专利名称：全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及特种滚动轴承技术领域，特别涉及一种用碳石墨(碳/石墨/碳石墨-Carbon/Graphite/Carbon Graphite)制造滚动轴承四大件(外圈、内圈、滚动体和保持器)中的其中部分或全部四件的滚动轴承及其制作方法。
背景技术：
滚动轴承的工作环境有时非常苛刻-高温、超高温、低温、超低温、酸碱腐蚀、射线辐射等等，在这种情况下，用钢材制造轴承并采用流体润滑显然不能满足使用要求，于是就出现了全陶瓷滚动轴承以及混合陶瓷滚动轴承，以期在这些工况下滚动轴承仍能可靠履行减摩和支撑功能。需要说明的是，全陶瓷滚动轴承是指外圈、内圈和滚动体 全部由陶瓷制成，混合陶瓷滚动轴承是指外圈、内圈和滚动体不全由陶瓷制成。虽然全陶瓷滚动轴承/混合陶瓷滚动轴承存在减摩的功效，但是，全陶瓷滚动轴承/混合陶瓷滚动轴承存在下列问题(I)陶瓷材料虽然有一定的自润滑性，但其自润滑性与石墨等相比，差距很大，且不具备石墨的转移膜润滑功能，因此在高温、超高温等所有流体润滑剂都无法胜任的工况下，“干”陶瓷轴承的寿命满足不了主机的要求；(2)陶瓷质脆且坚硬，机加工性能很差，对形状比较复杂的轴承保持器，基本无法用陶瓷材料制造加工，因此，通常所说的全陶瓷轴承也并非四大件均用陶瓷材料制造的滚动轴承；(3)陶瓷材料的加工制造成本仍然很高。因此，在某些苛刻工况下，陶瓷轴承还不是最佳的选择，甚至可以说陶瓷轴承根本满足不了该工况下对轴承运行可靠度和寿命的要求。随着碳石墨技术的发展，使得用碳石墨制造滚动轴承成为可能。以下先介绍一下碳石墨。碳石墨又称机械用碳，它的基础材料可分为(1)碳质材料主要由非结晶质(低规则性)的炭素原料构成，质硬、硬度高、流体润滑下耐磨性好，在大气中的氧化开始温度约300度；(2)石墨质材料主要由结晶质的炭素原料构成，质软硬度低，自润滑性能好，有良好的耐高温性能，在大气中的氧化开始温度约450度；(3)碳石墨质材料，主要由非结晶炭与结晶炭原料构成，质硬硬度高，自润滑性能较好，机械强度高，耐磨性能好，耐温性略低于石墨质材料，在大气中的氧化开始温度约400度。采用这些基础材料，选择不同的粘结原料、浸溃材料等便可进一步提高碳石墨的机械强度、耐磨性、耐腐蚀性、自润滑性、不透性和成膜性，通常的浸溃材料有树脂、盐和金属。由于碳石墨良好的耐高温性、耐低温性、自润滑性、耐酸碱腐蚀性和可获得的高的机械强度，碳石墨已经被广泛地用来制造滑动轴承(仅包含轴瓦和轴套)，获得了良好的技术效果和经济效益。但是因为碳石墨的特性，迄今尚未见到用碳石墨制造滚动轴承的报道。本领域的技术人员虽然知道碳石墨能够适应非常苛刻的环境，比如，高温、超高温、低温、超低温、酸碱腐蚀、射线辐射等环境，也一直都希望能用碳石墨制成全碳石墨滚动轴承或混合碳石墨滚动轴承，这样，该些滚动轴承就能克服用钢材制造轴承并采用流体润滑不能适用以上苛刻的环境的缺陷。但是，由于存在以下的技术问题，使得本领域的技术人员认定用碳石墨制造滚动轴承不具有可实施性首先，现有的滚动轴承一般包括外圈、内圈、保持器和若干个滚动体，为保证轴承在装配过程中滚动体不散落和尽可能地提高承载能力，其设计填球角一般均大于180度，这就使得最后I 2粒滚动体的填入需要借助外圈的径向弹性变形才能实现，这对弹性比较好的钢制套圈没有问题，但碳石墨材料较脆，如对对碳石墨外圈整体施加同样的径向变形力，就有发生脆断的危险，因此对碳石墨外圈，无法采用套圈变形装填最后I 2粒滚动体法制作滚动轴承。接着，现有的钢制滚动轴承往主机中安装时，一般，外圈与壳体孔过渡或过盈配合，内圈与支撑轴过盈配合。由于钢材具有一定的弹性，使得现有钢制滚动轴承与其它部件在径向上的过盈配合成为可能，但是，用碳石墨制成外圈或内圈时，由于碳石墨的脆性，不宜直接进行径向过盈安装。随后，由于钢材具有比较强的热胀冷缩的特征，因此利用钢材制成滚动轴承的外圈、内圈和滚动体时，需要在滚动体与内外圈之间具有一个相应的游隙，这些游隙的选择均有标准可依。而利用碳石墨制成外圈、内圈和滚动体时，轴承游隙的选择无标准可查，需要进行专业的针对性计算方能选得适宜的游隙。最后，现行滚动轴承保持器由金属材料制成时，一般采取冲压变形法(塑形变形)进行装配，由工程塑料制成时，采用弹性变形进行装配。但碳石墨具有脆性，无法采用现行的塑形变形和弹性变形法进行装配。基于上述的理由及现有通用的加工工艺，使得本领域的技术人员无法想到用碳石墨来制作滚动轴承，或者即使简单想到，但是考虑到上述的理解，也认为碳石墨无法制作滚动轴承。
