軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總體設(shè)及軸承領(lǐng)域，特別設(shè)及一種包括非接觸式軸承封閉的改進(jìn)軸承。該 非接觸式軸承封閉防止?jié)櫥瑒┬孤┖臀廴荆瑫r(shí)表現(xiàn)出低水平的密封摩擦。
【背景技術(shù)】
[0002] 軸承是一種允許兩個(gè)部件之間進(jìn)行受限的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。滾動(dòng)元件軸承（有時(shí) 被稱為滾動(dòng)軸承）是一種通過將滾動(dòng)元件比如滾子或滾珠放置在兩個(gè)軸承圈之間來承載 負(fù)載的軸承。滾動(dòng)元件通常采用潤滑脂潤滑。特別常見類型的滾動(dòng)元件軸承是滾珠軸承。 滾珠軸承具有滾珠在其之間滾動(dòng)的內(nèi)外圈。運(yùn)些圈通常設(shè)有槽（也稱為滾道），其通常成形 為使得滾珠略微寬松地裝配在開槽圈中。
[0003] 軸承封閉用于排除污染，包含潤滑劑且防止軸承在被處理時(shí)內(nèi)部損壞。軸承封閉 可用于兩種基本類型：接觸式軸承封閉（通常被稱為"密封件"）和非接觸式軸承封閉（通 常被稱為"罩"）。軸承封閉通常連接到軸承的外圈。接觸式軸承封閉通常與內(nèi)圈和外圈都 接觸。雖然運(yùn)樣的布置對(duì)于減少污染和潤滑劑損失是有效的，但是軸承封閉與運(yùn)些圈的接 觸增加了扭矩并且降低了軸承的最大速度能力。與此相反，非接觸式軸承封閉不接觸內(nèi)圈。 因此，在非接觸式軸承封閉與內(nèi)圈之間存在間隙。雖然運(yùn)樣的布置導(dǎo)致扭矩降低，當(dāng)時(shí)防止 污染和潤滑劑損失可能會(huì)降低。潤滑劑和/或污染物可能由表面潤濕而泄漏通過非接觸室 軸承封閉與內(nèi)圈之間的間隙。該泄漏由軸承的動(dòng)態(tài)累送效應(yīng)增強(qiáng)。盡管可W通過減小間隙 的尺寸來降低該動(dòng)態(tài)累送效應(yīng)，但是運(yùn)可W通過毛細(xì)作用增強(qiáng)泄漏。此外，減小間隙的尺寸 由于需要而被限制成避免非接觸式軸承封閉與內(nèi)圈之間的接觸。因此，需要一種表現(xiàn)出低 水平扭矩連同高防止污染和潤滑劑損失的軸承封閉。
[0004] 本發(fā)明的目的是解決至少一些與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的問題或者至少提供一種在其 商業(yè)上可接受的替代解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]在第一方面，本發(fā)明提供了一種滾動(dòng)元件軸承，包括：
[0006] 內(nèi)圈；
[0007] 外圈；
[0008] 多個(gè)滾動(dòng)元件，其布置在所述內(nèi)圈的外表面和所述外圈的內(nèi)表面之間；W及
[0009] 軸承罩，其包括具有面向所述多個(gè)滾動(dòng)元件的環(huán)形表面的第一構(gòu)件，所述第一構(gòu) 件或從所述內(nèi)圈朝向所述外圈延伸W在所述第一構(gòu)件和所述外圈之間限定間隙，或從所述 外圈朝向所述內(nèi)圈延伸W在所述第一構(gòu)件和所述內(nèi)圈之間限定間隙，
[0010] 其特征在于：
[0011] 所述第一構(gòu)件具有與所述間隙相鄰的低表面能表面；
[0012] 當(dāng)所述第一構(gòu)件從所述內(nèi)圈延伸時(shí)，所述外圈具有與所述間隙相鄰的低表面能表 面；
[0013] 當(dāng)所述第一構(gòu)件從所述外圈延伸時(shí)，所述內(nèi)圈具有與所述間隙相鄰的低表面能表 面；W及
[0014] 所述低表面能表面每個(gè)都具有《0. 028N/m的表面能。 陽015] 如本文所限定的各個(gè)方面或?qū)嵤├蒞與任何其它方面或?qū)嵤├M(jìn)行組合，除非 明確有相反的指示。特別地，指示為優(yōu)選或有利的任何特征可W與指示為優(yōu)選或有利的任 何其它特征進(jìn)行組合。 陽016] 本發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的滾動(dòng)元件軸承表現(xiàn)出低扭矩（且因此高最大速度 能力）連同從軸承的低水平潤滑劑損失W及進(jìn)入軸承的低水平污染的組合。
[0017] 滾動(dòng)元件軸承包括內(nèi)圈、外圈W及在它們之間的多個(gè)滾動(dòng)元件。內(nèi)圈通常同屯、地 位于外圈內(nèi)。軸承還包括軸承罩，其是一種用于阻礙潤滑劑流出和/或異物進(jìn)入的結(jié)構(gòu)。
[0018] 在使用之前，軸承裝有潤滑劑通常是潤滑脂來潤滑滾動(dòng)元件與內(nèi)圈的外表面和外 圈的內(nèi)表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0019] 所述軸承罩包括具有面向所述多個(gè)滾動(dòng)元件的環(huán)形表面的第一構(gòu)件。所述第一構(gòu) 件可W從所述內(nèi)圈朝向所述外圈延伸W在所述第一構(gòu)件和所述外圈之間限定間隙。可替代 地，所述第一構(gòu)件可W從所述外圈朝向所述內(nèi)圈延伸W在所述第一構(gòu)件和所述內(nèi)圈之間限 定間隙。
