一種固體潤滑的滾動軸承制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提供一種由熱塑性聚合物保持固體潤滑材料進(jìn)行潤滑的滾動軸承。本實用新型專利技術(shù)的固體潤滑的滾動軸承，包括外圈、內(nèi)圈、嵌入外圈滾道和內(nèi)圈滾道之間的滾動體和將滾動體沿圓周方向均勻分隔的保持器，還包括嵌設(shè)在所述外圈和所述內(nèi)圈之間的、起固體潤滑作用的塑化定型體，所述塑化定型體分別與所述滾動體和所述保持器接觸。軸承工作時，保持器和滾動體與塑化定型體的微觀接觸和碰撞使得固體潤滑材料脫落，從而在軸承零件的工作面形成固體轉(zhuǎn)移潤滑膜，實現(xiàn)軸承的終生免維護(hù)潤滑，從而降低了軸承的制造成本和維護(hù)成本，大幅度提高了軸承在低溫超低溫、高溫超高溫情況下的運行可靠度和運行壽命。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及特種滾動軸承的
，特別涉及一種由熱塑性聚合物保持固體潤滑材料進(jìn)行潤滑的滾動軸承。
技術(shù)介紹
工作在低溫超低溫、高溫超高溫、輻射、強化學(xué)介質(zhì)侵襲、真空及不允許對在制品有任何油劑污染下的滾動軸承，由于潤滑脂、潤滑油等流體潤滑劑難以適應(yīng)這些エ況，采用固體潤滑材料進(jìn)行固體潤滑往往成為最佳的甚至是唯一的選擇。固體潤滑滾動軸承需要選擇固體潤滑材料并將其引入軸承內(nèi)部，但是，現(xiàn)行的固體潤滑滾動軸承在固體潤滑材料的選用上或?qū)⒐腆w潤滑材料引入軸承內(nèi)部的方式上存在 以下缺陷I、直接往軸承中加入石墨、ニ硫化鑰等固體潤滑粉末，因是一次性加入，加入的量勢必較多，這樣就會形成粉末的聚集，鍥入滾動體和滾道收斂間隙之間的粉末過多，消除軸承應(yīng)有的工作游隙，妨礙阻滯滾動體和保持器的正常運行，甚至導(dǎo)致軸承卡死；若加入的粉末量過少，則會導(dǎo)致軸承發(fā)生欠潤滑，引起軸承的磨損失效，從而影響軸承的運行壽命；2、往軸承中每兩個滾動體之間插入石墨等固體潤滑材料制成的隔離棒或隔離塊，隔離棒或隔離塊因自由度過多，在軸承運轉(zhuǎn)過程中容易偏斜，進(jìn)而妨礙阻滯軸承的正常運轉(zhuǎn)；再之，隔離棒塊只適合于無保持器軸承，但軸承一旦沒有保持器，各滾動體就得不到很好的隔離和運動引導(dǎo)；因此，這樣的引入方式只適合于極低速軸承；3、采用聚四氟こ烯、聚醚醚酮等有機自潤滑材料制成整體冠狀帶鎖ロ保持器插入軸承內(nèi)腔，聚四氟こ烯、聚醚醚酮不屬于易切削材料，會帶來加工成本的升高；軸承運動過程中較難有固體潤滑材料脫落，會導(dǎo)致滾動體和滾道之間的貧油潤滑，從而影響軸承的運行壽命；4、采用碳石墨等無機自潤滑材料制成整體冠狀保持器插入軸承內(nèi)腔，碳石墨等無機自潤滑材料，質(zhì)硬且脆，很難加工，切削效率很低，這必然引起軸承成本的顯著升高，另夕卜，還要加裝防塵蓋或卡圈等，防止保持器在軸承運轉(zhuǎn)過程中沿軸向退出軸承。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)目的在于提供ー種固體潤滑的滾動軸承，以解決現(xiàn)有技術(shù)中現(xiàn)有的滾動軸承在潤滑時，直接往軸承中加入石墨、ニ硫化鑰等固體潤滑粉末，因是一次性加入，カロ入的量勢必較多，這樣就會形成粉末的聚集，鍥入滾動體和滾道收斂間隙之間的粉末過多，消除軸承應(yīng)有的工作游隙，妨礙阻滯滾動體和保持器的正常運行，甚至導(dǎo)致軸承卡死；若加入的粉末量過少，則會導(dǎo)致軸承發(fā)生欠潤滑，引起軸承的磨損失效，從而影響軸承的運行壽命的技術(shù)性問題。