一种复合材料的滚动轴承制造技术

本发明专利技术提供一种复合材料的滚动轴承，涉及轴承技术领域。该滚动轴承包括同心设置的内圈、滚动组件和外圈，上述滚动组件包括保持架和设于上述保持架内的多个滚动体，多个上述滚动体均滚动设于上述内圈和外圈之间，上述内圈包括第一接触层，上述第一接触层内侧设置有内表层，上述外圈包括第二接触层，上述第二接触层外侧设有外表层，上述第一接触层的弹性模量大于上述内表层的弹性模量，上述第二接触层的弹性模量大于上述外表层的弹性模量。本发明专利技术能提高该轴承的力学性能更好，在与滚动体接触时，套圈的径向变形更大，能有效增加接触面积，降低接触应力，因此对比相同型号的滚动轴承，层复合材料滚动轴承更轻，能承受更大的载荷，使用寿命更长。使用寿命更长。使用寿命更长。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料的滚动轴承


[0001]本专利技术涉及轴承
，具体而言，涉及一种复合材料的滚动轴承。

技术介绍

[0002]随着航空航天等工业的飞速发展，对滚动轴承的轻量化、耐高温、高强度等方面的性能要求越来越高。滚动轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
[0003]传统的航空航天领域广泛使用的滚动轴承，滚动体、内圈和外圈是由单一材料(如：轴承钢、陶瓷等)制造而成。传统的单一材料的滚动轴承在严苛的工况下往往无法表现出高性能，尤其在重载工况下，滚动体与内圈和外圈接触时的有效接触面积大，滚动体与滚道的接触应力大，容易破坏润滑油膜，导致滚动轴承因磨损而失效，滚动轴承的综合寿命短，同时结构复杂笨重、高低温循环时尺寸精度变化大、环境适应性差。
[0004]综上所述，我们提出了一种复合材料的滚动轴承解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种复合材料的滚动轴承，其能提高该轴承的力学性能更好，在与滚动体接触时，套圈的径向变形更大，能有效增加接触面积，降低接触应力，因此对比相同型号的滚动轴承，层复合材料滚动轴承更轻，能承受更大的载荷，使用寿命更长。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种复合材料的滚动轴承，包括同心设置的内圈、滚动组件和外圈，上述滚动组件包括保持架和设于上述保持架内的多个滚动体，多个上述滚动体均滚动设于上述内圈和外圈之间，上述内圈包括第一接触层，上述第一接触层内侧设置有内表层，上述外圈包括第二接触层，上述第二接触层外侧设有外表层，上述第一接触层的弹性模量大于上述内表层的弹性模量，上述第二接触层的弹性模量大于上述外表层的弹性模量。
[0008]该滚动轴承不仅满足滚动体足够的强度、硬度，还具有更高的耐磨性、防腐蚀性和弹性极限，有利于进一步增强滚道的接触疲劳强度和尺寸稳定性，且能够兼具两种不同材料的优点，在不同的工作环境要求下，能综合各组元的优点，弥补不足，具有单一金属或合金材料难以达到的综合性能。
[0009]进一步地，在本专利技术中，上述保持架为注塑成型结构。
[0010]此设计方式加工更加便捷。
[0011]进一步地，在本专利技术中，上述第一接触层材质为轴承钢，上述内表层材质为铝合金。
[0012]此设计方式一方面可以满足轴承工作过程中的强度和硬度，另一方面也降低了该轴承内圈的整体重量。
[0013]进一步地，在本专利技术中，上述第二接触层材质为轴承钢，上述外表层材质为钛合金。
[0014]此设计方式将第二接触层的材质选为轴承钢，将外表层选为钛合金，其在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢。
[0015]进一步地，在本专利技术中，上述滚动体的材料为陶瓷基复合材料。
[0016]此设计方式使得该滚动体具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能。
[0017]进一步地，在本专利技术中，当上述内圈旋转，上述外圈固定时，上述第一接触层和上述内表层均为均匀厚度的圆环，上述第二接触层与上述外表层相接触的面外凸形成第一弧形件，上述外表层相对上述第一弧形件配合设有第一内凹槽。
[0018]在此设计方式中，当内圈旋转，外圈固定时，人员可以根据载荷分布规律进行对应的调整，使得该轴承的可以承受更大的载荷强度。
[0019]进一步地，在本专利技术中，当上述内圈固定，上述外圈旋转时，上述第二接触层和上述外表层均为均匀厚度的圆环，上述第一接触层与上述内表层相接触的面内凹形成第二内凹弧槽，上述外表层相对上述第二内凹弧槽配合外凸形成第二弧形件。
[0020]在此设计方式中，当内圈固定，外圈旋转时，人员可以根据载荷分布规律进行对应的调整，使得该轴承的可以承受更大的载荷强度。
[0021]本专利技术至少具有如下优点或有益效果：
