкодоступным оперативным складом.
Опытные, толковые специалисты Техноберинга подскажут, быстро подберут и порекомендуют наиболее оптимальный вариант подшипника из нескольких возможных.
Сайт подшипников Техноберинг — надёжный поставщик качественных решений для подшипниковых узлов!
RU2229040C2 — Вкладыш подшипника скольжения и способ его изготовления — Google Patents
Publication number RU2229040C2 RU2229040C2 RU99111744/11A RU99111744A RU2229040C2 RU 2229040 C2 RU2229040 C2 RU 2229040C2 RU 99111744/11 A RU99111744/11 A RU 99111744/11A RU 99111744 A RU99111744 A RU 99111744A RU 2229040 C2 RU2229040 C2 RU 2229040C2 Authority RU Russia Prior art keywords finely dispersed zone concentration dispersed component bearing shell Prior art date 1998-06-02 Application number RU99111744/11A Other languages English ( en ) Other versions RU99111744A ( ru Inventor Йенс-Петер ХАЙНС (DE) Йенс-Петер ХАЙНС Клаус ГЕДИКЕ (DE) Клаус ГЕДИКЕ Кристоф МЕТЦНЕР (DE) Кристоф МЕТЦНЕР Герд АНДЛЕР (DE) Герд АНДЛЕР Original Assignee Федераль-Могуль Висбаден ГмбХ Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.) 1998-06-02 Filing date 1999-06-01 Publication date 2004-05-20 1999-06-01 Application filed by Федераль-Могуль Висбаден ГмбХ filed Critical Федераль-Могуль Висбаден ГмбХ 2001-04-27 Publication of RU99111744A publication Critical patent/RU99111744A/ru 2004-05-20 Application granted granted Critical 2004-05-20 Publication of RU2229040C2 publication Critical patent/RU2229040C2/ru
Links
Images
Classifications
-
- F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C — SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00 — Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02 — Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04 — Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06 — Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12 — Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
- C — CHEMISTRY; METALLURGY
- C23 — COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C — COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00 — Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22 — Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24 — Vacuum evaporation
- C23C14/28 — Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
- C23C14/30 — Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation by electron bombardment
- C — CHEMISTRY; METALLURGY
- C23 — COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C — COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00 — Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06 — Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C — SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00 — Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02 — Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C — SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00 — Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02 — Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04 — Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06 — Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12 — Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
- F16C33/121 — Use of special materials
- F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C — SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00 — Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02 — Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04 — Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06 — Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12 — Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
- F16C33/122 — Multilayer structures of sleeves, washers or liners
- F16C33/124 — Details of overlays
- F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C — SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00 — Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02 — Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04 — Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06 — Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/14 — Special methods of manufacture; Running-in
- F — MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16 — ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C — SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00 — Metallic materials; Alloys
- F16C2204/20 — Alloys based on aluminium
- F16C2204/22 — Alloys based on aluminium with tin as the next major constituent
- Y — GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10 — TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S — TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S384/00 — Bearings
- Y10S384/90 — Cooling or heating
- Y10S384/912 — Metallic
Abstract
Изобретение относится к вкладышу подшипника скольжения. Вкладыш подшипника скольжения содержит несущую подложку и по крайней мере один металлический слой скольжения, нанесенный электроннолучевым напылением, и имеющий в многокомпонентном материале матричного типа по крайней мере один тонко диспергированный компонент, атомный вес которого больше, чем атомный вес многокомпонентного материала матричного типа. Концентрация тонко диспергированного компонента непрерывно снижается от зоны вершины вкладыша до зоны делительных поверхностей. Способ изготовления вкладыша подшипника скольжения с по крайней мере одним слоем скольжения из металлического сплава, который наносят на несущую подложку в камере для нанесения покрытий путем электронно-лучевого напыления и материал матричного типа которого содержит тонко диспергированный компонент, атомный вес которого больше, чем атомный вес материала матричного типа, заключается в том, что во время процесса нанесения покрытия в зоне вершины вкладыша давление газа устанавливают от 0,1 до 5 Па. Техническим результатом является создание такого вкладыша подшипника, который в диапазонах высоких нагрузок отличается хорошей аварийной антизадирной способностью и прирабатываемостью в комбинации с высокой предельной нагружаемостью до появления склонности к задиру, а также разработка недорогого способа на базе электронно-лучевого напыления для изготовления вкладышей, при котором простым образом обеспечивается равномерная толщина слоя по всей окружности подшипникового вкладыша. 2 с. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к вкладышу подшипника скольжения, содержащему несущую подложку и по крайней мере один металлический слой скольжения, нанесенный электроннолучевым напылением, и имеющим в многокомпонентном материале матричного типа по крайней мере один тонко диспергированный компонент, атомный вес которого больше, чем атомный вес многокомпонентного материала матричного типа. Изобретение относится также и к способу изготовления вкладыша подшипника скольжения, содержащего слой скольжения согласно ограничительной части пункта 10 формулы изобретения.
