一种高精度轴承及其制造工艺的制作方法

本发明涉及一种高精度轴承及其制造工艺。

背景技术：

陶瓷轴承是新兴的轴承，具有耐腐蚀，绝缘，无油润滑的特性，广泛用于各种轻载的环境。一般而言，为了提高陶瓷轴承的承载力，我们可以采用满滚珠的陶瓷轴承从而降低单个陶瓷滚珠的载荷，但是现有的满滚珠方式，往往是在内圈或外圈上设一个可带可拆卸块的装珠口用以装珠，陶瓷滚珠容易在这个装珠口磕碎开裂。

技术实现要素：

为了克服现有陶瓷轴承实现满滚珠不易的不足，本发明提供一种无装珠口的高精度轴承及其制造工艺。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种高精度轴承，包括一个陶瓷内圈、钢外圈和满滚珠布设在陶瓷内圈和钢外圈之间的陶瓷滚珠，所述钢外圈由一个前外圈和一个后外圈拼接而成，所述前外圈后端平滑且凹设有一个插入腔，所述插入腔外端面上设有卡沟且插入腔内端面向下倾斜；所述后外圈前端平滑且凸设有一个卡环，所述卡环前侧设有倒钩，所述卡环卡入插入腔中且倒钩卡入卡沟中；还包括一个低熔点合金环，所述低熔点合金环在装配时放入所述插入腔位于卡环前侧，且受热后重塑形充填在卡环与插入腔内端面间。

进一步增加容错，所述前外圈和后外圈内侧设有与陶瓷滚珠匹配的前半沟道和后半沟道，且前半沟道和后半沟道上侧设有内凹不与陶瓷滚珠接触。

一种选择，所述陶瓷内圈和陶瓷滚珠均采用氮化硅陶瓷。

另一种选择，所述低熔点合金环采用铅锡合金。

还包括以下附加特征：所述陶瓷内圈和钢外圈间还设有密封环。

一种制造上述高精度轴承的制造工艺，包括以下工序：

a、将陶瓷内圈和后外圈平放在安装模具上，在两者之间依次装满陶瓷滚珠；

b、在后外圈的卡环上放置低熔点合金环，然后从上往下压入前外圈，使得低熔点合金环和卡环都插入前外圈的插入腔中，直至前外圈的后端面贴合后外圈的前端面。

c、将b工艺后若干组合在一起的陶瓷内圈、钢外圈、陶瓷滚珠放入一个竖置的金属筒中，金属筒内径和钢外圈外径一致，后外圈在下，前外圈在上，上下压紧；

d、对金属筒进行加热，温度高于低熔点合金环的熔点，时间20分钟以上，对加热后的陶瓷内圈、钢外圈、陶瓷滚珠进行自然冷却到室温，然后从金属筒中取出。步骤d中，低熔点合金环融化后充填卡环和插入腔内端面之间的空隙，从而使得卡环固接在插入腔中无法取出。

e、装配密封环。

进一步增加加热效率，所述步骤d中温度为高于低熔点合金环30摄氏度。

本发明在使用时同现有技术的轴承一致，在此不再赘述。

本发明的有益效果在于：1、采用低熔点合金低温重塑形和陶瓷金属耐热性好的特点，外圈分成两个便于装珠，装珠后再整体加热实现外圈的拼接，从而无需开装珠口。2、单单使用低熔点合金进行拼接和卡接会存在前外圈和后外圈连接强度低的问题，使用钢制带倒钩的卡环和插入腔内倾斜的设置，低熔点合金环热变形后充填满下边的间歇，从而使得前外圈和后外圈的连接非常牢固。

附图说明

图1是本发明的陶瓷滚珠分布横向示意图。

图2是本发明的剖视图。

图3是图2中前外圈和后外圈连接结构放大图。

图4、图5、图6是本发明的装配示意图，其中图6是加热后低熔点合金环重塑形后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

