用于在超高压力和速度环境中使用的聚合物轴承物品制造技术

用于在超高压力和速度环境中使用的聚合物轴承物品。在此提供了一种用于超高PV环境中的聚合物止推轴承。该聚合物止推轴承包括一个具有内周边和外周边的环形轴承主体，以及多个从该内周边到该外周边延伸穿过该环形轴承主体的润滑剂通道。该环形轴承主体包含一种聚合物组合物，该组合物包含一种典型地具有至少约140℃的玻璃化转变温度的如芳族聚酰亚胺或聚(芳基醚酮)的聚合物、以及至少一种摩擦和磨损添加剂。该聚合物止推轴承被配置成在其中速度和压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大的润滑环境中承受该速度和该压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在超高压力和速度环境中使用的聚合物轴承物品相关申请的引用本申请要求于2010年11月11日提交的美国临时申请61/412789的优先权，其披露内容通过引用结合在此。
本披露总体上涉及多种轴承物品，并且更具体地说涉及用于在超高压力和速度环境中使用的多种聚合物轴承物品。
技术介绍
轴承普遍用于减少与旋转曲面面对面的摩擦。在超高压力和速度(PV)环境中(即在其中压力和速度的乘积等于或超过约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)的环境中或条件下，例如在不同的现代汽车变速器和传动系统中)，轴承部件按惯例是由金属制成以便承受在这类环境中常见的负荷和速度，而同时具有适合的磨损性能。用于这类超高PV应用中的轴承的示例性类型包括钢滚针轴承和滚珠轴承。
技术实现思路
在一个方面，提供了用于超高PV环境中的聚合物止推轴承。该聚合物止推轴承包括一个具有内周边和外周边的环形轴承主体，以及多个从内周边到外周边延伸穿过环形轴承主体的润滑剂通道。该环形轴承主体包含一种聚合物组合物，该组合物包含至少一种具有至少约140℃的玻璃化转变温度的聚合物以及至少一种摩擦和磨损添加剂。该聚合物止推轴承被配置成在其中速度和压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大的润滑环境中承受该速度和该压力。在另一个方面，提供了一种在超高PV环境中使用一个聚合物轴承物品的方法。该方法包括使聚合物轴承物品经受一个速度和一个压力，这样使得该速度和该压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大。该聚合物轴承物品包含一种聚合物组合物，该组合物包含至少一种具有至少约140℃的玻璃化转变温度的聚合物以及至少一种摩擦和磨损添加剂。在本专利技术的又一方面，提供了一种包括一个聚合物轴承物品的动力系部件。该聚合物轴承物品包含一种聚合物组合物，该组合物包含至少一种具有至少约140℃的玻璃化转变温度的聚合物以及至少一种摩擦和磨损添加剂。该动力系部件被配置成使该聚合物轴承物品经受一个速度和一个压力，这样使得该速度和该压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大。仍然在另一个方面，提供一种包括一个动力系部件的系统，该动力系部件包括一个聚合物轴承物品。该聚合物轴承物品包含一种聚合物组合物，该组合物包含至少一种具有至少约140℃的玻璃化转变温度的聚合物以及至少一种摩擦和磨损添加剂。该动力系部件被配置成使该聚合物轴承物品经受一个速度和一个压力，这样使得该速度和该压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大。该系统优选包括一种润滑剂。又在其他方面，本专利技术涉及一种用于超高PV的环境中的聚合物止推轴承，该聚合物止推轴承包括：一个具有内周边和外周边的环形轴承主体；多个从该内周边到该外周边延伸穿过该环形轴承主体的润滑剂通道；其中该环形轴承主体包含一种聚合物组合物，该组合物一方面包含至少一种芳族聚酰亚胺和/或至少一种聚(芳基醚酮)，并且另一方面包含至少一种摩擦和磨损添加剂；并且其中该聚合物止推轴承被配置成在其中速度和压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大的润滑环境中承受该速度和该压力。它还涉及一种方法，该方法包括：使一个聚合物轴承物品经受一个速度和一个压力，这样使得该速度和该压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大，其中该聚合物轴承物品包含一种聚合物组合物，该组合物一方面包含至少一种芳族聚酰亚胺和/或至少一种聚(芳基醚酮)，并且另一方面包含至少一种摩擦和磨损添加剂。最后，本专利技术的最后一个方面涉及一种系统，该系统包括：一种包括一个聚合物轴承物品的动力系部件，该轴承物品包含一种聚合物组合物，该组合物一方面包含至少一种芳族聚酰亚胺和/或至少一种聚(芳基醚酮)，并且另一方面包含至少一种摩擦和磨损添加剂，其中该动力系部件被配置成使该聚合物轴承物品经受一个速度和一个压力，这样使得该速度和该压力的乘积为约1,100,000psi-fpm(23540kg/cm2×m/min)或更大。在结合附加的权利要求书一起审阅以下详细说明时，本申请的这些以及其他特征对于本领域普通技术人员将是很清楚的。附图说明图1是根据本专利技术的一个或多个实施例的聚合物止推轴承的透视图。图2是根据本专利技术的一个或多个实施例使用聚合物轴承的系统的横剖面图。图3是用于测试聚合物组合物对于轴承应用的性能的测试装置的分解透视图。图4是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物轴承物品进行试运行而测量的试样温度和摩擦系数(COF)的图表，该轴承物品在自动变速器油槽中经受了PV限度测试。图5是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物轴承物品进行试运行而测量的PV和摩擦系数(COF)的图表，该轴承物品在自动变速器油槽中经受了PV限度测试。