Подобные элементы скольжения состоят в общем из многослойных комбинированных систем следующей конструкции: стальная опорная подложка в качестве несущего материала, металлический опорный слой из медного, алюминиевого или баббитного сплава и так называемый слой заливки или третий слой или слой скольжения, который может быть нанесен посредством гальванического способа (см. публикацию Е. Ремера “Трехкомпонентные подшипники из GLYCO 40”; GLYCO-Ingenieurbericht 8/67) или методом катодного распыления (распыления в вакууме), как описано в ЕР 0256226 В1. Недостатком нанесенных гальванических слоев, в основном на базе свинца или олова, является часто недостаточная стойкость к коррозии, соответственно, низкая стойкость к износу. Кроме того, гальванический процесс является проблематичным с экологической точки зрения.
В том случае, если слои заливки вкладыша подшипника наносятся техникой распыления в вакууме, вследствие реализуемой низкой степени осаждения и высоких затрат на оборудование для изготовления такого элемента скольжения это представляет собой значительный фактор затрат.
Из патентной заявки GB 2270927 известны алюминиевые сплавы, в которых содержание олова по всему слою константно и составляет от 10 до 80%. Из таблицы 1 на стр.10 и 11 этой заявки вытекает, что с повышением содержания олова повышается возможная граничная нагрузка до появления склонности подшипника к задиранию, однако в отличие от этого предельная допускаемая нагрузка опять резко снижается, начиная с определенного содержания олова. Указание на улучшение прирабатываемости вкладыша в этой публикации отсутствует. Техникой нанесения слоя заливки является в этой публикации распыление в вакууме.
Европейская заявка ЕР 0376368 В1 описывает очень сложный способ изготовления подшипника, который отличается хорошей аварийной антизадирной способностью и хорошей прирабатываемостью. Также и в этой заявке речь идет о сплавах алюминия и олова, которые наносятся методом распыления в вакууме. Существо этого известного решения заключается в том, что введенные в металлическую основную массу подшипникового сплава частички в отношении их диаметра подлежат нормальному статистическому распределению, а также в слое заливки имеется до 1,0 мас.% кислорода и после термической обработки микротвердость слоя заливки снижается. Вследствие этого улучшается способность заливки, аварийная антизадирная способность и невосприимчивость к задиру.
Заявка WO 91/00375 описывает подшипник, слой заливки которого состоит из основы (например, алюминия) с тонко диспергированной в ней второй фазой (например, олова). Здесь для нанесения слоя заливки применяется метод напыления в вакууме. Целью этого известного решения является изготовление такого подшипника, конструкция слоя заливки которого выполнена так, что содержание второй фазы (например, олова) в слое заливки постоянно повышается как функция толщины слоя заливки от 0% в нижних слоях до 100% в верхних слоях. Это осуществляется с одной стороны посредством применения нескольких мишеней различного состава, соответственно посредством изменяющихся параметров вакуумного напыления. Изготовленные подобным образом слои заливки имеют хорошие свойства в отношении стойкости к износу и усталостной прочности, что, однако, требует очень сложной технологии.
