一种滚动轴承的制作方法

本发明涉及轴承技术领域，具体涉及一种滚动轴承。

背景技术：

滚动轴承(rollingbearing)是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转。外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用。滚动体借助保持架均匀地分布在内圈和外圈之间作滚动运动，其主要有滚球和滚柱2类。保持架将滚动体均匀的相互隔开，使每个滚动体在内圈和完外圈之间正常的滚动。

由于各种机械有着不同的工作条件，对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同要求，如应用在大型工程机械(如坦克和航空机械等)中的滚动轴承因所承受的负载更大，因而需要具有具有更强的耐磨性。然而，现有的滚动轴承的内圈、外圈、滚动体和保持架大多采用统一的材质，如普通合金或硬质合金制成。虽然内圈、外圈和保持架采用普通合金或硬质合金时，能够满足载荷能力需求，但是作为滚动轴承的核心元件的滚动体，也同样采用普通合金或硬质合金时，其承压能力和载荷能力却会显得不足，而在长时间使用后被逐渐磨损变小，进而使得整个滚动轴承无法正常使用。

技术实现要素：

本发明所要解决的是现有滚动轴承采用统一的普通合金或硬质合金制成，而无法满足型工程机械的承压能力和载荷能力需求的问题，提供一种滚动轴承。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种滚动轴承，包括内圈、外圈、滚动体和保持架；所述滚动体由硬质合金基体和聚晶金刚石层组成；硬质合金基体位于滚动体的中部，并由硬质合金制成；聚晶金刚石层包裹在硬质合金基体的外侧，并由聚晶金刚石制成。

当滚动体为滚柱时，硬质合金基体呈圆柱状，聚晶金刚石层包裹在该硬质合金基体的侧壁上。

当滚动体为滚柱时，硬质合金基体呈圆柱状，聚晶金刚石层包裹在该硬质合金基体的顶面、底面和侧壁上。

当滚动体为滚柱时，滚动体的侧壁与底面和顶面的交汇处设有倒角。

当滚动体为滚球时，硬质合金基体呈圆球状，聚晶金刚石层包裹整个硬质合金基体的圆周上。

聚晶金刚石层的厚度介于1mm～2mm之间。

硬质合金基体和聚晶金刚石层通过烧结方式结合在一起。

与现有技术相比，本发明将现有滚动轴承的滚动体进行改进，采用硬质合金和聚晶金刚石组合制备而成；位于滚动体外侧的聚晶金刚石层具有极强的硬度与耐磨性，从而能够提高滚动体的承压能力和载荷能力，保证滚动体能够在内圈和外圈之间做滚动运动时，不容易被磨损而延长滚动体甚至是整个滚动轴承的寿命；而位于滚动体中心的硬质合金基体具有良好的抗冲击韧性，从而能够对聚晶金刚石所承受的压力进行有效释放，避免硬质合金的崩裂，进一步延长滚动体甚至是整个滚动轴承的寿命。

附图说明

图1为一种滚动轴承的滚动体剖视图。

图2为另一种滚动轴承的滚动体剖视图。

图3为又一种滚动轴承的滚动体剖视图。

图中标号：1、硬质合金基体；2、聚晶金刚石层；3、倒角。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本发明的保护范围。

一种滚动轴承，包括内圈、外圈、滚动体和保持架。在本发明中，内圈、外圈和保持架沿用现有技术，且内圈、外圈、滚动体和保持架的相对位置也与现有技术相同，其不同的是对滚动体这一影响直接影响滚动轴承使用性能和寿命的关键部件进行改进，具体为如下三种方案：

方案一：

所述滚动体为滚柱形的滚动体，如图1所示，由硬质合金基体1和聚晶金刚石层2组成。硬质合金基体1位于滚动体的中部，并由硬质合金制成的圆柱状。聚晶金刚石层2包裹在硬质合金基体1的外侧，即仅包裹在该硬质合金基体1的侧壁上，并由聚晶金刚石制成。

虽然在本发明中，滚动体的侧壁与底面和顶面可以直接呈直角交汇，但是，考虑到滚动体的侧壁与底面和顶面采用直角交汇方式，会使得滚动体的边缘会出现应力集中现象，而导致聚晶金刚石层2的崩裂，因此，在本发明的优选实施例中，滚动体的侧壁与底面和顶面的交汇处设有倒角3。该倒角3可以为斜倒角3，也可以为圆倒角3。在本方案中，滚动体的侧壁与底面和顶面的交汇处均为圆倒角3。

方案二：

所述滚动体为滚柱形的滚动体，如图2所示，由硬质合金基体1和聚晶金刚石层2组成。硬质合金基体1位于滚动体的中部，并由硬质合金制成的圆柱状。聚晶金刚石层2包裹在硬质合金基体1的外侧，即包裹在该硬质合金基体1的顶面、底面和侧壁上。

与方案一相类似，方案二的滚动体的侧壁与底面和顶面的交汇处也设有倒角3，但该倒角3均为斜倒角3。

方案三：

所述滚动体为滚柱形的滚动体，如图3所示，由硬质合金基体1和聚晶金刚石层2组成。硬质合金基体1位于滚动体的中部，并由硬质合金制成的圆球状。聚晶金刚石层2包裹在硬质合金基体1的外侧，即包裹整个硬质合金基体1的圆周上。

在上述3个方案中，考虑到聚晶金刚石层2虽然具有良好的耐磨性，但其硬度也相对较高，若一味追求滚动体的硬度，而忽视滚动体的抗冲击韧性，会适得其反，因此本发明将聚晶金刚石层2的厚度限定在1mm～2mm之间，以使得滚动体能够同时兼顾硬度耐磨性和抗冲击韧性。在生产过程中，聚晶金刚石层2与硬质合金基体1需要在高温高压下烧结在一起。

需要说明的是，尽管以上本发明所述的实施例是说明性的，但这并非是对本发明的限制，因此本发明并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本发明原理的情况下，凡是本领域技术人员在本发明的启示下获得的其它实施方式，均视为在本发明的保护之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种滚动轴承，包括内圈、外圈、滚动体和保持架；所述滚动体由硬质合金基体和聚晶金刚石层组成；硬质合金基体位于滚动体的中部，并由硬质合金制成；聚晶金刚石层包裹在硬质合金基体的外侧，并由聚晶金刚石制成。本发明兼具硬质合金的韧性和聚晶金刚石的硬度，从而能够有效解决现有滚动轴承无法满足型工程机械的承压能力和载荷能力需求的问题，提高寿命。

技术研发人员：周付坤
受保护的技术使用者：桂林星钻超硬材料有限公司
技术研发日：2019.02.28
技术公布日：2019.04.26