1. Введение.

Эффективность и надежность эксплуатации крупных и ответственных агрегатов, широко применяющихся в энергетическом оборудовании, мощных насосах, компрессорах, электродвигателях и т.д. напрямую связана с использованием подшипников скольжения [1].

Подшипники скольжения представляют собой опоры или направляющие механизма, в котором трение происходит при скольжении вала о внутреннюю поверхность подшипника. Подшипники скольжения состоит из трех элементов: антифрикционного вкладыша, поверхности вала и слоя масла между ними (очень такая неудачная фраза, она скорее бы подошла под описание такого понятия как пара трения).

Подшипники скольжения из современных материалов, изготавливаемых высокопроизводительными технологическими процессами, имеют в ряде случаев несомненные преимущества по сравнению с широко применяемыми подшипниками качения. По наружному диаметру подшипники скольжения в два раза меньше шариковых подшипников средней серии, а по массе в более раз. Разработаны материалы, подшипники из которых работают без смазки или используют в качестве смазки воду и другие маловязкие жидкости, не обладающие смазочными свойствами. Подшипники скольжения не вызывают, в отличие от подшипников качения, дополнительных вибраций и могут работать в сложных по уровню виброактивности узлах маши. Конструкторы же вынуждены в большинстве случаев применять ставшие привычными подшипники качения, неоправданно увеличивая вес и габариты конструкций, а в ряде случаев еще и ухудшая рабочие характеристики машин.

Рабочая поверхность подшипника непосредственно подвергается износу, приводящему оборудование в неработоспособное состояние. Для ее восстановления требуется производить замену или ремонт узла подшипника скольжения. Затраты, с простоем оборудования, значительно превышают стоимость заменяемых деталей [2].

Все возникающие в процессе эксплуатации проблемы состояния многослойных подшипников скольжения могут быть объединены в три группы: проблемы состояния рабочих поверхностей подшипника, проблемы величины зазора между шейкой гребного вала и антифрикционным вкладышем и проблемы несущей способности слоя смазочного масла [3]. Все эти проблемы в большой степени зависят от износа деталей подшипникового узла, на который влияет свойства тонкого поверхностного слоя подшипника скольжения [4, 5]. К этим свойствам относятся: твердость, износостойкость, коэффициент трения и противозадирочные свойства. С одной стороны, поверхностный слой должен обладать твердостью для повышения износостойкости, а с другой – должен быть мягким для снижения коэффициента трения. Таким противоречивым требованиям частично удовлетворяют антифрикционные сплавы, самыми распространенными из них являются сплавы на основе меди, алюминия и баббиты. Согласно правилу Шарпи, структура сплава с высокими антифрикционными свойствами должна состоять из мягкой пластичной основы и крупных твердых включений второй фазы. При этом основа обеспечивает хорошую прирабатываемость, а вторая фаза образует прочный каркас, который повышает несущую способность поверхности сплава и способствует снижению его коэффициента трения. В последнее время особое внимание уделяется сплавам на основе алюминия и баббитов, в том числе композиционным материалам на их основе.

В настоящее время для получения антифрикционного слоя на опоре подшипника скольжения нашли применение технологии литья, напыления и наплавки.