实用新型内容本实用新型的第一目的在于提供一种全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，以解决现有技术不能实现用碳石墨制作滚动轴承的技术缺陷。本实用新型的第二目的在于提供一种全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承的制作方法，以解决现有技术不能实现用碳石墨制作滚动轴承的技术缺陷。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，包括外圈、内圈、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体和将滚动体沿圆周方向均匀分隔的保持器，全碳石墨滚动轴承的4大件外圈、内圈、滚动体和保持器全部由碳石墨制成，混合碳石墨滚动轴承的4大件部分由碳石墨制成，其余件仍由现行滚动轴承常用材料制成。若外圈用碳石墨制成,在外圈或/和内圈上设置填球缺口，缺口尺寸以不使外圈受力发生变形就能将全部滚动体填入外圈滚道和内圈滚道之间为准。若外圈用碳石墨制成，则其外径应比现行轴承外径略小，以保证与壳体孔的配合为较小过盈配合至间隙配合。为防止外圈与壳体孔之间的相对运动，可以在外径表面加工防滑槽，并依靠热铸往防滑槽中植入防滑环，防滑环的外径略大于碳石墨外圈的外径并与壳体孔之间形成过渡至过盈配合。[0020]若内圈用碳石墨制成，则其内径应比现行轴承内径略大，以保证与支撑轴的配合为较小过盈配合至间隙配合。为防止内圈与支撑轴之间的相对运动，可以在内径表面加工防滑槽，并依靠热铸往防滑槽中植入防滑环，防滑环的内径略小于碳石墨内圈的内径并与支撑轴之间形成过盈配合。防滑环材料为工程塑料、尼龙、PIFE、夹布胶木等弹性材料。若保持器用碳石墨制成，保持器呈冠形，冠形的平底端设置在轴承的一侧，而冠形的开口端从轴承一侧沿轴向插设入外圈滚道和内圈滚道之间，为防止保持器沿轴向朝平底端方向滑退，轴承上带有对碳石墨保持器具有轴向限位功能的防尘盖和/或卡环和/或挡板。 全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承的径向游隙小于等于轴承钢制滚动轴承。全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承制作成无油轴承。当轴承外圈和/或内圈和/或保持器由碳石墨制成时，可以采用热压或粘接的方式加装金属外套对其进行增强。碳石墨包括至少其中一种材质碳质材料、石墨质材料、碳石墨质材料、碳化硅-石墨复合材料、机械用碳材料、电化石墨材质，以及这些材料经过各种树脂浸溃、盐浸溃、金属浸溃之后的改性材料。一种全碳/混合石墨滚动轴承的制作方法，包括(一)至少包括碳石墨外圈制作过程、碳石墨内圈制作过程、碳石墨滚动体制作过程和碳石墨保持器制作过程的其中一过程，其中碳石墨外圈制作提供一碳石墨管，管子的外径大于外圈的设计外径，管子的内径小于外圈的设计内径，管子的宽度大于外圈的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于外圈的设计宽度；对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于外圈的设计外径、设计内径和设计宽度；在碳石墨环上加工出外圈滚道，进行倒角、去除毛刺在内的精整加工，后制成碳石墨外圈；碳石墨内圈制作提供一碳石墨管，管子的外径大于内圈的设计外径，管子的内径小于内圈的设计内径，管子的宽度大于内圈的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于内圈的设计宽度；对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