Из заявок Германии DE 19514835 A1 и DE 19514836 А1 известно нанесение слоев заливки на вогнутые элементы скольжения, причем в обеих заявках на первом месте стоит формирование определенного профиля толщины слоев. Чтобы достичь равномерной толщины слоя вкладышей подшипников скольжения, согласно DE 19514835 A1 во время нанесения покрытия напылением испаритель и подложка перемещаются относительно друг друга прямолинейно с различной скоростью. Для этого требуются соответствующие приспособления для перемещения внутри камеры для нанесения покрытий. В заявке DE 19514836 A1 в отличие от этого нацеленно устанавливается неравномерная толщина слоя. Толщина слоя на элементе скольжения в зоне вершины больше и постоянно уменьшается в сторону делительных поверхностей. Для достижения этого известный способ предусматривает то, что расстояние испарителя к зоне вершины подшипникового вкладыша настраивается на диапазон от 150 и до 350 мм, и во время нанесения покрытия напылением испаритель и подложка жестко позиционируются друг к другу и степень конденсации осаждения в зоне вершины вкладыша настроена по крайней мере на 80 нм/сек.
Из заявки Германии DE 3606529 A1 известен способ изготовления слоистых материалов или слоистых заготовок посредством напыления по крайней мере одного металлического материала на металлический субстрат, для нанесения слоя скольжения применяется также метод электронно-лучевого напыления покрытия. Этот способ проводится под атмосферой остаточного газа при давлении от 10 -2 -10 -3 мбар, причем одновременно с напылением материал подвергается дисперсионному твердению, соответственно дисперсионному упрочению. Нанесение покрытия настраивается здесь на 0,3 мкм/сек. Во время напыления субстрат держится при температуре между 200°С и 800°С. При напылении алюминиевого сплава температура субстрата составляет 200°С до 300°С и при медно-свинцовом сплаве температура лежит в пределах от 500°С и до 700°С. Предельная допускаемая нагрузка изготовленных этим способом слоев значительно выше, чем слоев, изготовленных способом порошковой металлургии слоев. Задачей этого известного решения является обеспечение определенной доли твердой фазы в слое скольжения за счет дисперсионного упрочения, например, за счет получения окислов во время напыления.
Указания на различное распределение компонентов сплава в этих трех публикациях не имеется. Для определенных случаев применения предельная допустимая нагрузка, соответственно, прирабатываемость не является достаточной. Задачей изобретения является разработка такого вкладыша подшипника скольжения, который в диапазонах высоких нагрузок отличается хорошей аварийной антизадирной способностью и прирабатываемостью в комбинации с высокой предельной нагружаемостью до появления склонности к задиру. Задачей изобретения также является разработка недорогого способа на базе электронно-лучевого напыления для изготовления таких вкладышей, при котором простым образом обеспечивается равномерная толщина слоя по всей окружности подшипникового вкладыша.
Вкладыш подшипника скольжения согласно изобретению отличается тем, что концентрация тонко диспергированных компонентов непрерывно уменьшается от зоны вершины вкладыша к делительным поверхностям.
Такая структура слоя скольжения имеет то преимущество, что в зоне наивысшей нагрузки, а именно в зоне вершины вкладыша, тот компонент сплава, который в решающей степени оказывает положительное влияние на аварийную антизадирную способность и на прирабатываемость, имеется в наивысшей концентрации. Другое преимущество заключается в том, что относительно дорогие тонко диспергированные компоненты имеются в высокой концентрации только в зонах, в которых она нужна для обеспечения хорошей аварийной антизадирной способности и прирабатываемости.
В связи с тем, что свойства скольжения наиболее сильно нагружаемых зон вкладыша влияют на срок службы подшипника скольжения, за счет повышения концентрации тонко диспергированных компонентов в зоне вершины обеспечивается также и повышение срока службы подшипника.
Концентрация тонко диспергированных компонентов в зоне вершины вкладыша подшипника в 1,2 до 1,8, предпочтительно, 1,3 до 1,6 раза выше, чем в зоне делительных поверхностей.
Это распределение концентрации в направлении окружности может быть комбинировано с различной концентрацией по толщине слоя согласно второму варианту выполнения вкладыша, причем концентрация тонко диспергированных компонентов непрерывно повышается предпочтительно от нижней, т.е. близкой в подложке стороны, к верхней зоне слоя скольжения. Этот вариант выполнения слоя скольжения выбирается тогда, когда противоходный вкладышу элемент подшипника имеет высокую шероховатость поверхности, что имеет место, например, при литом вале.
