專利名稱：一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軸承鋼球鍍膜裝置，具體涉及一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球的鍍膜裝置。
背景技術(shù)：
軸承是各類機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)零件，它的精度、性能可靠性和壽命對(duì)主機(jī)的精度、性能可靠性和壽命有著重要的影響。用于關(guān)鍵部位的軸承，其性能甚至直接決定主機(jī)的性能。高科技產(chǎn)品的研發(fā)，如航空航天產(chǎn)品、高精度數(shù)控機(jī)床、精密儀器、中高檔轎車、低速重載機(jī)械風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等，都需要高性能的軸承作為支撐。但是，目前我國(guó)軸承技術(shù)在鋼球精度和附加值等方面與國(guó)外相比存在較大差距，聞速、聞精等聞性能的軸承廣品主要依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約了我國(guó)高新技術(shù)與裝備的發(fā)展水品?！0003]磁控濺射離子鍍作為一種先進(jìn)PVD表面改性技術(shù)，近年來(lái)，在刀具、模具、軸承滾動(dòng)體等產(chǎn)品表面涂層領(lǐng)域獲得了快速的發(fā)展與應(yīng)用，該技術(shù)通過(guò)靶材背面的磁控管產(chǎn)生的電磁場(chǎng)改變了離子的運(yùn)動(dòng)軌跡，即離子將圍繞磁力線作螺旋前進(jìn)的復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)，從而延長(zhǎng)離子的運(yùn)動(dòng)軌跡，提高離子的離化率。由于電磁場(chǎng)作用增加了離子對(duì)基體的濺射，減少了對(duì)基體的轟擊，有效降低了基體的制膜溫度。磁控濺射也擴(kuò)大了等離子體的區(qū)域，增加了靶-基距，有利于大面積基體的沉積。另外，磁控濺射還可使一些高能粒子對(duì)基體和生長(zhǎng)的鍍層起到轟擊和二次濺射的作用，大大降低了鍍膜質(zhì)量對(duì)基體溫度的依賴，改善了鍍層微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。但是，現(xiàn)有的濺射技術(shù)不能抑制由于離子轟擊效應(yīng)而造成的基體溫升過(guò)高的問(wèn)題，且因?yàn)閼?yīng)用直流電源容易引起異?；」夥烹姮F(xiàn)象，導(dǎo)致濺射過(guò)程不穩(wěn)定，造成軸承鋼球機(jī)械性能、表面均勻性差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，以提高軸承鋼球的機(jī)械性能和表面均勻性。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，設(shè)置在磁控濺射離子鍍真空腔中，包括設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上放置軸承鋼球的托盤，所述托盤通過(guò)四根拉簧支撐在所述轉(zhuǎn)軸上端的支撐鋼球上，所述轉(zhuǎn)軸上水平設(shè)有滾輪軸且所述滾輪軸的一端設(shè)有滾輪，所述滾輪與所述托盤底面接觸且使所述托盤傾斜，所述轉(zhuǎn)軸在輸入軸的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述托盤在所述支撐鋼球和所述滾輪的作用下作偏擺運(yùn)動(dòng)，從而使所述托盤內(nèi)的軸承鋼球同時(shí)作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述四根拉簧通過(guò)滑塊固定在腔內(nèi)導(dǎo)軌上。所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置在軸承座上且通過(guò)傳動(dòng)鍵與輸入軸連接，所述軸承座設(shè)置在底板上。本實(shí)用新型具有如下有益效果，本實(shí)用新型的軸承鋼球在真空腔內(nèi)同時(shí)作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使鍍料粒子均勻地濺射到軸承鋼球表面，保證了軸承鋼球表面鍍層的均勻性和性能一致性，提高了軸承鋼球鍍層的組織結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能，進(jìn)而提高了軸承的精度和質(zhì)量
可靠性。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型立體示意圖。圖中，I.腔內(nèi)導(dǎo)軌，2.滑塊，3.底板，4.輸入軸，5.拉簧，6.傳動(dòng)鍵，7.軸承座，
8.轉(zhuǎn)軸，9.軸承鋼球，10.托盤，11.滾輪軸，12.滾輪。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，設(shè)置在磁控濺射離子鍍真空腔中，包括設(shè)置在轉(zhuǎn)軸8上放置軸承鋼球9的托盤10，托盤10通過(guò)四根拉簧5支撐在轉(zhuǎn)軸8上端的支撐鋼球上，轉(zhuǎn)軸8上水平設(shè)有滾輪軸11，滾輪軸11的一端設(shè)有滾輪12,滾輪12與托盤10底面接觸使托盤10傾斜，轉(zhuǎn)軸8在輸入軸4的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，托盤8在支撐鋼球4和滾輪12的作用下作偏擺運(yùn)動(dòng)，從而使托盤8內(nèi)的軸承鋼球9同時(shí)作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。四根拉簧5通過(guò)滑塊2固定在腔內(nèi)導(dǎo)軌I上。轉(zhuǎn)軸8設(shè)置在軸承座7上，且通過(guò)傳動(dòng)，6與輸入軸4連接，軸承座7設(shè)置在底板3上。磁控濺射離子鍍技術(shù)是在靶材背面設(shè)計(jì)磁控管，產(chǎn)生的電磁場(chǎng)改變了離子的運(yùn)動(dòng)軌跡，即離子將圍繞磁力線作螺旋前進(jìn)的復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)了離子的運(yùn)動(dòng)軌跡，提高了離子的離化率。