结合附图1至6，一种高精度轴承，包括一个陶瓷内圈1、钢外圈2和满滚珠布设在陶瓷内圈1和钢外圈2之间的陶瓷滚珠3，所述钢外圈2由一个前外圈4和一个后外圈5拼接而成，所述前外圈4后端平滑且凹设有一个插入腔6，所述插入腔6外端面上设有卡沟7且插入腔6内端面向下倾斜；所述后外圈5前端平滑且凸设有一个卡环8，所述卡环8前侧设有倒钩9，所述卡环8卡入插入腔6中且倒钩9卡入卡沟7中；还包括一个低熔点合金环10，所述低熔点合金环10在装配时放入所述插入腔6位于卡环8前侧，且受热后重塑形充填在卡环8与插入腔内端面间。

进一步增加容错，所述前外圈4和后外圈5内侧设有与陶瓷滚珠3匹配的前半沟道11和后半沟道12，且前半沟道11和后半沟道12上侧设有内凹13不与陶瓷滚珠3接触。

一种选择，所述陶瓷内圈1和陶瓷滚珠3均采用氮化硅陶瓷。

另一种选择，所述低熔点合金环10采用铅锡合金。

还包括以下附加特征：所述陶瓷内圈和钢外圈间还设有密封环14。

一种制造上述高精度轴承的制造工艺，包括以下工序：

a、将陶瓷内圈1和后外圈5平放在安装模具上，在两者之间依次装满陶瓷滚珠3；

b、在后外圈5的卡环8上放置低熔点合金环10，然后从上往下压入前外圈4，使得低熔点合金环10和卡环8都插入前外圈4的插入腔6中，直至前外圈4的后端面贴合后外圈5的前端面。

c、将b工艺后若干组合在一起的陶瓷内圈1、钢外圈2、陶瓷滚珠3放入一个竖置的金属筒中，金属筒内径和钢外圈2外径一致，后外圈5在下，前外圈4在上，上下压紧；

d、对金属筒进行加热，温度高于低熔点合金环10的熔点，时间20分钟以上，对加热后的陶瓷内圈1、钢外圈2、陶瓷滚珠3进行自然冷却到室温，然后从金属筒中取出。步骤d中，低熔点合金环10融化后充填卡环8和插入腔6内端面之间的空隙，从而使得卡环8固接在插入腔6中无法取出。

e、装配密封环14。

进一步增加加热效率，所述步骤d中温度为高于低熔点合金环1030摄氏度，因采用的铅锡合金为183摄氏度熔点的合金，故加热温度为213摄氏度，加热时间我们选择30分钟。

本发明在使用时同现有技术的轴承一致，在此不再赘述。

本发明的有益效果在于：1、采用低熔点合金低温重塑形和陶瓷金属耐热性好的特点，外圈分成两个便于装珠，装珠后再整体加热实现外圈的拼接，从而无需开装珠口。2、单单使用低熔点合金进行拼接和卡接会存在前外圈和后外圈连接强度低的问题，使用钢制带倒钩的卡环和插入腔内倾斜的设置，低熔点合金环热变形后充填满下边的间歇，从而使得前外圈和后外圈的连接非常牢固。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明的方案，均在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
一种高精度轴承及其制造工艺，包括一个陶瓷内圈、钢外圈和满滚珠布设在陶瓷内圈和钢外圈之间的陶瓷滚珠，所述钢外圈由一个前外圈和一个后外圈拼接而成，所述前外圈后端平滑且凹设有一个插入腔，所述插入腔外端面上设有卡沟且插入腔内端面向下倾斜；所述后外圈前端平滑且凸设有一个卡环，所述卡环前侧设有倒钩，所述卡环卡入插入腔中且倒钩卡入卡沟中；还包括一个低熔点合金环，所述低熔点合金环在装配时放入所述插入腔位于卡环前侧，且受热后重塑形充填在卡环与插入腔内端面间。本发明的有益效果在于：采用低熔点合金低温重塑形和陶瓷金属耐热性好的特点，外圈分成两个便于装珠，装珠后再整体加热实现外圈的拼接，从而无需开装珠口。

技术研发人员：陈银军;舒建明
受保护的技术使用者：环驰轴承集团有限公司
技术研发日：2017.05.26
技术公布日：2017.09.15