Концентрация тонко диспергированных компонентов в верхней зоне слоя скольжения предпочтительно до двух раз выше, чем в нижней зоне.
Концентрация тонко диспергированных компонентов в зоне вершины вкладыша составляет предпочтительно от 10 до 70 мас.%.
Многокомпонентный материал матричного типа состоит предпочтительно из алюминия, причем тонко диспергированные компоненты могут состоять из олова, свинца, висмута и/или антинома. В качестве других компонентов сплава слой скольжения может содержать медь, цинк, кремний, марганец и/или никель в отдельности или в комбинации до 5 мас.%.
В качестве несущей подложки применяются стальные опорные вкладыши, а также комбинированные материалы, состоящие из стали и меди, свинца и олова, или из стали и алюминия или из стали и баббита. Предпочтительными системами сплавов, из которых состоит слой скольжения, являются ALSnCu, AlSnPb и AlSnSi. При слоях скольжения из сплава олова доля олова в слое скольжения понижается от вершины к делительным поверхностям. Таким образом, слой скольжения имеет зоны с высокой долей олова и с низкой долей олова. Вследствие этого имеется возможность одновременного использования преимуществ высокого и низкого содержания олова в слое скольжения. В то время как в зоне с высокой долей олова обеспечивается хорошая прирабатываемость вкладыша, зоны с низкой долей олова обеспечивают высокую несущую способность элемента скольжения.
Толщина слоя скольжения равномерна по всей окружности.
Способ изготовления таких слоев скольжения вкладышей подшипников предусматривает то, что во время процесса напыления в зоне вершины вкладыша подшипника устанавливают давление газа от 0,1 до 5 Па.
Молекулы газа между тиглем испарителя и покрываемой слоем поверхностью способствуют различному рассеиванию компонентов сплава во время процесса напыления.
Угол рассеивания, соответственно, степень рассеивания из кинетических соображений зависит при этом от удельного веса отдельных испаренных элементов сплава. Следствием этого является то, что тяжелые элементы, например олово, рассеиваются менее сильно, чем легкие элементы, например алюминий. Результатом такого процесса является то, что тяжелые элементы осаждаются в зоне вершины вкладыша подшипника скольжения с более высокой концентрацией, чем в зоне делительных поверхностей. Посредством такого рассеивания молекул газа имеется возможность, в зависимости от того, в каком диапазоне давления проводится электроннолучевое напыление, варьировать состав слоя заливки в широких пределах.
Неожиданным образом в отличие от мнения специалистов изготовленные газовым рассеянием слои компактны и по их стойкости к износу и несущей способности превышают изготовленные известным образом, без дополнительных мер при электронно-лучевом напылении элементов скольжения.
Кроме того, неожиданно было установлено, что наряду с возможностями получения различной концентрации одновременно получается различная толщина слоя скольжения, так что нет необходимости в мерах, известных из патентной заявки DE 19514835 А1.
Способ изготовления вкладыша вследствие этого значительно упрощается.
Давление газа предпочтительно константно удерживают во время процесса нанесения покрытия при ±0,05 Па.
Способ может быть также модифицирован тем, что во время процесса нанесения слоя давление газа непрерывно изменяют. Если давление изменяют как функцию времени напыления, наряду с градированным ростом слоя скольжения в окружном направлении достигается также и варьирование состава по толщине слоя.
Давление газа непрерывно повышают предпочтительно от 0,1 Па в начале до 1 Па в конце процесса напыления. Повышение давления газа приводит к тому, что компоненты сплава с меньшим атомньм весом рассеиваются все сильнее, чем тяжелые компоненты сплава, вследствие чего усиливается разница в концентрации между зоной вершины и зоной делительных поверхностей в ходе процесса нанесения покрытия. Вместе с этим изменяется также и концентрация компонентов сплава по толщине слоя.
В качестве инертного газа применяют аргон, гелий или неон.