由于電磁場(chǎng)作用也增加了離子對(duì)基體濺射，減少了對(duì)基體的轟擊，有效降低了基體的制膜溫度。磁控濺射也擴(kuò)大了等離子體的區(qū)域，增加了靶-基距，有利于大面積基體的沉積。另外，磁控濺射還可使一些高能粒子對(duì)基體和生長(zhǎng)的鍍層起到轟擊和二次濺射的作用，大大降低了鍍膜質(zhì)量對(duì)基體溫度的依賴，改善了鍍層微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。本實(shí)用新型在磁控濺射離子鍍?cè)O(shè)備的基礎(chǔ)上，提出軸承鋼球表面鍍膜裝置，可在軸承鋼球9表面形成均勻的多元復(fù)合涂層，有效提高軸承的自潤(rùn)滑性、耐磨性以及使用壽命等。本實(shí)用新型的托盤10在轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)作用下，作勻速(或變速)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，自身也在作高低起伏有規(guī)律的擺動(dòng)，使待鍍軸承鋼球9實(shí)現(xiàn)繞轉(zhuǎn)軸8的公轉(zhuǎn)和繞自身自轉(zhuǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。該復(fù)合運(yùn)動(dòng)能夠保證待鍍軸承鋼球9在真空腔室內(nèi)各空間位置停留時(shí)間是均等的，即保證待鍍各個(gè)軸承鋼球9在濺射靶之間停留時(shí)間的均等性，以實(shí)現(xiàn)待鍍軸承鋼球9鍍膜表面鍍層的均勻性和穩(wěn)定性。托盤10具有較高的制造精度(如低表面粗糙度和高平面度等)，以保證軸承鋼球在其上運(yùn)動(dòng)時(shí)不改變鋼球原有的性能(如表面的精度、粗糙度等)。工作時(shí)，將待鍍軸承鋼球9置于托盤10內(nèi)，通過(guò)輸入軸4帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在微機(jī)的自動(dòng)控制下，可實(shí)現(xiàn)勻速、變速、正反運(yùn)動(dòng)等，帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸8做相應(yīng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使托盤10實(shí)現(xiàn)高低起伏有規(guī)律的擺動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)待鍍軸承鋼球9繞轉(zhuǎn)軸8的公轉(zhuǎn)和繞自身自轉(zhuǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，完成軸承鋼球9表面的鍍膜處理。
權(quán)利要求1.一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，設(shè)置在磁控濺射離子鍍真空腔中，其特征在于包括設(shè)置在轉(zhuǎn)軸(8)上放置軸承鋼球(9)的托盤(10)，所述托盤(10)通過(guò)四根拉簧(5)支撐在所述轉(zhuǎn)軸(8)上端的支撐鋼球上，所述轉(zhuǎn)軸(8)上水平設(shè)有滾輪軸(11)且所述滾輪軸(11)的一端設(shè)有滾輪(12)，所述滾輪(12)與所述托盤(10)底面接觸且使所述托盤(10)傾斜，所述轉(zhuǎn)軸(8)在輸入軸(4)的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述托盤(10)在所述支撐鋼球和所述滾輪(12)的作用下作偏擺運(yùn)動(dòng)，從而使所述托盤(10)內(nèi)的軸承鋼球(9)同時(shí)作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求I所述的磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，其特征在于所述四根拉簧(5)通過(guò)滑塊(2)固定在腔內(nèi)導(dǎo)軌(I)上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(8 )設(shè)置在軸承座(7 )上且通過(guò)傳動(dòng)鍵(6 )與所述輸入軸(4 )連接，所述軸承座(7 )設(shè)置在底板(3)上。
專利摘要一種磁控濺射離子鍍軸承鋼球鍍膜裝置，設(shè)置在磁控濺射離子鍍真空腔中，包括設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上放置軸承鋼球的托盤，所述托盤通過(guò)四根拉簧支撐在所述轉(zhuǎn)軸上端的支撐鋼球上，所述轉(zhuǎn)軸上水平設(shè)有滾輪軸且所述滾輪軸的一端設(shè)有滾輪，所述滾輪使所述托盤傾斜，所述轉(zhuǎn)軸在輸入軸的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述托盤在所述支撐鋼球和所述滾輪的作用下作偏擺運(yùn)動(dòng)，從而使所述托盤內(nèi)的軸承鋼球同時(shí)作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型的軸承鋼球在真空腔內(nèi)同時(shí)作公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使鍍料粒子均勻地濺射到軸承鋼球表面，保證了軸承鋼球表面鍍層的均勻性和性能一致性，提高了軸承鋼球鍍層的組織結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能，進(jìn)而提高了軸承的精度和質(zhì)量可靠性。
文檔編號(hào)C23C14/54GK202786409SQ201220391100
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者鄭建明, 肖繼明, 袁啟龍, 李言, 章小林, 高崗 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)