钛合金关节轴承及其加工方法技术

本发明专利技术提供了一种钛合金关节轴承及其加工方法，其包括轴承外圈、轴承内圈和自润滑层，所述轴承外圈嵌套于轴承内圈的外侧，所述自润滑层设置于轴承外圈和轴承内圈之间以及轴承内圈的内侧，所述轴承外圈和轴承内圈均由钛合金制成，该加工方法为：对轴承内圈进行加工成型；加工轴承外圈半成品；在所述轴承外圈半成品的内表面设置自润滑层，将轴承内圈设置于自润滑层的表面，通过挤压成型的方法使轴承外层和轴承内层相贴合后，对轴承外圈半成品的表面进行处理，得到所述钛合金关节轴承。本发明专利技术通过钛合金选材设计与应用，满足了产品轻量化和耐蚀性的要求，扩大了轴承的适用范围，使其满足于更多的工况条件。

Titanium alloy joint bearing and processing method thereof

The invention provides a titanium alloy bearing and machining method thereof, which comprises a bearing outer ring, the inner ring of the bearing and self lubrication layer, the bearing outer ring nested outside the bearing inner ring, the self-lubricating layer is arranged between the bearing outer ring and the inner ring of the bearing and the bearing inner ring of the inner side of the bearing outer ring and bearing inner ring are made of titanium alloy, the processing method is: forming the bearing inner ring; the outer ring of the bearing processing semi-finished products; on the inner surface of the outer ring of the bearing half finished setting self-lubricating layer, the bearing inner ring is arranged on the self lubricating layer surface by extrusion forming method of the bearing outer and inner bearing fitting after the surface of the bearing outer ring of semi-finished products for processing, the joint bearing is obtained by titanium alloy. The invention meets the requirements of light weight and corrosion resistance of the product through the selection, design and application of the titanium alloy, and expands the applicable range of the bearing so as to meet the requirements of more working conditions.

