CN101975226A - 自润滑滚动轴承 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自润滑滚动轴承，包括轴承内圈、轴承外圈和夹设在轴承内外圈之间的滚动体，轴承内圈和轴承外圈的与滚动体接触部分分别开设有沟道，所述轴承外圈沟道和轴承内圈沟道表面均设有一层金刚石膜层，该金刚石膜层的厚度H为0.55μm≤H<1μm。本发明的自润滑滚动轴承，采用在轴承内外圈的沟道表面均设置一层0.55μm≤H<1μm的金刚石膜层，使滚动轴承具有自润滑性，实现了无油润滑或少油润滑，解决了滚动轴承工作温度不高于800℃的技术问题，同时避免了点蚀或疲劳失效问题的出现，大大提高了轴承的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种自润滑滚动轴承，属于滚动轴承技术领域。
背景技术
在航天航海、船舶工业、纺织机械、汽轮机、冶金轧钢设备、精密仪器仪表以及矿山设备等领域广泛使用的高温滚动轴承，作为主机配套的关键基础件，在现有技术中，该轴承一般是其零部件全部采用耐高温的特种材料，如M50，Cr4Mo4V，W18Cr4VA或耐热不锈钢等材料，成本昂贵，制造难度较大，且在主机工作温度超过250℃情况下，轴承的润滑系统往往失效。
目前通常采用的高温滚动轴承，是在轴承基体的金属摩擦面上开出大小适当、排列有序的孔穴，然后在孔穴中嵌入具有自润滑性能的成型固体润滑剂而制成的自润滑轴承，由金属基体高力黄铜承受载荷。一般这种成型固体润滑剂采用石墨或二硫化钼，后者一般工作温度在300℃以内，前者工作温度在800℃以内，并不能适用高转速、高环境温度领域；另外，很容易在轴承内外圈上出现点蚀或线蚀，所谓点蚀就是在滚动体与沟道接触时，容易在相对低曲率的沟道上形成微观的凹坑或线坑，这些凹坑或线坑的存在使轴承在运行过程中出现爬坡效应，内耗大、噪声大且震动大，在这种运行状态下极易使轴承产生疲劳造成损坏，从而影响轴承的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作温度高于800℃、使用寿命长的自润滑滚动轴承。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种自润滑滚动轴承，包括轴承内圈、轴承外圈和夹设在轴承内外圈之间的滚动体，轴承内圈和轴承外圈上与滚动体接触部分分别开设有沟道，所述轴承外圈沟道和轴承内圈沟道表面均设有一层金刚石膜层，该金刚石膜层的厚度H为0.55 μm≤H<1 μm。
所述滚动体为球形滚珠。
所述轴承内圈和轴承外圈采用轴承钢或陶瓷材料。
所述滚动体采用陶瓷材料。
本发明的组润滑滚动轴承，采用在轴承内外圈的沟道表面均设置一层0.55 μm≤H<1 μm的金刚石膜层，由于金刚石膜层具有很高的硬度（HV2500），优良的耐磨性能和极佳的抗高温性能，首先采用低于1μm的厚度，能够在不影响滚动轴承极限转速和精度的前提下，降低滚动体与沟道表面的摩擦力，同时提高沟道的耐磨性，使滚动轴承具有自润滑性，实现了无油润滑或少油润滑，同时解决了滚动轴承工作温度不高于800℃的技术问题；其次金刚石膜层镀在低曲率的轴承内外圈的沟道上，平衡了沟道表面与滚动体之间的硬度差别，加强了沟道表面的承受能力，在极硬的金刚石膜层上很难形成微观凹坑或线坑，从根本上解决了在轴承沟道表面出现的点蚀或线蚀以及疲劳的问题，降低了轴承运行时的内耗、噪音及震动，从而延长了轴承的使用寿命；再次，在轴承使用一段时间后，只需要更换成本较低的滚动体即可，有效的保护了成本较高的轴承内外圈，降低了轴承的使用的成本，同时方便了轴承的维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明自润滑滚动轴承外圈的结构示意图；
图3为本发明自润滑滚动轴承内圈的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1、2、3所示，本实施例的自润滑滚动轴承包括轴承外圈1、轴承内圈3和夹设与轴承内外圈之间的陶瓷球2，轴承内圈和轴承外圈可以采用轴承钢或陶瓷材料；在轴承内圈3和轴承外圈1的与陶瓷球2接触部分分别开设有轴承外圈沟道5和轴承内圈沟道6，在轴承外圈沟道5和轴承内圈沟道6的表面镀有一层金刚石膜层4，该金刚石膜层4的厚度H为0.55 μm≤H<1 μm，采用金刚石膜层，能够在保证轴承的结构尺寸、极限转速以及精度的前提下，替代传统的润滑油或者润滑剂，来最大限度的降低轴承系统内摩擦，提高轴承内、外圈接触应力，延长轴承使用寿命。
本发明的实施例仅用以说明书而非限定本发明的技术方案，其中滚动体还可以采用柱形或锥形，同样属于滚动轴承范畴，而且本发明的滚动轴承可以采用其它各种形式的滚动轴承，例如深沟球轴承、角接触球轴承等，这种对于本领域技术人员是等同替换的技术手段，凡是采用在轴承内外圈的沟道表面镀有金刚石膜层的技术方案均应当落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种自润滑滚动轴承，包括轴承内圈、轴承外圈和夹设在轴承内外圈之间的滚动体，轴承内圈和轴承外圈的与滚动体接触部分分别开设有沟道，其特征在于：所述轴承外圈沟道和轴承内圈沟道表面均设有一层金刚石膜层，该金刚石膜层的厚度H为0.55 μm≤H<1 μm。
2.根据权利要求1所述的自润滑滚动轴承，其特征在于：所述滚动体为球形滚珠。
3.根据权利要求1所述的自润滑滚动轴承，其特征在于：所述轴承内圈和轴承外圈采用轴承钢或陶瓷材料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的自润滑滚动轴承，其特征在于：所述滚动体采用陶瓷材料。
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