專利名稱：新型軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械零件中的軸承結(jié)構(gòu)。
軸承在機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中是必要的零件之一，由零件外套、內(nèi)套、滾動(dòng)體(包括滾珠、滾柱、滾針)等構(gòu)成，滾珠軸承的滾珠由保持架分隔。由于軸承的壽命和精度在很大程度上影響機(jī)械傳動(dòng)精度、性能和使用壽命，因此，提高軸承加工精度往往成為追求的目的，藉此提高產(chǎn)品質(zhì)量，但精度的提高在工藝上是有一定局限的，因?yàn)樽钇胀壍妮S承的槽規(guī)表面光潔度也要達(dá)到或超過2μm以下，其檢測標(biāo)準(zhǔn)均必須為0.08μm以下，對滾動(dòng)體的光潔度要求更高。當(dāng)達(dá)到一定精度后，若要再上一個(gè)精度等級所化的代價(jià)是非常昂貴的，不宜于大批量生產(chǎn)，因此，現(xiàn)有軸承除了特殊用途之外，一般不會(huì)采用高精度；其次是追求材質(zhì)的一致性，軸承一般采用軸承鋼，內(nèi)、外套與滾動(dòng)體之間均為“硬-硬-硬”接觸方式，為了減少磨損，一般都將內(nèi)、外套與滾動(dòng)體的硬度調(diào)整到相對一致性，但盡管如此，由于內(nèi)、外套與滾動(dòng)體之間均為“硬-硬-硬”接觸方式，再加上軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程必定產(chǎn)生間隙，在跳動(dòng)和碰撞中會(huì)增大槽規(guī)和滾動(dòng)體的磨損并產(chǎn)生較大的振動(dòng)，導(dǎo)致噪聲增加，壽命降低。其次，由于軸承槽規(guī)表面光潔度要求很高，使軸承各零件表面的接觸均為光滑接觸方式，雖然這樣的接觸能在較短的使用時(shí)間內(nèi)保持較高的精度，但也會(huì)出現(xiàn)不可避免的缺陷即滾動(dòng)體在軸承轉(zhuǎn)動(dòng)過程中在槽規(guī)內(nèi)的滑動(dòng)、跳動(dòng)，其結(jié)果將導(dǎo)致滾動(dòng)體與槽規(guī)的磨損，直接影響使用壽命。
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種高壽命、低噪聲的新型軸承，在同等加工精度的前提下能得到全面提高各項(xiàng)性能指標(biāo)的結(jié)果。
本發(fā)明的實(shí)施方案其構(gòu)思在于改變軸承各相鄰零件之間接觸方式，由“硬-硬-硬”的接觸方式改變成“硬-軟-硬”或“軟-硬-軟”或“軟-軟-軟”的接觸方式，由光滑表面接觸方式改變?yōu)辇X形嚙合接觸方式，具體有二種實(shí)施方案方案1的新型軸承包括構(gòu)成軸承的零件有外套、內(nèi)套、滾動(dòng)體，其特征在于所述的零件表面復(fù)合有柔性材料層。
所述的復(fù)合有柔性材料層的是滾動(dòng)體。
所述的復(fù)合有柔性材料層的是外套的內(nèi)表面和內(nèi)套的外表面。
所述的復(fù)合有柔性材料層的是外套的內(nèi)表面、內(nèi)套的外表面和滾動(dòng)體。
方案2的新型軸承包括構(gòu)成軸承的零件有外套、內(nèi)套、滾動(dòng)體，其特征在于所述的外套內(nèi)表面、內(nèi)套外表面、滾柱外圓表面均為齒形結(jié)構(gòu)，相互之間形成齒形嚙合接觸。
所述的齒形結(jié)構(gòu)為規(guī)則齒形，有標(biāo)準(zhǔn)正齒形和斜齒形。
所述的齒形結(jié)構(gòu)為不規(guī)則的微齒齒形。