[0022]该滚动轴承的内圈由第一接触层和内表层采用挤压复合的工艺形成，外圈由第二接触层和外表层采用挤压复合的工艺形成，其中第一接触层的弹性模量大于内表层的弹性模量，上述第二接触层的弹性模量大于外表层的弹性模量，使得该轴承重量减小，能承受载荷的数值加大。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承的结构示意图；
[0025]图2为图1中保持架的结构示意图；
[0026]图3为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承中内圈旋转外圈固定时内圈的剖视图；
[0027]图4为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承中内圈旋转外圈固定时外圈的剖视图；
[0028]图5为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承中内圈固定外圈旋转时内圈的剖视图；
[0029]图6为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承中内圈固定外圈旋转时外圈的剖视图；
[0030]图7为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承中径向载荷作用下的轴承载荷分布规律；
[0031]图8为本专利技术实施例一种复合材料的滚动轴承中轴承载荷分布的求解流程。
[0032]图标：1
‑
滚动体，2
‑
保持架，3
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内圈，4
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外圈，5
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第一接触层，6
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内表层，7
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第二接触层，8
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外表层，9
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第一弧形件，10
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第一内凹槽，11
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第二弧形件，12
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第二内凹槽。
具体实施方式
[0033]实施例
[0034]请参照图1
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图8，该复合材料的滚动轴承，包括同心设置的内圈3、滚动组件和外圈4，上述滚动组件包括保持架2和设于上述保持架2内的多个滚动体1，多个上述滚动体1均滚动设于上述内圈3和外圈4之间，上述内圈3包括第一接触层5，上述第一接触层5内侧设置有内表层6，上述外圈4包括第二接触层7，上述第二接触层7外侧设有外表层8，上述第一接触层5的弹性模量大于上述内表层6的弹性模量，上述第二接触层7的弹性模量大于上述外表层8的弹性模量。
[0035]第一接触层5和内表层6之间采用挤压复合的工艺形成复合材料的内圈3，第二接触层7和外表层8之间采用挤压复合的工艺形成复合材料的外层圈，滚动组件位于第一接触层5和第二接触层7之间；保持架2开设有多个限位口，多个限口的数量和多个滚动体1的数量相等且一一对应，多个限位口均匀布设于保持架2上；当滚动轴承开始工作时，多个滚动体1滚动，将外圈4与内圈3之间的摩擦变成滚动摩擦，第一接触层5的弹性模量和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料的滚动轴承，其特征在于，包括同心设置的内圈、滚动组件和外圈，所述滚动组件包括保持架和设于所述保持架内的多个滚动体，多个所述滚动体均滚动设于所述内圈和外圈之间，所述内圈包括第一接触层，所述第一接触层内侧设置有内表层，所述外圈包括第二接触层，所述第二接触层外侧设有外表层，所述第一接触层的弹性模量大于所述内表层的弹性模量，所述第二接触层的弹性模量大于所述外表层的弹性模量。2.根据权利要求1所述的一种复合材料的滚动轴承，其特征在于，所述保持架为注塑成型结构。3.根据权利要求1所述的一种复合材料的滚动轴承，其特征在于，所述第一接触层材质为轴承钢，所述内表层材质为铝合金。4.根据权利要求3所述的一种复合材料的滚动轴承，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天霄，王先明，赵心怡，曹立才，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：