本技術(shù)目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)ー種固體潤滑的滾動軸承，包括外圈、內(nèi)圏、嵌入外圈滾道和內(nèi)圈滾道之間的滾動體和將滾動體沿圓周方向均勻分隔的保持器，還包括嵌設(shè)在所述外圈和所述內(nèi)圈之間的塑化定型體，所述塑化定型體分別與所述滾動體和所述保持器接觸，所述塑化定型體包括熱塑性聚合物和固體潤滑材料。進(jìn)ー步地,所述熱塑性聚合物包括聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯硫醚酮(PPSK)、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSU/PSF)、聚芳砜(PASU)、聚醚砜(PES/PESU)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚全氟こ丙烯(PFEP)、聚四氟こ烯(PTFE)的其中之一或其組合，以及它們的填充、增強、復(fù)合、改性產(chǎn)品。進(jìn)ー步地，所述固體潤滑材料包括軟金屬固體潤滑材料、金屬化合物固體潤滑材料、無機物固體潤滑材料和有機物固體潤滑材料的其中之一或其組合。進(jìn)ー步地，所述金屬化合物固體潤滑材料包括ニ硫化鑰。進(jìn)ー步地，所述無機物固體潤滑材料包括石墨。進(jìn)ー步地，所述固體潤滑材料的體積占所述塑化定型體總體積的1%_90%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)有以下優(yōu)點I、本技術(shù)的固體潤滑材料可從塑化定型體上脫落，持續(xù)不斷地為軸承工作表面提供固體潤滑材料，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)移膜潤滑，可終生潤滑免維護(hù)，從而降低了軸承的制造成本和維護(hù)成本，提高了軸承的運行可靠度，井延長了軸承的使用壽命；2、本技術(shù)的塑化定型體不會干擾軸承保持器和滾動體的正常運轉(zhuǎn)，且本技術(shù)的滾動軸承無需軸向限位裝置，是ー個非常具有工程實際意義的技術(shù)；3、本技術(shù)的滾動軸承在高溫、超高溫、低溫、超低溫、介質(zhì)侵襲、忌諱油劑污染等場合具有廣闊的應(yīng)用前景。附圖說明圖I為本技術(shù)的熱塑性聚合物聚醚醚酮(PEEK)保持石墨進(jìn)行潤滑的滾動軸承的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為本技術(shù)的熱塑性聚合物聚苯硫醚(PPS)保持ニ硫化鑰進(jìn)行潤滑的滾動軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本技術(shù)。實施例一在本實施例中，熱塑性聚合物采用聚醚醚酮(PEEK)，固體潤滑材料采用石墨制成雙面防塵蓋密封深溝球軸承，如圖I所示，該軸承制造過程及方法如下( I)將粒狀或粉狀聚醚醚酮和石墨混合勻化，制成混合材料；(2)外圈11、內(nèi)圈12和滾動體13均采用軸承鋼制成，并根據(jù)軸承使用溫度范圍進(jìn)行淬火回火，經(jīng)磨削、超精等機械加工成型后進(jìn)行化學(xué)熱處理，在本實例中，進(jìn)行錳系磷化處理；(3)保持器14采用中碳鋼板制造，機械加工成型后