氮化硅全陶瓷軸承的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開的一種氮化硅全陶瓷軸承，包括外圈、內(nèi)圈、滾球和保持架，在所述外圈的內(nèi)環(huán)面和內(nèi)圈的外環(huán)面上均設(shè)置有溝槽，所述滾球通過所述保持架嵌入到所述外圈與內(nèi)圈的溝槽中，其特征在于，所述外圈、內(nèi)圈和滾球的材料為氮化硅陶瓷；所述保持架的材料為聚四氟乙烯；所述滾球采用氮化硅粉末經(jīng)熱等靜壓燒結(jié)工藝燒結(jié)而成，其表面分布有許多不規(guī)則細(xì)小的靜音凹坑，該滾球的球直徑變動量0.13～5VDWI，球形誤差為0.08～2.5RW，表面粗糙度0.010～0.1Ra。本實(shí)用新型的氮化硅全陶瓷軸承與鋼軸承相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、壽命長；2、自潤滑；3、高轉(zhuǎn)速、低噪聲；4、耐腐蝕；5、耐高溫；6、無磁、電絕緣。
【專利說明】 氮化娃全陶瓷軸承
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械傳動【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的高精度軸承，特別是用于精密、高速機(jī)床主軸的氮化硅全陶瓷軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是現(xiàn)代機(jī)床的基礎(chǔ)配套件，是機(jī)床加工精度指標(biāo)保證的基石，其性能能直接影響到機(jī)床的轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)精度、剛性、顫振動切削性能、噪聲、溫升及熱變形，進(jìn)而影響到加工零件的精度、表面品質(zhì)。在傳統(tǒng)機(jī)械或一般機(jī)械中，轉(zhuǎn)速主要在幾百轉(zhuǎn)到幾千轉(zhuǎn)/分鐘。隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，“復(fù)合、高速、智能、精密、環(huán)?！币殉蔀楫?dāng)今機(jī)床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，因?yàn)?，高速加工可以有效地提高機(jī)床的加工效率、縮短工件的加工周期?，F(xiàn)代高速加工機(jī)床，主軸速度要求達(dá)到幾萬轉(zhuǎn)到十幾萬轉(zhuǎn)/分鐘。這就要求機(jī)床主軸及其相關(guān)部件要適應(yīng)高速加工的需求，對軸承的涉及提出了全新的要求。如果軸承的高速適應(yīng)性不好，主軸系統(tǒng)的溫升會很嚴(yán)重，甚至?xí)朗?。因此，高性能的機(jī)床必須配用高性能的軸承。軸承的精度可分為PO、P6、P5、P4和P2五個(gè)等級，主軸軸承的徑向跳動、端面跳動、滾動體直徑不一致等形位公差嚴(yán)重影響主軸系統(tǒng)及其加工件的精度，用于現(xiàn)代機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)該為P5及其以上，而對于數(shù)控機(jī)床、加工中心等高速、高精密機(jī)床的主軸軸承，則需選用P4及其以上高精度精密軸承。由于機(jī)床主軸軸承高精度、高速、高可靠性要求，對滾動體材料有一些特殊要求，而一般的軸承鋼制滾動體軸承的轉(zhuǎn)速與溫升、壽命及承載能力、剛度和抗振性、噪聲不能滿足現(xiàn)代機(jī)床的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種氮化硅全陶瓷軸承。
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種氮化硅全陶瓷軸承，包括外圈、內(nèi)圈、滾球和保持架，在所述外圈的內(nèi)環(huán)面和內(nèi)圈的外環(huán)面上均設(shè)置有溝槽，所述滾球通過所述保持架嵌入到所述外圈與內(nèi)圈的溝槽中，其特征在于，所述外圈、內(nèi)圈和滾球的材料為氮化硅陶瓷；所述保持架的材料為聚四氟乙烯；所述滾球采用氮化硅粉末經(jīng)熱等靜壓燒結(jié)工藝燒結(jié)而成，其表面分布有許多不規(guī)則細(xì)小的靜音凹坑，該滾球的球直徑變動量0.13?5VDWI，球形誤差為0.08?2.5RW，表面粗糙度 0.010 ?0.1Ra。
[0006]本實(shí)用新型的氮化硅全陶瓷軸承與鋼軸承相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0007]1、壽命長:由于氮化硅陶瓷球密度低(約為鋼球的40%)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離心力小，滾道負(fù)載降低，從而大大增加其使用壽命。
[0008]2、自潤滑:氮化硅陶瓷軸承球具有一定的自潤滑功能，因此在干摩擦等苛刻惡劣的環(huán)境下?lián)^長的使用壽命并將低維護(hù)難度。
[0009]3、高轉(zhuǎn)速、低噪聲:由于氮化硅陶瓷球具有高耐磨，低摩擦系數(shù)、低膨脹及輕質(zhì)等特點(diǎn)，在應(yīng)用中陶瓷球軸承可達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速，其極限轉(zhuǎn)速是普通鋼質(zhì)軸承的2?3倍，應(yīng)用于高速高精度數(shù)控機(jī)床，電主軸等領(lǐng)域。
[0010]4、耐腐蝕:由于氮化硅陶瓷具有天然的耐腐蝕功能，全陶瓷軸承能在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽等腐蝕環(huán)境下工作。
[0011]5、耐高溫:氮化硅陶瓷球可在1000°C環(huán)境下工作。
[0012]6、無磁、電絕緣:氮化硅陶瓷球具有無磁、電絕緣功能，可在要求無磁、絕緣環(huán)境下工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型氮化硅全陶瓷軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型滾球的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為圖2中I部的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合符合和【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步描述本實(shí)用新型。
[0017]參見圖1，圖中給出的氮化硅全陶瓷軸承，包括外圈100、內(nèi)圈200、滾球300和保持架400，在外圈100的內(nèi)環(huán)面和內(nèi)圈200的外環(huán)面上均設(shè)置有溝槽110、210，滾球300通過保持架400嵌入到外圈100與內(nèi)圈200的溝槽110、210中，其外圈100、內(nèi)圈200和滾球300的材料為氮化硅陶瓷；保持架400的材料為聚四氟乙烯。
[0018]參見圖2和圖3，滾球300采用氮化硅粉末經(jīng)熱等靜壓燒結(jié)工藝燒結(jié)而成，其表面分布有許多不規(guī)則細(xì)小的靜音凹坑310，該滾球300的球直徑變動量0.13?5VDWI，球形誤差為0.08?2.5RW，表面粗糙度0.010?0.1Ra。
【權(quán)利要求】
1.一種氮化硅全陶瓷軸承，包括外圈、內(nèi)圈、滾球和保持架，在所述外圈的內(nèi)環(huán)面和內(nèi)圈的外環(huán)面上均設(shè)置有溝槽，所述滾球通過所述保持架嵌入到所述外圈與內(nèi)圈的溝槽中，其特征在于，所述滾球的表面分布有許多不規(guī)則細(xì)小的靜音凹坑，該滾球的球直徑變動量.0.13?5VDWI，球形誤差為0.08?2.5RW，表面粗糙度0.010?0.1Ra。
【文檔編號】F16C33/32GK203488547SQ201320307874
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月30日
【發(fā)明者】徐輝 申請人:上海高越精密陶瓷有限公司