專利名稱：新型軸承的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械零件中的軸承結構。
軸承在機械傳動機構中是必要的零件之一，由零件外套、內套、滾動體(包括滾珠、滾柱、滾針)等構成，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械傳動精度、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，藉此提高產品質量，但精度的提高在工藝上是有一定局限的，因為最普通級的軸承的槽規(guī)表面光潔度也要達到或超過2μm以下，其檢測標準均必須為0.08μm以下，對滾動體的光潔度要求更高。當達到一定精度后，若要再上一個精度等級所化的代價是非常昂貴的，不宜于大批量生產，因此，現(xiàn)有軸承除了特殊用途之外，一般不會采用高精度；其次是追求材質的一致性，軸承一般采用軸承鋼，內、外套與滾動體之間均為“硬-硬-硬”接觸方式，為了減少磨損，一般都將內、外套與滾動體的硬度調整到相對一致性，但盡管如此，由于內、外套與滾動體之間均為“硬-硬-硬”接觸方式，再加上軸承在轉動過程必定產生間隙，在跳動和碰撞中會增大槽規(guī)和滾動體的磨損并產生較大的振動，導致噪聲增加，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間內保持較高的精度，但也會出現(xiàn)不可避免的缺陷即滾動體在軸承轉動過程中在槽規(guī)內的滑動、跳動，其結果將導致滾動體與槽規(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性能指標的結果。
本發(fā)明的實施方案其構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，具體有二種實施方案方案1的新型軸承包括構成軸承的零件有外套、內套、滾動體，其特征在于所述的零件表面復合有柔性材料層。
所述的復合有柔性材料層的是滾動體。
所述的復合有柔性材料層的是外套的內表面和內套的外表面。
所述的復合有柔性材料層的是外套的內表面、內套的外表面和滾動體。
方案2的新型軸承包括構成軸承的零件有外套、內套、滾動體，其特征在于所述的外套內表面、內套外表面、滾柱外圓表面均為齒形結構，相互之間形成齒形嚙合接觸。
所述的齒形結構為規(guī)則齒形，有標準正齒形和斜齒形。
所述的齒形結構為不規(guī)則的微齒齒形。
所述的齒形結構與零件本體連體或在零件上復合齒形結構層。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，由于對構成軸承的零件進行了特定的處理，使其復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，減輕跳動和碰撞中產生的磨損，使?jié)L動體在轉動過程中盡可能保持轉動的運動方式，而不是滑動。齒形嚙合接觸方式使軸承在運轉過程中能承受更大的力，用在大型、重型設備使主軸不受損傷，延長重型設備的使用壽命，完全可替代滑動軸承?？稍谕鹊木葪l件下提高軸承的使用壽命30％以上，在較長使用時間內保持相對穩(wěn)定的精度，并能有效地降低噪聲，經測試可下降20％。


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圖1為本發(fā)明的總體結構示意圖。
圖2為方案1之實施例1結構示意3為方案1之實施例2結構示意圖。
圖4為方案1之實施例3結構示意圖。
圖5為方案2之實施例4結構示意圖。
圖6為方案2之實施例5結構示意圖。
以下將按上述附圖對本發(fā)明實施例再作詳細描述。
新型軸承方案1(參見圖1)以滾珠軸承為例包括構成軸承的零件有外套(2)、內套(4)、滾動體(1)(含滾珠、滾柱、滾針)、滾動體由鉚釘(5)鉚合的保持架(3)分隔，上述零件表面復合有柔性材料層(6)。
實施例1(參見圖2)是在滾動體(1)上復合有柔性材料層(6)，與外套、內套形成硬-軟-硬”接觸方式。
實施例2(參見圖3)是在外套(2)的內表面和內套(4)的外表面上復合有柔性材料層(6)，與滾動體形成“軟-硬-軟”接觸方式。