[0020] 第一構(gòu)件在其相鄰于所述第一構(gòu)件和所述外圈之間的間隙或所述第一構(gòu)件和所 述內(nèi)圈之間的間隙的部分上具有低表面能表面。例如，低表面能涂層可W覆蓋相鄰于外圈 或內(nèi)圈的軸承罩的邊緣。低表面能表面可W從該邊緣延伸到面向所述多個(gè)滾動(dòng)元件的環(huán)形 表面的一部分。低表面能表面可W大致形成軸承罩的整個(gè)環(huán)形表面。
[0021] 當(dāng)所述第一構(gòu)件從所述內(nèi)圈延伸時(shí)，所述外圈具有與所述第一構(gòu)件和所述外圈之 間的間隙相鄰的低表面能表面。例如，外圈的內(nèi)表面可W具有從與軸承罩的內(nèi)側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn) 軸向地延伸到與軸承罩的外側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)的低表面能表面。該低表面能表面可W軸向地延伸 超出與軸承罩的內(nèi)側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)并且超出與軸承罩的外側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)。低表面能表面通常包括 在相鄰于第一構(gòu)件和外圈之間的間隙的外圈上的低表面能涂層。
[0022] 當(dāng)所述第一構(gòu)件從所述外圈延伸時(shí)，所述外圈具有與所述第一構(gòu)件和所述內(nèi)圈之 間的間隙相鄰的低表面能表面。例如，內(nèi)圈的外表面可W具有從與軸承罩的內(nèi)側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn) 軸向地延伸到與軸承罩的外側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)的低表面能表面。該低表面能表面可W軸向地延伸 超出與軸承罩的內(nèi)側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)并且超出與軸承罩的外側(cè)對(duì)準(zhǔn)的點(diǎn)。低表面能表面通常包括 在相鄰于第一構(gòu)件和內(nèi)圈之間的間隙的內(nèi)圈上的低表面能涂層。
[0023] 沒有被理論束縛，在使用中，低能量表面可W充當(dāng)屏障，并且可W抑制液體運(yùn)動(dòng)進(jìn) 入和離開軸承。當(dāng)裝配到滾動(dòng)元件軸承的外圈時(shí)，例如，非接觸式軸承封閉與內(nèi)圈之間的間 隙可W減小，W抑制由動(dòng)態(tài)效應(yīng)所引起的潤滑劑的泄漏，而不增強(qiáng)由毛細(xì)作用所引起的潤 滑劑的泄漏。
[0024] 從軸承的潤滑劑損失可能導(dǎo)致增加軸承溫度，最終導(dǎo)致軸承失效。污染物（例如 比如水）進(jìn)入軸承可能會(huì)導(dǎo)致軸承部件的腐蝕和/或減少裝入軸承的潤滑劑的潤滑性能。 因此，本發(fā)明的軸承可W表現(xiàn)出改善的工作壽命。本發(fā)明的軸承可W表現(xiàn)出可相比于裝有 軸承密封（即接觸式軸承封閉）的軸承的工作壽命。然而，相比于包括軸承密封的常規(guī)軸 承，提供了工作壽命的運(yùn)種增加，而不會(huì)相應(yīng)不利地增加軸承扭矩。
[0025] 鑒于減少的潤滑劑泄漏，本發(fā)明的軸承可W裝有數(shù)量減少的潤滑劑。例如，比裝有 軸承罩的常規(guī)軸承減少高達(dá)90%的潤滑劑。 陽0%] 軸承的內(nèi)圈和外圈中的一個(gè)或兩者通常由軸承鋼形成。軸承鋼的例子包括：含有 根據(jù)ISO683-17:1999的約1 %的碳和1. 5 %的銘的通過硬化的碳銘鋼（100化6);碳含量 約為0. 15%的根據(jù)ISO683-17:1999的銘儀和儘銘合金鋼；根據(jù)ISO683-17:1999的高銘 含量鋼X65Crl4 和根據(jù)EN10088-1:1995 的X105CrMol7 ;W及根據(jù)ISO683-17:1999 制造 的高合金鋼，比如80MoCrV42-16。
[0027] 例如，滾動(dòng)元件可W包括滾珠、滾子、盤和/或錐形滾動(dòng)元件。例如，運(yùn)些可W由如 本文所述的軸承鋼或可替代地由陶瓷材料比如氮化娃形成。
[0028] 所述軸承罩優(yōu)選地還包括具有面向所述多個(gè)滾動(dòng)元件的環(huán)形表面的第二構(gòu)件，所 述第二構(gòu)件從所述內(nèi)圈朝向所述外圈延伸W在所述第二構(gòu)件和所述外圈之間限定間隙，或 者從所述外圈朝向所述內(nèi)圈延伸W在所述第二構(gòu)件和所述內(nèi)圈之間限定間隙，所述第一和 第二構(gòu)件位于所述滾動(dòng)元件的任一側(cè)，并且其中：
[0029] 所述第二構(gòu)件具有與所述間隙相鄰的低表面能表面；
[0030] 當(dāng)所述第二構(gòu)件從所述內(nèi)圈延伸時(shí)，所述外圈具有與所述第二構(gòu)件和所述外圈之 間的間隙相鄰的低表面能表面；
[0031] 當(dāng)所述第二構(gòu)件從所述外圈延伸時(shí)，所述內(nèi)圈具有與所述第二構(gòu)件和所述內(nèi)圈之 間的間隙相鄰的低表面能表面；W及
[0032] 所述低表面能表面具有《0. 028