一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种圆柱滚子轴承，尤其是涉及一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承。
【背景技术】
[0002]圆柱滚子轴承中，圆柱滚子与滚道为线接触，径向承载能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷。由于圆柱滚子常用于重载、冲击、高温以及环境有粉尘等工况下，圆柱滚子疲劳磨损和润滑不良导致的烧蚀甚至滚子破碎等是其失效的主要原因。提高滚道的耐疲劳性能和在恶劣环境下对滚子的有效润滑是提高圆柱滚子轴承寿命的主要方法。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是:针对目前圆柱滚子轴承性能的不足，为了提高滚道表面抗疲劳性能，同时在恶劣环境中能够有效润滑滚动体，本实用新型提供了一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承。本实用新型通过改善滚道表面的应力状态和润滑方式提高了滚动轴承的接触疲劳强度和耐磨损性能，延长了滚动轴承的使用寿命。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，它是由轴承外圈、轴承内圈、圆柱滚子和保持架组成，其特征是:所述的轴承外圈和轴承内圈的滚道表面均设置有纳米化层，在轴承内圈的纳米化层上均布有潜伏坑；所述的潜伏坑内填充有固体润滑剂。
[0005]所述纳米化层的表层晶粒直径10nm以内，纳米化层的厚度为10_50 μπι。
[0006]所述潜伏坑的总面积占轴承内圈滚道表面总面积的10% -35%。
[0007]所述纳米化层的表层晶粒直径75nm以内，纳米化层的厚度为35 μπι。
[0008]所述潜伏坑直径为圆柱滚子长度的0.001至0.05倍，深度不超过潜伏坑的直径，且不低于潜伏坑直径的0.5倍。
[0009]所述固体润滑剂为复合固体润滑剂。
[0010]本实用新型的有益效果是:在轴承外圈和轴承内圈的滚道表面均设置有纳米化层，由于滚道表面通过超声波纳米化后，硬度显著提高，表面产生压应。表面硬度的提高和压应力的产生导致了滚动轴承内外圈滚道的接触疲劳强度的提高和耐磨性的增强。同时在轴承内圈的纳米化层上均布有潜伏坑，潜伏坑内填充有复合固体润滑剂，这种固体润滑的潜伏式润滑方法为在恶劣工况下工作的轴承提供了有效的润滑，从而大大的提高轴承的使用寿命。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的潜伏坑阵列示意图。
[0013]图中，1、轴承外圈；2、轴承内圈；3、圆柱滚子；4、保持架；5、纳米化层；6、潜伏坑。具体实施方案
[0014]为了使本实用新型更容易被直观的理解，下面根据具体实施方案并结合附图，对本实用新型进行详细的说明。
[0015]实施例1
[0016]一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，它是由轴承外圈1、轴承内圈2、圆柱滚子3和保持架4组成，其特征是:所述的轴承外圈I和轴承内圈2的滚道表面均设置有纳米化层5，在轴承内圈2的纳米化层5上均布有潜伏坑6 ;所述的潜伏坑6内填充有固体润滑剂。
[0017]实施例2
[0018]如图1、和图2所示，一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，它是由轴承外圈1、轴承内圈2、圆柱滚子3和保持架4组成，其结构与国标规定的轴承技术要求相同。所述的轴承外圈I和轴承内圈2的滚道表面均设置有纳米化层5，在轴承内圈2的纳米化层5上均布有潜伏坑6 ;所述的潜伏坑6内填充有固体润滑剂。
[0019]所述纳米化层5的表层晶粒直径10nm以内，纳米化层5的厚度为10_50 μπι。所述潜伏坑6的总面积占轴承内圈2滚道表面总面积的10% -35%。所述潜伏坑6直径为圆柱滚子3长度的0.001至0.05倍，深度不超过潜伏坑6的直径，且不低于潜伏坑6直径的0.5倍。潜伏坑的直径和深度过大会影响其轴承内圈的强度，过小会影响其润滑效果。
[0020]本实用新型的纳米化层5是采用超声波表面压光技术在轴承内外圈滚道表面晶粒纳米化。在轴承内圈2滚道表面用超声波冲击方法，制备具有排列规则的微型潜伏坑陈列。将固体润滑剂均匀涂抹于轴承内圈滚道表面，使其完全填充潜伏坑。这里的固体润滑剂为复合固体润滑剂。复合固体润滑剂由油脂、固体润滑剂、增粘剂、抗磨极压添加剂、成膜剂和防锈剂经高温精炼而成。该组分中的试剂均为本领域公知的化学试剂。