于内圈的设计外径、设计内径和设计宽度；在碳石墨环上加工出内圈滚道，进行倒角、去除毛刺在内的精整加工，后制成碳石墨内圈；碳石墨滚动体制作提供一与最终滚动体形状相近的实心碳石墨滚动体毛坯，采用包括切削、研磨在内的机械加工方式进行加工，直至形状、尺寸和精度达到设计滚动体的要求，制成碳石墨滚动体；碳石墨保持器制作提供一碳石墨管，管子的外径大于保持器的设计外径，管子的内径小于保持器的设计内径，管子的宽度大于保持器的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于保持器的设计宽度；对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于保持器的设计外径、设计内径和设计宽度；在碳石墨环上加工出兜孔，兜孔沿保持器轴向切面形状为直口型或外敞口型，敞口角度不超过60度；进行倒角、去除毛刺在内的精整加工，制成碳石墨整体保持器；若外圈用碳石墨制成，在外圈和/或内圈上设置用以填入滚珠的填球缺口，其尺寸大小应保证不使外圈受力就能将所有滚珠全部从缺口处填入外圈滚道和内圈滚道之间；(二)预先在外圈和内圈之间放置滚动体，并利用缺口放置最后一颗或最后两颗滚动体，完成外圈、内圈和滚动体的合套；(三)插入或铆合轴承保持器，保持器将所有滚动体均匀分开；(四)设置密封圈、防尘盖、挡圈、卡环在内的辅助部件，制成完整全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承。该方法还包括对碳石墨外圈、碳石墨内圈、碳石墨保持器，可以采用热压或粘接的方式加装金属外套对其进行增强。该方法还包括当轴承外圈和/或内圈由碳石墨制成时，在轴承外圈外径表面和/ 或内圈内径表面加工防滑槽，并依靠热浇注植入弹性防滑环。本实用新型的申请人经过多年研究，在碳石墨材料和成型工艺不断提高，使得各向性能和机械强度得到明显提升的前提下，实施以下手段使得全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承成为现实(I)轴承设计填球角一般均大于180度,若外圈用碳石墨制成,在外圈或/和内圈上设置填球缺口，缺口尺寸以不使外圈受力发生变形就能将全部滚动体填入外圈滚道和内圈滚道之间为准。填球缺口的设置避免现行的对外圈施力，引起弹性变形后装入最后I 2粒滚动体的装配方式，由此避免了外圈在装配过程中的脆断；(2)若外圈用碳石墨制成，则其外径应比现行轴承外径略小，以保证与壳体孔的配合为较小过盈配合至间隙配合。为防止外圈与壳体孔之间的相对运动，可以在外径表面加工防滑槽，并依靠热铸往防滑槽中植入防滑环，防滑环的外径略大于碳石墨外圈的外径并与壳体孔之间形成过渡至过盈配合。由此避免了因外圈与壳体孔安装过盈过大引起的外圈脆断；若内圈用碳石墨制成，则其内径应比现行轴承内径略大，以保证与支撑轴的配合为较小过盈配合至间隙配合。为防止内圈与支撑轴之间的相对运动，可以在内径表面加工防滑槽，并依靠热铸往防滑槽中植入防滑环，防滑环的内径略小于碳石墨内圈的内径并与支撑轴之间形成过盈配合。由此避免了因内圈与支撑轴安装过盈过大引起的内圈脆断；(3)若保持器用碳石墨制成，保持器呈冠形，由于碳石墨保持器不能像现行金属保持器那样进行塑形变形铆合装配，也不能像塑料保持器那样利用弹性变形进行扣入式装配，因此只能做成直口型和敞口型，进行既无塑形变形也无弹性变形的插入式装配，即冠形的平底端设置在轴承的一侧，而冠形的开口端从轴承一侧沿轴向插设入外圈滚道和内圈滚道之间，轴承运转时，为防止保持器沿轴向朝平底端方向滑退，轴承上设置了带有对碳石墨保持器具有轴向限位功能的防尘盖和/或卡环和/或挡板。当碳石墨外圈、碳石墨内圈、碳石墨滚动体和碳石墨保持器相装配，就制成了全碳石墨滚动轴承，否则，四大件中只有部分件为碳石墨时，就制成了混合碳石墨滚动轴承。本实用新型采用耐高温、耐低温、耐腐蚀和机械加工性能均良好的碳石墨制作滚动轴承四大件，进而制造全碳石墨滚动轴承和混合碳石墨滚动轴承，与现行全陶瓷轴承(实际上保持器还不是陶瓷材料)和混合陶瓷轴承相比(I)碳石墨比陶瓷具有更好的机械加工性能，可以制作具有复杂形状的轴承零件和轴承，如带密封槽的碳石墨套圈，带防滑环的轴承套圈、碳石墨保持器等；(2)碳石墨比陶瓷具有更好的自润滑特性和转移膜润滑特性，因此在无油润滑状态下，碳石墨轴承的使用可靠度高于陶瓷轴承，使用寿命长于陶瓷轴承。