图6是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物轴承物品进行试运行而测量的PV与试样温度的图表，该轴承物品在自动变速器油槽中经受了PV限度测试。图7是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物轴承物品进行试运行而测量的PV和燃烧室温度的图表，该轴承物品在自动变速器油槽中经受了PV限度测试。图8是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物物品进行试运行而测量的燃烧室温度和试样温度的图表，该物品在自动变速器油槽中经受了50小时的787psi(55.37kg/cm2)的轴向压力和1550fpm(472.44m/min)的速度。图9是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物物品进行试运行而测量的摩擦系数和转矩的图表，该物品在自动变速器油槽中经受了50小时的787psi(55.37kg/cm2)的轴向压力和1550fpm(472.44m/min)的速度。图10是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物物品进行试运行而测量的逆表面温度和试样温度的图表，该物品经受了利用自动变速器油再循环的PV限度测试。图11是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物物品进行试运行而测量的逆表面温度和试样温度的图表，该物品经受了利用自动变速器油再循环的PV限度测试。图12是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物物品进行试运行而测量的逆表面温度和试样温度的图表，该物品经受了利用自动变速器油再循环的PV限度测试。图13是图解使用图3的测试装置并利用一个聚合物物品进行试运行而测量的逆表面温度和试样温度的图表，该物品经受了利用自动变速器油再循环的PV限度测试。图14是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物轴承物品进行试运行而测量的PV、试样温度以及燃烧室温度的图表，该轴承物品经受了利用自动变速器油再循环的PV限度测试。图15是图解使用图3的测试装置并使用一个聚合物轴承物品进行试运行而测量的PV和摩擦系数(COF)的图表，该轴承物品经受了利用自动变速器油再循环的PV限度测试。具体实施方式已经开发出用于在超高PV环境中使用的新聚合物轴承。如在此所使用的术语“超高PV”是指一些环境或条件，在这些环境中或条件下轴承被暴露于一个负荷和速度，这样使得负荷压力和速度的乘积等于或超过约1,10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.11 US 61/412,7891.一种用于超高PV环境中的聚合物止推轴承，包括：具有内周边和外周边的环形轴承主体；多个从该内周边到该外周边延伸穿过该环形轴承主体的润滑剂通道，并且其中所述润滑剂通道占有该环形轴承主体的配合表面5%至25%的表面积；其中该环形轴承主体包含聚合物组合物，该组合物包含至少一种具有至少140°C的玻璃化转变温度的聚合物以及至少一种摩擦和磨损添加剂；并且其中该聚合物止推轴承被配置成在其中速度和压力的乘积为1,100,000psi-fpm或更大的润滑环境中承受该速度和该压力，其中该聚合物止推轴承具有0.04或更小的摩擦系数，并且其中该摩擦系数是通过修改的ASTMD3702方法来测定的，其中该聚合物止推轴承具有1或更小的磨损因子，并且其中该磨损因子是通过修改的ASTMD3702方法来测定的，在修改的ASTMD3702方法中，使用测试试样运行测试机，该测试试样在负荷下利用润滑剂、抵靠在固定钢垫圈上旋转，修改的ASTMD3702方法的测试试样具有1.869英寸的内直径、2英寸的外直径，以及作为润滑剂通道的26个径向凹槽，每个径向凹槽具有0.04英寸的宽度以及0.012英寸的深度，接触面积是0.326in2并且平均半径为0.967in。2.如权利要求1所述的聚合物止推轴承，其中该至少一种具有至少140°C的玻璃化转变温度的聚合物是芳族聚酰亚胺、聚芳基醚酮、聚苯并咪唑、或其组合。3.如权利要求2所述的聚合物止推轴承，其中该芳族聚酰亚胺是聚酰胺-酰亚胺。4.如权利要求1所述的聚合物止推轴承，其中该至少一种摩擦和磨损添加剂是选自下组，该组由以下各项组成：聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼、碳纤维、或其组合。5.如权利要求1所述的聚合物止推轴承，其中该环形轴承主体是由该聚合物组合物组成的单一零件。6.一种包括权利要求1所述的聚合物止推轴承的动力系部件。7.如权利要求6所述的动力系部件，该动力系部件是离合器、转矩变换器、转矩减震器、或同心从动缸。8.一种用于超高PV环境中的聚合物止推轴承，包括：具有内周边和外周边的环形轴承主体；多个从该内周边到该外周边延伸穿过该环形轴承主体的润滑剂通道，并且其中所述润滑剂通道占有该环形轴承主体的配合表面5%至25%的表面积；其中该环形轴承主体包含聚合物组合物，该组合物一方面包含至少一种芳族聚酰亚胺和/或至少一种聚芳基醚酮，并且另一方面包含至少一种摩擦和磨损添加剂；并且其中该聚合物止推轴承被配置成在其中速度和压力的乘积为1,100,000psi-fpm或更大的润滑环境中承受该速度和该压力，其中该聚合物止推轴承具有0.04或更小的摩擦系数，并且其中该摩擦系数是通过修改的ASTMD3702方法来测定的，其中该聚合物止推轴承具有1或更小的磨损因子，并且其中该磨损因子是通过修改的ASTMD3702方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：BA施特恩，Y吴，S埃斯特伯格，T伯菲尔德，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：
国别省市：