[0021]本实用新型的原理是:轴承内外圈的滚道表面通过超声波纳米化后形成纳米化层5，硬度显著提高，表面产生压应力。表面硬度的提高和压应力的产生导致了滚动轴承内外圈滚道的接触疲劳强度的提高和耐磨性的增强。复合固体润滑剂组分中油脂既是初始润滑剂，又是作为载体将固体润滑剂组分带到摩擦界面上。聚合物单体在摩擦作用下经瞬间高温活化聚合，与固体润滑剂一起在摩擦界面上形成粘结牢固的固体润滑膜。这种润滑膜具有良好的附着强度，高承载能力，良好的抗磨、减磨性能及好的再生性和长的润滑寿命。复合固体润滑剂中固体润滑剂微粒可贮存于内圈表面的潜伏坑中，在摩擦过程中不断释放出来，通过圆柱滚子3与轴承内圈2表面的摩擦，润滑剂转移至滚动体表面以及外圈滚道表面，同时补充到油膜已经破坏的部位，从而提供有效的润滑。
[0022]实施例3
[0023]与实施例2基本相同，不同之处是:潜伏坑6的总面积占轴承内圈2滚道表面总面积的15%。潜伏坑直径为0.2mm(圆柱滚子3长度20mm)，深度为0.15mm。所述纳米化层5的表层晶粒直径75nm以内，纳米化层5的厚度为35 μ m?
[0024]通过四球试验主要性能为最大无卡咬负荷大于1200N，烧结负荷大于7840N，磨斑直径小于0.54_。
[0025]本实用新型这种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承的优势是:滚道表面通过超声波纳米化后，硬度显著提高，表面产生压应。表面硬度的提高和压应力的产生导致了滚动轴承内外圈滚道的接触疲劳强度的提高和耐磨性的增强。复合固体润滑的潜伏式润滑方法为在恶劣工况下工作的轴承提供了有效的润滑，从而大大的提高轴承的使用寿命。
[0026]本实施例没有详细叙述的部件和结构及工艺技术属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【主权项】
1.一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，它是由轴承外圈(I)、轴承内圈(2)、圆柱滚子(3)和保持架(4)组成，其特征是:所述的轴承外圈(I)和轴承内圈(2)的滚道表面均设置有纳米化层(5)，在轴承内圈(2)的纳米化层(5)上均布有潜伏坑(6);所述的潜伏坑(6)内填充有固体润滑剂。2.根据权利要求1所述的一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，其特征是:所述纳米化层(5)的表层晶粒直径10nm以内，纳米化层(5)的厚度为10-50 ym。3.根据权利要求1所述的一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，其特征是:所述潜伏坑(6)的总面积占轴承内圈(2)滚道表面总面积的10% -35%。4.根据权利要求2所述的一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，其特征是:所述纳米化层(5)的表层晶粒直径75nm以内，纳米化层(5)的厚度为35 ym。5.根据权利要求1或3所述的一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，其特征是:所述潜伏坑(6)直径为圆柱滚子(3)长度的0.001至0.05倍，深度不超过潜伏坑￠)的直径，且不低于潜伏坑(6)直径的0.5倍。6.根据权利要求1所述的一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，其特征是:所述固体润滑剂为复合固体润滑剂。
【专利摘要】本实用新型提供一种潜伏式固体润滑圆柱滚子轴承，它是由轴承外圈(1)、轴承内圈(2)、圆柱滚子(3)和保持架(4)组成，其特征是：所述的轴承外圈(1)和轴承内圈(2)的滚道表面均设置有纳米化层(5)，在轴承内圈(2)的纳米化层(5)上均布有潜伏坑(6)；所述的潜伏坑(6)内填充有固体润滑剂。本实用新型通过改善滚道表面的应力状态和润滑方式提高了滚动轴承的接触疲劳强度和耐磨损性能，延长了滚动轴承的使用寿命。
【IPC分类】F16C33/58, F16C33/66, F16C19/36
【公开号】CN204692323
【申请号】CN201520361536
【发明人】张军
【申请人】山东鑫茂奥奈特复合固体润滑工程技术有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月29日