图I为全碳石墨双面带防尘盖深沟球轴承的剖面图；图2为保持器材料为碳石墨的混合碳石墨双面带防尘盖深沟球轴承的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图I全碳石墨双面带防尘盖深沟球轴承的剖面图，详细说明本实用新型。请参阅图I，一种全碳石墨滚动轴承，它包括外圈11、内圈12、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体13和将滚动体沿圆周方向均匀分隔的保持器14、防尘盖15和外圈防 滑环16，其中滚动轴承4大件-外圈11、内圈12、滚动体13和保持器14全部由碳石墨制成。外圈11用碳石墨制成，在外圈11或/和内圈12上设置填球缺口 17，缺口尺寸以不使外圈11受力发生变形就能将全部滚动体13填入外圈滚道和内圈滚道之间为准；外圈外径应比现行轴承外径略小，以保证与壳体孔的配合为较小过盈配合至间隙配合。为防止外圈11与壳体孔之间的相对运动，可以在外径表面加工防滑槽，并依靠热铸往防滑槽中植入防滑环16，防滑环16的外径略大于碳石墨外圈11的外径并与壳体孔之间形成过渡至过盈配合。本实例中采用双列塑料防滑环16。内圈12用碳石墨制成，则其内径应比现行轴承内径略大，以保证与支撑轴的配合为较小过盈配合至间隙配合。为防止内圈与支撑轴之间的相对运动，可以在内径表面加工防滑槽，并依靠热铸往防滑槽中植入防滑环，防滑环的内径略小于碳石墨内圈的内径并与支撑轴之间形成过盈配合。如果主机用户对内圈采取轴向限位固定，则内圈内径表面就无需设置防滑槽和防滑环。本实例中，内圈内径表面没有加工防滑槽、布置防滑环。保持器14用碳石墨制成，保持器呈冠形，冠形的平底端设置在轴承的一侧，而冠形的开口端从轴承一侧沿轴向插设入外圈滚道和内圈滚道之间，为防止保持器沿轴向朝平底端方向滑退，轴承上带有对碳石墨保持器具有轴向限位功能的防尘盖和/或卡环和/或挡板。当轴承外圈和/或内圈和/或保持器由碳石墨制成时，可以采用热压或粘接的方式加装金属外套对其进行增强。通过这些设置，完全克服了碳石墨因较脆引起的装配过程或安装使用过程脆断的危险。在本实例中，对全碳石墨滚动轴承，因碳石墨材质的热膨胀量比现行轴承钢材质的热膨胀量要小，所以，其游隙要比现行轴承钢制滚动轴承要小，具体小多少，需根据轴承外圈、内圈和滚动体材质及其尺寸进行计算确定。全碳石墨滚动轴承较小的热膨胀量和冷收缩量，使得其在极端温度情况下使用时比现行钢制滚动轴承不宜出现卡滞、抱轴现象，更加安全可靠。碳石墨包括至少其中一种材质碳质材料、石墨质材料、碳石墨质材料、碳化硅-石墨复合材料、机械用碳材料、电化石墨材质，以及这些材料经过各种树脂浸溃、盐浸溃、金属浸溃之后的改性材料。现行用钢、陶瓷或塑料制做的滚动轴承，由于其4大件材料不具有自润滑性或仅具有非常有限的自润滑性，因此需要往轴承内加入润滑油或润滑脂进行流体润滑，这样，在极端温度或极端化学介质侵袭情况下，加入轴承内的流体润滑剂成为短板，反而限制着轴承的运行可靠度和服役寿命。本实例中，全碳石墨滚动轴承采用具有极佳自润滑特性的碳石墨材质，因此，在所有流体润滑剂都不能适应的工况下，轴承内可以不加注流体润滑剂，依靠碳石墨良好的自润滑及转移膜润滑特性，就能满足主机对滚动轴承的设计可靠度和设计服役寿命要求。一种全碳石墨滚动轴承的制作方法，包括碳石墨外圈制作提供一碳石墨管，管子的外径大于外圈的设计外径，管子的内径小于外圈的设计内径，管子的宽度大于外圈的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于外圈的设计宽度；与钢制轴承外圈需要磨削和超精最终成形不同，采用金属切削和铣削加工方法对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于外圈的设计外径、设计内径和设计宽度；采用车削在碳石墨环上加工出外圈滚道、密封槽和填球缺口。