一種可增大滾動(dòng)體接觸包角的復(fù)合滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于軸承領(lǐng)域，具體涉及一種可增大滾動(dòng)體接觸包角的復(fù)合滾動(dòng)體滾動(dòng)軸 承。
【背景技術(shù)】
[0002] 滾動(dòng)軸承是機(jī)器中廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)件，長(zhǎng)期以來(lái)，人們廣泛采用高彈性模量 的材料制造滾動(dòng)軸承，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承的高硬度、高耐磨性和良好的承載能力。但高的彈性 模量會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈的接觸變形小，接觸面積小，接觸壓強(qiáng)大，單位接觸面積上 的摩擦力大，增加了軸承的磨損。接觸壓強(qiáng)大也不利于潤(rùn)滑油膜的形成，降低了潤(rùn)滑劑的減 摩效果。此類問(wèn)題在航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高速輪軌交通等高速、重載條件下使用的滾動(dòng)軸承尤為突 出。保持滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈滾道接觸面的高硬度、高耐磨性，適當(dāng)增加接觸變形，增大滾 動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈滾道的接觸面積，減小接觸壓強(qiáng)，在一定程度上可以減少滾動(dòng)軸承的磨 損，提高滾動(dòng)軸承的壽命。采用不同彈性模量的材料復(fù)合制造滾動(dòng)軸承的部件是實(shí)現(xiàn)上述 效果的一種途徑，即滾動(dòng)體表面層為高彈性模量、高硬度的材料，心部為彈性模量較低的易 變形材料。到目前為止，尚未有一種通過(guò)高低彈性模量材料復(fù)合組成的滾動(dòng)體來(lái)增大包角， 從而提高使用壽命的滾動(dòng)軸承。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種可增大滾動(dòng)體與滾道接 觸包角的復(fù)合滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承，通過(guò)增大接觸包角，改善軸承套圈磨損問(wèn)題與潤(rùn)滑膜破裂 問(wèn)題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種可增大滾動(dòng)體接觸包角的復(fù)合滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承，包括 軸承內(nèi)圈、軸承外圈、均勻分布于所述軸承內(nèi)圈和所述軸承外圈之間的復(fù)合滾動(dòng)體；
[0005] 所述復(fù)合滾動(dòng)體的外表面是彈性模量為E1的表面耐磨材料層，所述復(fù)合滾動(dòng)體的 心部是彈性模量為E2的心部軟基材料層，所述表面耐磨材料層和所述心部軟基材料層固定 連接，且 E2= E'(40%~60%);
[0006] 所述表面耐磨材料層的厚度為H1，所述復(fù)合滾動(dòng)體的直徑為d，且
[0007] 所述心部軟基材料層的厚度為H2，且H1小于H 2。
[0008] 上述方案中，所述彈性模量為E1的表面耐磨材料層由滾動(dòng)軸承鋼、高速鋼、高鉻高 碳合金、氧化鋁陶瓷或碳化硅陶瓷制成，所述彈性模量為E2的心部軟基材料層由α鈦合金 或亞共析鋼制成。
[0009] 進(jìn)一步的，E2= 50% E 1〇
[0010] 上述方案中，所述表面耐磨材料層通過(guò)真空濺射、噴涂、燒結(jié)、嵌鑄或機(jī)械結(jié)合固 定在所述心部軟基材料層上。
[0011] 進(jìn)一步的，軸承外徑D〈lmm，所述表面耐磨材料層通過(guò)真空派射固定在所述心部軟 基材料層上。
[0012] 進(jìn)一步的，軸承外徑lmm〈D〈lcm，所述表面耐磨材料層通過(guò)噴涂或燒結(jié)固定在所述 心部軟基材料層上。
[0013] 進(jìn)一步的，軸承外徑D>lcm，所述表面耐磨材料層通過(guò)嵌鑄或機(jī)械結(jié)合固定在所述 心部軟基材料層上。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明所述復(fù)合滾動(dòng)體包括所述表面耐磨 材料層和所述心部軟基材料層，復(fù)合材料的組合改變了所述復(fù)合滾動(dòng)體在與所述軸承內(nèi)圈 和所述軸承外圈接觸時(shí)的變形量，有效地增大了滾動(dòng)體的接觸包角，同時(shí)減小了接觸位置 的壓強(qiáng)，改善了過(guò)盈狀態(tài)時(shí)軸承套圈磨損問(wèn)題與潤(rùn)滑膜破裂問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是對(duì)常用滾動(dòng)體與軸承軌道接觸的示意圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明中復(fù)合滾動(dòng)體與軸承軌道接觸的示意圖。
[0018] 圖4是以滾珠軸承為例本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖中，1、軸承外圈；2、復(fù)合滾動(dòng)體；201、表面耐磨材料層；202、心部軟基材料層； 3、軸承內(nèi)圈；4、常用滾動(dòng)體；5、軸承軌道；6、接觸包角α ;7、接觸包角β。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"頂"、 "底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便 于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以 特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0021] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"、"固定"等 術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī) 械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元 件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā) 明中的具體含義。
[0022] 下面結(jié)合附圖【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并 不限于此。
[0023] 如圖1所示為本發(fā)明所述可增大滾動(dòng)體接觸包角的復(fù)合滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承的一種 實(shí)施方式，所述可增大滾動(dòng)體接觸包角的復(fù)合滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承包括軸承內(nèi)圈3、軸承外圈 1、均勻分布于所述軸承內(nèi)圈3和所述軸承外圈1之間的復(fù)合滾動(dòng)體2，以及包裹所述復(fù)合滾 動(dòng)體2的保持架。
[0024] 所述復(fù)合滾動(dòng)體2的外表面是彈性模量為E1的表面耐磨材料層201，所述復(fù)合滾 動(dòng)體2的心部是彈性模量為E2的心部軟基材料層202,所述表面耐磨材料層201和所述心 部軟基材料層202固定連接。對(duì)于所述彈性模量為E1的表面耐磨材料層201的性能，要求 是具有高的接觸疲勞強(qiáng)度、高的硬度和耐磨性、足夠的韌性和淬透性。
[0025] 圖2所示為常用滾動(dòng)體4與軸承內(nèi)圈或外圈的軸承軌道接觸示意圖，在載荷F的 作用下，常用滾動(dòng)體4與軸承內(nèi)圈或外圈展開(kāi)的軸承軌道5接觸，并形成接觸包角α 6。
[0026] 圖3所示為本發(fā)明中所述復(fù)合滾動(dòng)體2與軸承內(nèi)圈或外圈的軸承軌道接觸示意 圖，在