進(jìn)行錳系磷化處理；(4)按照現(xiàn)行深溝球軸承的裝配エ藝，對磷化過的軸承外圈11、內(nèi)圈12和滾動體13進(jìn)行清洗、烘干、分組合套，放置保持器14并鉚合成開式滾動軸承；(5)將粒狀或粉狀聚醚醚酮和石墨混合材料加入軸承內(nèi)腔，并用兩片金屬蓋板將混合材料保持在軸承內(nèi)腔中，混合材料的體積可占據(jù)軸承內(nèi)腔自由空間的15%-100%，這里選擇注入量為軸承內(nèi)腔自由空間的100% ；(6)將已加入混合材料的深溝球軸承連同金屬蓋板一起放入烘箱，在聚醚醚酮的黏流化溫度之上、熱分解溫度之下進(jìn)行加熱，聚醚醚酮呈黏流態(tài)充填軸承內(nèi)部自由空間； (7)將軸承冷卻，包含石墨粉的聚醚醚酮從黏流狀態(tài)轉(zhuǎn)變成塑料狀態(tài)(塑化)，形成塑化定型體15，移除金屬蓋板；(8)按照現(xiàn)行深溝球軸承防塵蓋沖壓方法，沖壓經(jīng)過磷化的雙面金屬防塵蓋16，即制成由熱塑性聚合物聚醚醚酮保持石墨進(jìn)行潤滑的雙面防塵蓋密封深溝球滾動軸承。石墨是ー種非常好的固體潤滑材料，被熱塑性聚合物聚醚醚酮塑化保持在軸承內(nèi)腔，形成與軸承內(nèi)腔自由空間相吻合的塑化定型體15后，在軸承運轉(zhuǎn)過程中，保持器14與塑化定型體15、滾動體13與塑化定型體15之間的微觀接觸和碰撞，促使石墨從塑化定型體 15上脫落，從而在軸承內(nèi)部各工作表面間形成石墨轉(zhuǎn)移潤滑膜。這種微觀接觸和碰撞是小幅的、持續(xù)的，因此，石墨從塑化定型體上的脫落也是少量的、持續(xù)的，軸承因此得到持續(xù)穩(wěn)定的石墨轉(zhuǎn)移膜潤滑，保護(hù)軸承免于磨損，實現(xiàn)終生免潤滑維護(hù)。對外圈11、內(nèi)圈12、滾動體13、保持器14和防塵蓋16進(jìn)行錳系磷化處理，其磷化膜除使這些零件在無油情況下免于銹蝕外，還有利于提高固體潤滑材料石墨對軸承零件エ作表面的吸附，提高軸承的潤滑性能。此外，錳系磷化的處理方法也可用鹽浴滲氮處理方法或達(dá)克羅涂層的方法代替。雙面防塵蓋16密封，可以限制固體潤滑材料石墨從軸承內(nèi)腔向軸承外部泄漏，也具有防止外部異物進(jìn)入軸承內(nèi)腔污染潤滑材料的功效。實施例ニ在本實施例中，熱塑性聚合物采用聚苯硫醚，固體潤滑材料采用ニ硫化鑰制成沖壓金屬保持器調(diào)心滾子軸承，如圖2所示，該軸承制造過程及方法如下(I)制作聚苯硫醚和ニ硫化鑰的粒狀或粉狀混合材料或復(fù)合材料，作為注塑成型エ藝的原料；(2)外圈21、內(nèi)圈22、球面滾子23和中擋圈25均采用軸承鋼制成，并根據(jù)軸承使用溫度范圍進(jìn)行淬火回火，經(jīng)磨削、超精等機械加工成型后進(jìn)行化學(xué)熱處理，在本實例中，進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種固體潤滑的滾動軸承，包括外圈、內(nèi)圈、嵌入外圈滾道和內(nèi)圈滾道之間的滾動體和將滾動體沿圓周方向均勻分隔的保持器，其特征在于，還包括嵌設(shè)在所述外圈和所述內(nèi)圈之間的、起固體潤滑作用的塑化定型體，所述塑化定型體分別與所述滾動體和所述保持器接觸。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙聯(lián)春，陳淑英，
申請(專利權(quán))人：上海斐賽軸承科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：