刀具头部由金刚石或立方氮化硼制作。本实例中，碳石墨外圈外径表面带防滑槽及防滑环，需要在碳石墨外圈制成后，在外径表面按照图照要求车制防滑槽，然后采用热浇注成型制程塑料防滑环，最终制成外径表面带防滑槽和防滑环的碳石墨外圈。碳石墨内圈制作提供一碳石墨管，管子的外径大于内圈的设计外径，管子的内径小于内圈的设计内径，管子的宽度大于内圈的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于内圈的设计宽度；与钢制轴承内圈需要磨削和超精最终成形不同，采用金属切削和铣削加工方法对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于内圈的设计外径、设计内径和设计宽度；采用车削在碳石墨环上加工出外圈滚道和密封槽。刀具头部由金刚石或立方氮化硼制作。碳石墨滚动体制作提供一与最终滚动体形状相近的实心碳石墨滚动体毛坯，采用切削、研磨等机械加工方式直至形状、尺寸和精度达到设计滚动体的要求，制成碳石墨滚动体。碳石墨保持器制作提供一碳石墨管，管子的外径大于保持器的设计外径，管子的内径小于保持器的设计内径，管子的宽度大于保持器的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于保持器的设计宽度；采用机械加工方法对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于保持器的设计外径、设计内径和设计宽度；采用机械加工方法在碳石墨环上加工出兜孔，兜孔沿保持器轴向切面形状为直口型或外敞口型，敞口角度不超过60度；进行倒角、去除毛刺等精整加工，制成碳石墨整体保持器。碳石墨保持器采用车削、铣削、钻削等加工而成，刀具头部由金刚石或立方氮化硼制作。防尘盖制作采用低碳钢板模冲而成，其材料、设计及制作方法同正常钢制滚动轴承。图I所示全碳石墨深沟球轴承,一套轴承需要一个外圈、一个内圈、若干滚珠、一个保持器和两个防尘盖。轴承内部是否预注特种润滑脂或特种润滑油根据轴承运行工况而定。[0066]当轴承所需所有零件全部备齐后，按照现行钢制滚动轴承外圈带填球缺口的装配工艺方法对零件进行清洗、分选、合套装配，冲压防尘盖，就制成了图I所示的全碳石墨双面带防尘盖的深沟球轴承。以上仅是一举例说明，并非用于限定本实用新型。
以下结合附图2保持器材料为碳石墨的混合碳石墨双面带防尘盖深沟球轴承的剖面图，详细说明本实用新型。保持器材料为碳石墨的混合碳石墨深沟球轴承即深沟球轴承的四大件外圈21、内圈22、滚珠23和保持器24中，仅有保持器24采用碳石墨材料制造，其余三大件采用现行的钢材、陶瓷、塑料等非碳石墨材料制造。非碳石墨外圈21制作同现行的钢材、陶瓷、塑料等非碳石墨材料外圈制作方法完全相同。·[0071]非碳石墨内圈22制作同现行的钢材、陶瓷、塑料等非碳石墨材料内圈制作方法完全相同。非碳石墨滚珠23制作同现行的钢球、陶瓷球、塑料球等非碳石墨材料滚珠的制作方法完全相同。碳石墨保持器24制作提供一碳石墨管，管子的外径大于保持器的设计外径，管子的内径小于保持器的设计内径，管子的宽度大于保持器的设计宽度；沿横截面切割一碳石墨管，得到若干碳石墨环，环的宽度大于保持器的设计宽度；采用机械加工方法对碳石墨环进行加工至其外径、内径和宽度分别等于保持器的设计外径、设计内径和设计宽度；采用机械加工方法在碳石墨环上加工出兜孔，兜孔沿保持器轴向切面形状为直口型或外敞口型，敞口角度不超过60度；进行倒角、去除毛刺等精整加工，制成碳石墨整体保持器。防尘盖25制作采用低碳钢板模冲而成，其材料、设计及制作方法同正常钢制滚动轴承。图2所示保持器材料为碳石墨的混合碳石墨深沟球轴承，一套轴承需要一个外圈、一个内圈、若干滚珠、一个保持器和两个防尘盖。轴承内部是否预注特种润滑脂或特种润滑油根据轴承运行工况而定。当轴承所需所有零件全部备齐后，按照现行钢制滚动轴承的装配工艺方法对零件进行清洗、分选、合套装配，冲压防尘盖，就制成了图2所示的混合碳石墨双面带防尘盖的深沟球轴承。以上仅是一举例说明，并非用于限定本实用新型。由于碳石墨耐高温、耐低温、抗介质侵袭能力很强并具有良好的自润滑特性，因此，全碳石墨滚动轴承和混合碳石墨滚动轴承可以在现行滚动轴承不能胜任的高温、低温、酸碱介质或不便实施油膜润滑的情况下稳定正常工作，极大地提高滚动轴承在苛刻运行条件下的寿命和可靠度。不偏离本实用新型的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本实用新型并不限于在说明书中所述的具体实施例。