При этом вертикальное расстояние вкладыша подшипника от тигля испарителя должно быть установлено на 2- до 7-кратного диаметра вкладыша подшипника скольжения и скорость нанесения покрытия должна быть установлена, по крайней мере, на 10 нмл/сек.
Ниже изобретение поясняется на вариантах выполнения согласно следующим чертежам:
фиг.1 — вид в перспективе вкладыша подшипника скольжения,
фиг.2 — диаграмма, показывающая состав сплава для слоя скольжения в зоне вершины вкладыша,
фиг.3 — диаграмма состава сплава для слоя скольжения в зоне делительных поверхностей,фиг.4 — диаграмма, показывающая полученные испытательным методом Underwood граничные нагрузки на вкладыш с изготовленным согласно изобретению слоем скольжения по сравнению с известными третичными и биметаллическим подшипниками.
На фиг.1 представлен вкладыш 1 подшипника скольжения с подложкой 2 и слоем скольжения 6. Подложка 2 состоит из стального опорного втулки 3, на которую наносится сплав 4 из CuPbSn посредством процесса заливки или агломерации, а также диффузионный запирающий слой 5. Содержание углерода в стали составляет от 0,03 до 0,3%.
Согласно различным известным процессам отжига и формования путем прессования из отрезков соответствующего материала определенной длины изготавливают заготовки вкладышей подшипников. После обработки поверхности этих заготовок посредством сверления и качения вкладыши снабжаются диффузионным запирающим слоем 5 из никеля или никельного сплава путем гальванического или процесса ПВД. После этого подложка обезжиривается и помещается в установку вакуумного напыления. Здесь происходит дальнейшая очистка поверхности, соответственно, активирование посредством процесса распылительного травления.
После вукуумирования камеры нанесения покрытий она заполняется аргоном. Причем давление устанавливают прибл. на 1 Па. В заключение подложка покрывается путем электронно-лучевого напыления составом AlSn20Cu из испарительного тигля посредством электронной пушки. Толщина осажденного слоя скольжения 6 из AlSn20Cu составляет прибл. (16±4) мкм.
Во время процесса напыления давление аргона удерживают постоянным в 1 Па, температура подложки составляет от 190°С до 200°С и мощность электронной пушки составляет от 40 до 60 кВт. Степень оседания составляет, по крайней мере, 20 нм/сек.
Слой скольжения 6 в зоне вершины 8 вкладыша имеет значительно более высокую концентрацию олова, чем зона делительных поверхностей 9. Частички олова показаны на точками. Более высокая концентрация обозначена более плотной концентрацией точек.
На фиг.2 и 3 представлен состав сплавов в зоне вершины (фиг.2) и в зоне делительных поверхностей (фиг.3). Содержание олова определялось растровым электронным микроскопом посредством EDX для определенной площади напыленного AlSn20Cu слоя. Концентрация олова составляет в зоне вершины 8 в 1, 4 выше, чем на делительных поверхностях. Причем значения концентрации определяли из интеграции по пиковым значениям для олова.
Фиг.4 показывает полученные на испытательном стенде Underwood граничные нагрузки изготовленного согласно изобретению вкладыша с градированным слоем заливки в непосредственном сравнении с известными третичными и биметаллическими подшипниками. В качестве базового значения при этих испытаниях был выбран алюминиевый биметаллический подшипник (столбец А) со слоем скольжения из AlSn20Cu (что является 100%-ым значением). Более высокую стойкость к нагрузкам имеет биметаллический подшипник на базе AlSn (столбец В), матрица которого усилена легирующими добавками никелем и марганцем. Третичный подшипник (столбец С) со структурой сталь/свинцовистая бронза/гальванический слой (PbSn10Cn5) допускает нагрузки, которые лежат между вышеописанными биметаллическими подшипниками. Как показывает фиг.4, напыленные согласно изобретению подшипники скольжения (столбец D) имеют более высокую стойкость к нагрузкам, чем известные подшипниковые системы.
Состав подшипников скольжения
Подшипники скольжения имеют свои особенности исполнения деталей и материалов, использующихся для их изготовления. Трение скольжения при различных условиях эксплуатации требует специальной подготовки контактных поверхностей для того, чтобы преимущества этих подшипников отвечали назначению узла.