實施例3(參見圖4)是在外套(2)的內表面、內套(4)的外表面和滾動體(1)上均復合有柔性材料層(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、化學鍍、浸漬等成熟工藝復合在零件上，在實施上述工藝前，必須對已加工好的零件進行清洗、除油、除銹處理，除去氧化膜后再進行表面鈍化，然后再進行復合柔性材料層的工藝。
在柔性材料和復合工藝的選擇上，可根據各型號軸承使用條件的不同而差異，綜合考慮軸承的轉速、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成軸承的零件有外套(2)、內套(4)、滾動體(1)中的滾柱。上述零件中的外套(2)的內表面、內套(4)的外表面、滾柱的外圓表面均為齒形結構，相互之間形成齒形嚙合接觸。
實施例4(參見圖5)的齒形是規(guī)則齒形嚙合，有標準正齒形(7)和斜齒齒形(圖中未示)。一般用于大型軸承。有規(guī)則的斜齒在實際轉動中，其作用是改變滾柱的角速度，為使?jié)L柱發(fā)生偏轉，使原先一個點的跳動、碰撞，改為均勻無數個點的跳動與碰撞，使原來中等頻率的跳動和碰撞改變?yōu)楦哳l率的跳動，從而使從而使原來聲波改變?yōu)槌暡ǎ慈藗兏惺懿坏降脑肼暋?br> 實施例5(參見圖6)的齒形為不規(guī)則的微齒齒形(8)接觸，一般用于微型機床的中型軸承，滾珠軸承可采用不規(guī)則微齒齒形。
齒形結構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、化學腐蝕等工藝在軸承零件的光滑表面完成齒孔(糙化)的目的。
齒形結構的齒面也可以在零件上復合齒形結構層，復合層可以硬質，也可以軟質，所用材料可以是金屬或合金或非金屬或復合材料制作。通過鑲、噴涂、電鑄、電鍍、化學鍍、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，可根據各型號軸承不同用途的差異，綜合考慮軸承的轉速、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。
權利要求
1.一種新型軸承，包括構成軸承的零件有外套(2)、內套(4)、滾動體(1)，其特征在于所述的零件表面復合有柔性材料層(6)。
2．如權利要求1所述的新型軸承，其特征在于所述的復合有柔性材料層(6)的是滾動體(1)。
3．如權利要求1所述的新型軸承，其特征在于所述的復合有柔性材料層(6)的是外套(2)的內表面和內套(4)的外表面。
4．如權利要求1所述的新型軸承，其特征在于所述的復合有柔性材料層(6)的是外套(2)的內表面、內套(4)的外表面和滾動體(1)。
5．如權利要求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合材料層。
6．一種新型軸承，包括構成軸承的零件有外套(2)、內套(4)、作為滾動體(1)的滾柱，其特征在于所述的外套(2)的內表面、內套(4)的外表面、滾柱的外圓表面均為齒形結構，相互之間形成齒形嚙合接觸。
7．如權利要求6所述的新型軸承，其特征在于所述的齒形結構為規(guī)則齒形，有標準正齒形(7)和斜齒形。
8．如權利要求6所述的新型軸承，其特征在于所述的齒形結構為不規(guī)則的微齒齒形(8)。
9．如權利要求6或7或8所述的新型軸承，其特征在于所述的齒形結構與零件本體連體或在零件上復合齒形結構層。
10．如權利要求9所述的新型軸承，其特征在于所述的復合齒形結構層由金屬或合金或非金屬或復合材料制作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型軸承,包括構成軸承的零件有外套、內套、滾動體等,方案1在零件表面復合有柔性材料層,通過對不同零件的復合處理,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,以減輕滾動體在轉動過程中的磨損,可在同等精度條件下提高軸承的使用壽命30%以上,在較長使用時間內保持相對穩(wěn)定的精度,并能有效地降低噪聲,經測試可降噪聲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)先權日2000年10月12日
發(fā)明者史鳴放 申請人:史鳴放