权利要求1.一种全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，包括外圈、内圈、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体和将滚动体沿圆周方向均匀分隔的保持器，全碳石墨滚动轴承为由全部碳石墨制成的外圈、内圈、滚动体和保持器四大部，混合碳石墨滚动轴承为由碳石墨制成的部分件。
2.如权利要求I所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，外圈用碳石墨制成，而且滚动轴承的设计填球角大于180度，在外圈或/和内圈挡边上设置填球缺口，缺口尺寸以满足不使外圈发生变形就能将滚珠从此推入轴承滚道为准。
3.如权利要求I所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，当外圈用碳石墨制成的状态，其外径比轴承外径略小，以便与壳体孔形成较小过盈至间隙配合；当内圈用碳石墨制成的状态，其内径比轴承内径略大，以便与支撑轴形成较小过盈至间隙配合。
4.如权利要求I或3所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，当外圈用碳石墨制成的状态下，在外圈外径表面加工防滑槽，采用热浇注法在防滑槽中植入防滑环，防滑环外径略大于外圈外径并与壳体孔形成过盈配合；当内圈用碳石墨制成的状态下，在内圈内径表面加工防滑槽，采用热浇注法在防滑槽中植入防滑环，防滑环内径略小于支撑轴的轴径并与支撑轴形成过盈配合。
5.如权利要求I所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，若保持器用碳石墨制成，保持器呈冠形，冠形的平底端设置在轴承的一侧，而冠形的开口端从轴承一侧沿轴向插设入外圈滚道和内圈滚道之间，并且，轴承上带有对碳石墨保持器具有轴向限位功能的防尘盖和/或卡环和/或挡板。
6.如权利要求I所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，其径向游隙小于等于轴承钢制滚动轴承。
7.如权利要求I所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承制作成无油轴承。
8.如权利要求I所述的全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，其特征在于，对碳石墨外圈、碳石墨内圈、碳石墨保持器，采用热压或粘接的方式加装金属外套对其进行增强。
专利摘要一种全碳石墨/混合碳石墨滚动轴承，包括轴承外圈、内圈、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体和将滚动体沿圆周方向均匀分隔的保持器。本实用新型采用耐高温、耐低温、耐腐蚀、高强度、自润滑性能和机械加工性能均良好的碳石墨制作滚动轴承的4大件—外圈、内圈、滚动体和保持器，并根据碳石墨材料相对于轴承钢的特殊物理和力学性能对轴承设计结构进行必要的调整。当滚动轴承的4大件全部由碳石墨制造时，为全碳石墨滚动轴承；当4大件中的1~3件由碳石墨制造时，为混合碳石墨滚动轴承。本实用新型极大地提高了轴承在高温、低温、酸碱腐蚀和流体润滑困难工况下的运行可靠度和服役寿命，是一个非常有工程应用价值的实用新型。
文档编号F16C33/64GK202520768SQ20112024240
公开日2012年11月7日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者赵联春, 陈淑英 申请人:上海斐赛轴承科技有限公司