【技术实现步骤摘要】
钛合金关节轴承及其加工方法
本专利技术涉及一种钛合金关节轴承及其加工方法，适用于航空、航天、船舶、汽车等对轻量化和耐腐蚀性能有要求的相关领域。
技术介绍
“低油耗”是目前航空制造领域的竞争焦点，油耗多少直接体现了飞机及其发动机服役寿命期的经济性和环保性的优劣；同时，随着国际能源的日益减少和节能减排的要求，因此轻量化要求一直以来都是航空、航天、船舶和汽车等高端制造业长期需要攻克的重点方向之一。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种钛合金关节轴承及其加工方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了一种钛合金关节轴承，其包括轴承外圈、轴承内圈和自润滑层，所述轴承外圈嵌套于轴承内圈的外侧，所述自润滑层设置于轴承外圈和轴承内圈之间以及轴承内圈的内侧，所述轴承外圈和轴承内圈均由钛合金制成，所述自润滑层由固体自润滑材料构成。作为优选方案，所述轴承外圈的侧壁设有沿轴向设置的翻边槽。作为优选方案，所述自润滑材料包括复合织物、铜网衬垫、二硫化钼和碳化钨中的至少一种。作为优选方案，所述轴承内圈通过表面改性方法处理。作为优选方案，所述表面改性的方法包括渗氮法、阳极氧化法或微弧氧化法。作为优选方案，所述渗氮的方法具体为：采用离子渗氮的方法，其渗氮温度≥400℃，保温时间≥20小时，渗层深度≥2μm。作为优选方案，所述阳极氧化的方法具体为：采用电化学氧化的方法，氧化厚度为1～30μm。作为优选方案，所述微弧氧化的方法具体为：采用微等离子体氧化法，氧化厚度为1～30μm。作为优选方案，所述轴承内圈所用的钛合金材料为α-β型钛合金或β型钛合金；所述轴承外圈所用的钛合金材料为α型钛合金或α-β型钛合金；所述α-β型钛合金为TC4钛合金，所述α型钛合金为TA18钛合金，所述β型钛合金为TB8钛合金。第二方面，本专利技术提供了一种如前述的钛合金关节轴承的加工方法，其包括如下步骤：对轴承内圈进行加工成型；加工轴承外圈半成品；在所述轴承外圈半成品的内表面设置自润滑层，将轴承内圈设置于自润滑层的表面，通过挤压成型的方法使轴承外层和轴承内层相贴合后，对轴承外圈半成品的表面进行处理，得到所述钛合金关节轴承。轴承内圈选用α-β型钛合金或β-型钛合金，如TC4、TB8等中、高强度的钛合金材料，其抗拉强度≥1100MPa，可避免在轴承挤压成型的过程中造成的轴承内圈变形，可满足设计尺寸与公差的要求。轴承外圈选用α型钛合金或α-β型钛合金，如TA18、TC4等中强度的钛合金材料，其抗拉强度≤1000MPa，可解决内圈变形或断裂，以及外圈挤压成型不到位等问题。轴承内圈与轴承外圈的抗拉强度选用在该参数范围，既能够保证产品的使用性能(如静承载能力和使用寿命)，也兼具了轴承的加工工艺性能。若低于这个范围，则不能够同时兼具上述性能，进而影响产品的使用性能。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术通过钛合金选材设计与应用，满足了产品轻量化和耐蚀性的要求，扩大了轴承的适用范围，使其满足于更多的工况条件。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术中实施例1提供的钛合金关节轴承的结构示意图；图2为本专利技术中实施例2提供的钛合金关节轴承的结构示意图；图3为本专利技术中实施例3提供的钛合金关节轴承的结构示意图；图4为本专利技术中实施例4提供的钛合金关节轴承的结构示意图；图中：1、轴承外圈；2、轴承内圈；3、自润滑层；11、翻边槽。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1如图1所示，本实施例提供了一种钛合金关节轴承，其包括轴承外圈1、轴承内圈2和自润滑层3，轴承外圈1嵌套于轴承内圈2的外侧，自润滑层3设置于轴承外圈1和轴承内圈2之间，轴承外圈1和轴承内圈2均由钛合金制成，自润滑层3由固体自润滑材料构成。实施例2如图2所示，本实施例提供了一种钛合金关节轴承，其包括轴承外圈1、轴承内圈2和自润滑层3，轴承外圈1嵌套于轴承内圈2的外侧，自润滑层3设置于轴承外圈1和轴承内圈2之间以及轴承内圈2的内侧，轴承外圈1和轴承内圈2均由钛合金制成，自润滑层3由固体自润滑材料构成。实施例3如图3所示，本实施例提供了一种钛合金关节轴承，其包括轴承外圈1、轴承内圈2和自润滑层3，轴承外圈1嵌套于轴承内圈2的外侧，自润滑层3设置于轴承外圈1和轴承内圈2之间，轴承外圈1的侧壁设有沿轴向设置的翻边槽11，轴承外圈1和轴承内圈2均由钛合金制成，自润滑层3由固体自润滑材料构成。实施例,4如图4所示，本实施例提供了一种钛合金关节轴承，其包括轴承外圈1、轴承内圈2和自润滑层3，轴承外圈1嵌套于轴承内圈2的外侧，自润滑层3设置于轴承外圈1和轴承内圈2之间以及轴承内圈2的内侧，轴承外圈1的侧壁设有沿轴向设置的翻边槽11，轴承外圈1和轴承内圈2均由钛合金制成，自润滑层3由固体自润滑材料构成。实施例1～4中任意一种钛合金关节轴承的制备方法如下：第一步，设计一种钛合金关节轴承，其轴承内圈和轴承外圈均采用钛合金材料；轴承内圈与轴承外圈之间为自润滑层，自润滑层可以是复合织物、铜网衬垫、二硫化钼或碳化钨等任意具备固体自润滑功能的材料；第二步，轴承内圈为切削加工、热处理、磨削加工、研磨加工和抛光等手段加工成型；第三步，轴承外圈通过切削加工、热处理和磨削加工等手段加工至半成品；第四步，在轴承外圈表面涂覆或粘贴自润滑层，必要时进行固化；第五步，将轴承外圈通过挤压成型的方式使其与轴承内圈外球面相贴合；第六步，车削或磨削轴承外圈平面和外径至成品尺寸。所述轴承内圈可以采用α-β型钛合金(如TC4)或β型钛合金(如TB8)，其抗拉强度≥1100MPa。所述轴承外圈可以采用α型钛合金(如TA18)或α-β型钛合金(如TC4)，其抗拉强度≤1000MPa。本专利技术通过钛合金选材设计与应用，满足了产品轻量化和耐蚀性的要求，扩大了轴承的适用范围，使其满足于更多的工况条件。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金关节轴承，其特征在于，包括轴承外圈、轴承内圈和自润滑层，所述轴承外圈嵌套于轴承内圈的外侧，所述自润滑层设置于轴承外圈和轴承内圈之间以及轴承内圈的内侧，所述轴承外圈和轴承内圈均由钛合金制成，所述自润滑层由固体自润滑材料构成。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金关节轴承，其特征在于，包括轴承外圈、轴承内圈和自润滑层，所述轴承外圈嵌套于轴承内圈的外侧，所述自润滑层设置于轴承外圈和轴承内圈之间以及轴承内圈的内侧，所述轴承外圈和轴承内圈均由钛合金制成，所述自润滑层由固体自润滑材料构成。2.如权利要求1所述的钛合金关节轴承，其特征在于，所述轴承外圈的侧壁设有沿轴向设置的翻边槽。3.如权利要求1所述的钛合金关节轴承，其特征在于，所述固体自润滑材料包括复合织物、铜网衬垫、二硫化钼和聚四氟乙烯中的至少一种。4.如权利要求1所述的钛合金关节轴承，其特征在于，所述轴承内圈通过表面改性方法处理。5.如权利要求4所述的钛合金关节轴承，其特征在于，所述表面改性的方法包括渗氮法、阳极氧化法或微弧氧化法。6.如权利要求5所述的钛合金关节轴承，其特征在于，所述渗氮的方法具体为：采用离子渗氮的方法，其渗氮温度≥400℃，保温时间≥20小时，渗层深度≥2μm。7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玲奇，邵玉佳，张翔，黄雄荣，赵成，包雍杰，顾川涯，韩文胜，
申请(专利权)人：上海市轴承技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31