Говоря о порошковой металлургии следует сказать, что это область науки и техники, охватывающая совокупность методов изготовления порошков металлов, сплавов и металлоподобных соединений, полуфабрикатов и изделий из них или их смесей с неметаллическими порошками без расплавления основного компонента.
Порошковая металлургия позволяет получать изделия с уникальными свойствами, возможность изготовления которых другими способами была исключена. К таким изделиям относятся, например, фильтры, пористые подшипники; методами порошковой металлургии получают также материалы с заданной структурой, материалы, состоящие из металлов и их оксидов, металлов и композиционных полимеров и др.
Сейчас порошковая металлургия – альтернатива металлургии традиционной. Получаемые методами порошковой металлургии материалы называются порошковыми. Эти материалы условно подразделяют на конструкционные, триботехнические, фильтрующие, твердые сплавы, высокотемпературные, электротехнические, с особыми ядерными свойствами и др.
К триботехническим относятся антифрикционные материалы и
фрикционные материалы. Оптимальные структуры анти-фрикционных материалов - твердая матрица и мягкий наполнитель. Для создания такой структуры наиболее эффективен именно метод порошковой металлургии.
Получаемые этим методом антифрикционные изделия обладают низким и стабильным коэффициентом трения, хорошей прирабатываемостью, высокой износостойкостью, хорошей сопротивляемостью схватыванию.
Изделия из порошковых антифрикционных материалов являются самосмазывающимися. Твердая смазка (напр., графит, селениды, сульфиды) заключена в порах самого изделия. Антифрикционные порошковые материалы могут использоваться как для изготовления объемных элементов, так и в качестве покрытий, нанесенных на подложки. Характерный пример изделий из порошковых антифрикционных материалов - подшипники скольжения.
Подшипники скольжения используют для передачи крутящего момента в генераторах и двигателях внутреннего сгорания.
Конструкция подшипника скольжения проста. Он состоит из корпуса с цилиндрическим отверстием, в который помещают втулку. Скольжение в паре корпус-втулка обеспечивается за счет антифрикционной вкладки или смазывающей жидкости. В качестве смазывающей жидкости может быть использована вода, бензин, масла, масляные эмульсии, а также твердые смазки различной консистенции.
Все подшипники скольжения, встречающиеся в машинах, можно разделить на две группы: неразъемные — в виде цельных втулок или в виде отверстий в корпусах, станинах или основаниях, залитых антифрикционными сплавами, и разъемные — с вкладышами и без вкладышей, корпуса которых заливают антифрикционным сплавом.
Неразъемные
подшипники. Сборка неразъемного подшипника заключается в запрессовке втулки в корпус, стопорении ее от проворачивания и пригонке отверстий по валу. После запрессовки внутренний диаметр втулки может уменьшиться, поэтому его необходимо проверить по валу или калибром, и если зазоры, предусмотренные чертежом,
не выдержаны,
втулку необходимо расшабрить или дообработать разверткой.
Для достижения полной соосности подшипников многоопорных валов следует применять совместное развертывание втулок.
Разъемные подшипники. Правильная обработка и сборка вкладышей подшипников должна обеспечить создание масляной пленки между трущимися поверхностями и непрерывный отвод тепла маслом.
Внутренний диаметр вкладыша должен быть больше диаметра шейки вала на величину масляного зазора, который изменяется в зависимости от диаметра шейки вала, его массы и числа оборотов. Обычно масляный зазор равен 0,0018 — 0,0025 диаметра шейки вала.Сборку разъемных подшипников, как правило, начинают с пригонки их вкладышей по шейкам вала. Перед этим пригоняют вкладыши по наружному диаметру к корпусу подшипника по краске и щупу (обычно щуп 0,25 мм не должен проходить в месте соприкосновения вкладыша с подшипником), затем на шейке вала устанавливают подшипник с вкладышем, предварительно покрытым тонким слоем краски, и равномерно затягивают болты.
Для нормальной работы подшипника необходимо обеспечить правильный подвод и распределение смазки. Распределение смазки вдоль оси подшипника осуществляется по масляным каналам, расположенным во вкладышах или на цапфе вала. Смазку по рабочей поверхности распределяют цапфы. Маслораспределительные канавки должны быть расположены по направлению вращения цапфы впереди зоны действия в масляной пленке и плавно выходить на внутреннюю поверхность вкладыша или цапфы и не должны иметь острых кромок, так как последние снимают смазку с поверхности вала и ухудшают условия работы подшипника.
Применение: подшипники, предназначенные для особо высоких частот вращения ; подшипники, предназначенные в условиях высокой ударной и вибрационной нагрузке подшипники очень малых диаметров (например, для близко расположенных валов); подшипники для тяжелых валов, где применение подшипников качения экономически не выгодно;