所述的齒形結(jié)構(gòu)與零件本體連體或在零件上復(fù)合齒形結(jié)構(gòu)層。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于對構(gòu)成軸承的零件進(jìn)行了特定的處理，使其復(fù)合有柔性材料層和齒形嚙合接觸方式，從而改變了它們之間的硬-硬-硬的接觸方式和光滑表面的接觸方式，減輕跳動(dòng)和碰撞中產(chǎn)生的磨損，使?jié)L動(dòng)體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中盡可能保持轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，而不是滑動(dòng)。齒形嚙合接觸方式使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能承受更大的力，用在大型、重型設(shè)備使主軸不受損傷，延長重型設(shè)備的使用壽命，完全可替代滑動(dòng)軸承?？稍谕鹊木葪l件下提高軸承的使用壽命30％以上，在較長使用時(shí)間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的精度，并能有效地降低噪聲，經(jīng)測試可下降20％。


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圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為方案1之實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意3為方案1之實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為方案1之實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為方案2之實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為方案2之實(shí)施例5結(jié)構(gòu)示意圖。
以下將按上述附圖對本發(fā)明實(shí)施例再作詳細(xì)描述。
新型軸承方案1(參見圖1)以滾珠軸承為例包括構(gòu)成軸承的零件有外套(2)、內(nèi)套(4)、滾動(dòng)體(1)(含滾珠、滾柱、滾針)、滾動(dòng)體由鉚釘(5)鉚合的保持架(3)分隔，上述零件表面復(fù)合有柔性材料層(6)。
實(shí)施例1(參見圖2)是在滾動(dòng)體(1)上復(fù)合有柔性材料層(6)，與外套、內(nèi)套形成硬-軟-硬”接觸方式。
實(shí)施例2(參見圖3)是在外套(2)的內(nèi)表面和內(nèi)套(4)的外表面上復(fù)合有柔性材料層(6)，與滾動(dòng)體形成“軟-硬-軟”接觸方式。
實(shí)施例3(參見圖4)是在外套(2)的內(nèi)表面、內(nèi)套(4)的外表面和滾動(dòng)體(1)上均復(fù)合有柔性材料層(6)，三者形成“軟-軟-軟”的接觸方式。
所述的柔性材料層(6)可以是金屬材料層或合金材料層或非金屬材料層或復(fù)合材料層。選擇金屬或合金材料一般要有良好的延展性，較強(qiáng)的抗氧化能力，如金屬材料中的“金、銅、鉛、錫”等，非金屬材料一般選用聚四氟乙烯或柔性石墨。通過襯、鑲、噴涂、電鍍、化學(xué)鍍、浸漬等成熟工藝復(fù)合在零件上，在實(shí)施上述工藝前，必須對已加工好的零件進(jìn)行清洗、除油、除銹處理，除去氧化膜后再進(jìn)行表面鈍化，然后再進(jìn)行復(fù)合柔性材料層的工藝。
在柔性材料和復(fù)合工藝的選擇上，可根據(jù)各型號軸承使用條件的不同而差異，綜合考慮軸承的轉(zhuǎn)速、溫度、工作環(huán)境等因素，最后將處理好的零件按現(xiàn)行軸承裝配即可。
新型軸承方案2(借用圖1取消保持架(3))以滾柱軸承為例包括構(gòu)成軸承的零件有外套(2)、內(nèi)套(4)、滾動(dòng)體(1)中的滾柱。上述零件中的外套(2)的內(nèi)表面、內(nèi)套(4)的外表面、滾柱的外圓表面均為齒形結(jié)構(gòu)，相互之間形成齒形嚙合接觸。
實(shí)施例4(參見圖5)的齒形是規(guī)則齒形嚙合，有標(biāo)準(zhǔn)正齒形(7)和斜齒齒形(圖中未示)。一般用于大型軸承。有規(guī)則的斜齒在實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)中，其作用是改變滾柱的角速度，為使?jié)L柱發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使原先一個(gè)點(diǎn)的跳動(dòng)、碰撞，改為均勻無數(shù)個(gè)點(diǎn)的跳動(dòng)與碰撞，使原來中等頻率的跳動(dòng)和碰撞改變?yōu)楦哳l率的跳動(dòng)，從而使從而使原來聲波改變?yōu)槌暡?，即人們感受不到的噪聲?br> 實(shí)施例5(參見圖6)的齒形為不規(guī)則的微齒齒形(8)接觸，一般用于微型機(jī)床的中型軸承，滾珠軸承可采用不規(guī)則微齒齒形。