Состав подшипников скольжения для эффективной работы узла подбирается исходя из следующих условий:
• величина динамической/статической нагрузки;
• направление действия максимальной нагрузки: радиальная; радиально-осевая; осевая;
• среда, в которой работает подшипник;
• способ и частота смазывания;
• диапазон рабочих температур;
• доступность подшипника для периодического обслуживания;• характер скольжения: интенсивность и скоростной режим; ударно-вибрационная нагрузка и другие особенности эксплуатации.
Геометрия деталей подшипников скольжения также обусловлена характеристиками трения и нагрузкой:
Главная деталь подшипника скольжения
Деталь подшипника скольжения, обеспечивающая правильные характеристики трения, это вкладыш из специального материала, или антифрикционный слой контактной поверхности, наносимый на кольцо (кольца). В разъемных подшипниках, допускающих обслуживание, вкладыш позволяет обновлять изношенный слой контактной поверхности без замены корпуса подшипника. Как правило, антифрикционные материалы имеют высокую стоимость ввиду затратности производства, поэтому сменная деталь подшипника скольжения ― это не только технический, но и экономичный выход.
Вкладыши вставляются в корпус подшипника с натягом или дополнительной фиксацией, чтобы избежать проворачивание, осевое смещение. В зависимости от направления основной нагрузки, форма контактной поверхности бывает а) цилиндрическая (втулки радиальных подшипников); б) плоская (кольца или сегменты упорных подшипников); в) коническая (конусные втулки радиально-упорных подшипников); г) сферическая (полусферы шарнирных подшипников); д) сегментная.
Чаще всего, вкладыш подшипника скольжения имеет такую же форму, бывает неразъемным, фланцевым, или скрепленным, а к его свойствам можно отнести:
• износоустойчивость;
• малый коэффициент трения между вкладышем и ответной поверхностью цапфы, кольца;
• отсутствие заеданий;
• достаточная пластичность и теплопроводность;
• прирабатываемость и смачиваемость смазочным материалом;
• создание маслянистой пленки между трущимися деталями;
• коррозионная устойчивость.Вкладыши подшипников скольжения делают металлические, биметаллические, металлокерамические, многослойные, порошковые и не металлические. Металлические вкладыши изготавливают из бронз и чугуна; биметаллические ― баббит из сплава совмещают со стальным или чугунным вкладышем; в металлокерамических на стальную основу напыляют и запекают керамическую крошку; в многослойных несколько покрытий — основное и дополнительные; порошковое покрытие из железа или бронзы наносят на вкладыш с последующей термообработкой; неметаллические вкладыши выполняются из текстолита, фторопласта, композитных сополимеров, дерева и других материалов.
Корпусы подшипников скольжения с фиксацией изготавливаются методом литья или сваривания неразъемными (ГОСТы 11521-82, 11522-82, 11524-82) и разъемными (ГОСТы 11607-82, 11610-82). Типы неразъемных корпусов, в зависимости от устройства: а) узкие; б) широкие; в,г) фланцевые; д) гнездовые.
Неразъемные сферические подшипники скольжения с внутренним и наружным кольцами в некоторых случаях может выгодно заменить подшипник качения, аналогично устанавливается в корпус и более плотно фиксирует вал. За счет сферической контактной поверхности колец, такие модели могут компенсировать подвижность (биение) вала, его отклонение от оси на величину до 20 градусов.
Корпусы разъемных подшипников скольжения чаще собираются из двух половин, одна из которых, или обе могут быть выполнены непосредственно в детали. Опорная половина — основание корпуса с крепежными отверстиями, закрепляется резьбовым соединением. Съемная часть — крышка, также с крепежными отверстиями, оснащается каналом подачи смазки, уплотнениями.
Все детали подшипников скольжения, несмотря на простые формы, играют важнейшую роль в современной механизации. От качества материалов, сталей, сплавов, которые применяются для их изготовления, зависит работа различных ответственных узлов на транспорте, в спецтехнике, промоборудовании, энергоустановках.