齒形結(jié)構(gòu)的齒面可以通過對零件的直接加工處理得到，使其與零件本體連體。直接處理可通過車、銑、刨、滾槽、滾刺、電化學(xué)、化學(xué)腐蝕等工藝在軸承零件的光滑表面完成齒孔(糙化)的目的。
齒形結(jié)構(gòu)的齒面也可以在零件上復(fù)合齒形結(jié)構(gòu)層，復(fù)合層可以硬質(zhì)，也可以軟質(zhì)，所用材料可以是金屬或合金或非金屬或復(fù)合材料制作。通過鑲、噴涂、電鑄、電鍍、化學(xué)鍍、浸漬等成熟工藝在軸承零件光滑表面完成齒化(糙化)的目的。
所述的各零件表面接觸部分可以完全嚙合，也可以是不完全嚙齒合。
在具體的齒形選擇和材料選擇上，可根據(jù)各型號軸承不同用途的差異，綜合考慮軸承的轉(zhuǎn)速、承重、溫度、工作環(huán)境等因素，最后將處理好的零件按現(xiàn)行軸承裝配即可。
權(quán)利要求
1.一種新型軸承，包括構(gòu)成軸承的零件有外套(2)、內(nèi)套(4)、滾動(dòng)體(1)，其特征在于所述的零件表面復(fù)合有柔性材料層(6)。
2．如權(quán)利要求1所述的新型軸承，其特征在于所述的復(fù)合有柔性材料層(6)的是滾動(dòng)體(1)。
3．如權(quán)利要求1所述的新型軸承，其特征在于所述的復(fù)合有柔性材料層(6)的是外套(2)的內(nèi)表面和內(nèi)套(4)的外表面。
4．如權(quán)利要求1所述的新型軸承，其特征在于所述的復(fù)合有柔性材料層(6)的是外套(2)的內(nèi)表面、內(nèi)套(4)的外表面和滾動(dòng)體(1)。
5．如權(quán)利要求1或2或3或4所述的新型軸承，其特征在于所述的柔性材料層(6)可以是金屬材料層或合金材料層或非金屬材料層或復(fù)合材料層。
6．一種新型軸承，包括構(gòu)成軸承的零件有外套(2)、內(nèi)套(4)、作為滾動(dòng)體(1)的滾柱，其特征在于所述的外套(2)的內(nèi)表面、內(nèi)套(4)的外表面、滾柱的外圓表面均為齒形結(jié)構(gòu)，相互之間形成齒形嚙合接觸。
7．如權(quán)利要求6所述的新型軸承，其特征在于所述的齒形結(jié)構(gòu)為規(guī)則齒形，有標(biāo)準(zhǔn)正齒形(7)和斜齒形。
8．如權(quán)利要求6所述的新型軸承，其特征在于所述的齒形結(jié)構(gòu)為不規(guī)則的微齒齒形(8)。
9．如權(quán)利要求6或7或8所述的新型軸承，其特征在于所述的齒形結(jié)構(gòu)與零件本體連體或在零件上復(fù)合齒形結(jié)構(gòu)層。
10．如權(quán)利要求9所述的新型軸承，其特征在于所述的復(fù)合齒形結(jié)構(gòu)層由金屬或合金或非金屬或復(fù)合材料制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型軸承,包括構(gòu)成軸承的零件有外套、內(nèi)套、滾動(dòng)體等,方案1在零件表面復(fù)合有柔性材料層,通過對不同零件的復(fù)合處理,可獲得“硬—軟—硬”或“軟—硬—軟”或“軟—軟—軟”的接觸方式;方案2以改變光滑表面的接觸為齒形嚙合接觸方式,包括規(guī)則齒形和不規(guī)則微齒接觸,以減輕滾動(dòng)體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的磨損,可在同等精度條件下提高軸承的使用壽命30%以上,在較長使用時(shí)間內(nèi)保持相對穩(wěn)定的精度,并能有效地降低噪聲,經(jīng)測試可降噪聲20%。
文檔編號F16C33/30GK1288115SQ0012569
公開日2001年3月21日 申請日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者史鳴放 申請人:史鳴放