涂覆轴承制造技术

本发明专利技术涉及一种轴承组件，该轴承组件包括内环、外环和滚动体，内环和外环通过滚动体可转动地耦合。滚动体布置在轴承腔中的相对滚道上并保持在保持架中。轴承设置有润滑剂并进一步包括安装在内环和外环之间的环形间隙中的至少一个密封件。为了防止润滑剂粘附到轴承腔内不需要润滑的预定表面，这些预定表面的至少一个设置有疏油涂层。本发明专利技术的一个优点是润滑剂更慢地老化，从而使得轴承使用寿命得以提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种滚动体轴承组件，更具体地说，涉及具有可选择地涂覆的部件的轴承，从而改善轴承内的润滑性能。
技术介绍
如果滚动体轴承要可靠地操作，它们必须充分润滑以防止滚动体、滚道和保持架(如果有的话)之间的直接接触。润滑功能的损失导致摩擦和磨损，并将快速导致轴承失效。大多数滚动体轴承用油或者油脂润滑。油脂包括原油，例如矿物油，以及增稠剂，例如金属皂。在油脂润滑轴承中，从油脂释放的油形成间隔开滚动体和轴承滚道之间的接触的薄膜。数个参数影响轴承润滑性能，但是两个主要因素是润滑剂保持在轴承腔内以及滚动接触之间的油膜被补充。 许多解决方案已经被提出以改善轴承内的润滑性能和条件。这样的解决方案涉及例如润滑剂自身化学方面的改善。其它解决方案涉及关于更好的唇部或者迷宫设计或者更好的密封材料的轴承密封的改善。润滑运动是影响性能的另一参数。 一种已经提出来控制该运动的方法是在滚道和/或滚动体的表面上机加工槽纹图案。 但是，在关于滚动接触的润滑剂补充以及渗漏导致的润滑剂损失方面仍然还有改进空间。
技术实现思路
油脂容易粘附到表面。已经发现，油脂趋于保持在轴承腔内的没有动态接触的表面上，例如在保持滚动体的保持架上的隔板。轴承还可以配备有密封件以将润滑剂保持在轴承腔内并防止污染物进入。该密封件的轴承端面是并不经受动态接触并且油脂趋于保持在其上的另一表面。 用于描述油脂润滑的常用机理是油脂用作贮油池，其中油由于例如热和振动因素而慢慢地释放到滚动接触区域。在长期的轴承运行之后，对粘附到例如密封件内表面的油脂进行的测试表明，油脂是相对新鲜的。换句话说，极少的油已经被释放，其有利于处于动态接触的表面的润滑剂补充。对补充有贡献的油脂的剩余部分因此必须承担更多工作，并更快地老化。 这样，本专利技术的目的是限定一种轴承组件，该轴承组件能够改善轴承腔内的润滑剂补充。 本专利技术的另一目的是限定一种轴承组件，在该轴承组件中润滑剂更好地保持在轴承腔内。 本专利技术的再一 目的是限定一种处理轴承组件的部件以便改善轴承腔内润滑剂的补充和保持的方法。 上述目的是根据本专利技术的轴承组件实现，该轴承组件包括内环、外环、滚动体，内环和外环通过滚动体可转动地耦合。滚动体布置在轴承腔内的相对的滚道上并保持在保持4架中。轴承被提供有润滑剂并进一步包括密封件，该密封件安装在内环和外环之间的环形间隙中。为了防止润滑剂粘附到轴承腔内不需要润滑的预定表面上，这些预定表面的至少一个设置有疏油涂层。 疏油性根据测量一表面以及在其上的油滴之间的接触角进行限定。具有低接触角的表面是亲油的并称作具有良好的可湿性。具有高接触角的表面是疏油的并称作具有差的可湿性。在本专利技术中，当油接触角大于45度时，表面被限定为疏油的。 制造轴承环、保持架和密封件的典型材料具有对油的良好润湿属性。在滚动接触区域中高的可湿性是期望的，但是在轴承腔内不需要润滑的其它区域不是必需的。 结果，在本专利技术的第一实施例中，轴承保持架的至少一个预定表面设置有疏油涂层。保持架包括套状部，滚动体安置在套状部中。保持架套状部的内表面与滚动体动态接触，在那里期望存在润滑剂。预定涂覆表面因此从一个或多个保持架表面进行选取，所述表面不与滚动体接触，也就是内外圆周表面和/或保持架的周边垂直表面(垂直于转动轴)。 在该实施例的另一有利的变体中，保持架的圆周表面可以选择性地涂覆有疏油涂层，以向着保持架套状部的接触表面导引润滑剂。 油脂趋于粘附到其上的另一表面是在密封件的轴向向内表面上。这样，在本专利技术的第二实施例中，密封件的轴向向内表面的至少一部分设置有疏油涂层。密封件可以是一体密封的或者容器、盒类型的密封。 一体密封件可以是非接触密封，例如屏蔽或者低摩擦密封。在非接触密封中，小的间隙保持在转动轴承环的表面和密封件之间。润滑剂可以通过该间隙漏出。 一体密封件还可以是接触密封，其密封抵靠转动轴承环的肩部或者肩部中的凹陷。接触密封一般包括弹性密封唇部，其接触转动轴承环的表面。如果密封唇部受到过度磨损或者老化，会产生一 间隙，这会允许润滑剂渗漏。 这样，在本专利技术的第三实施例中，转动轴承环的至少一个区域设置有疏油涂层，该区域通过轴承滚道的轴向外部边缘和转动轴承环的轴向外部边缘进行界定。在此疏油表面的存在将有助于防止润滑剂渗漏。而且，疏油表面将同样是疏水的，从而进一步防止湿气和污染物入侵。 轴承还可以由盒类型密封组件密封在至少一侧上。盒类型密封可包括弹性密封唇部和抛油环部件。抛油环部件包括圆柱部分，该圆柱部分安装在转动轴承环的肩部并用作密封唇部的配合端面，并包括径向凸缘部分，该径向凸缘部分动态地排斥污染物。 在本专利技术的又一实施例中，疏油涂层设置在抛油环部件的圆柱部分的径向向外表面的至少一部分上。在再一实施例中，疏油涂层设置在抛油环部件的凸缘部分的轴向向内表面的至少一部分上。 可以设想到本专利技术的其它实施例，其中疏油涂层施加在轴承腔内的不经受动态接触的其它部件表面上。这些非接触表面包括非球状滚动体例如圆柱滚子或者锥体滚子的一端或两端，以及除了滚道之外的内环和/或外环表面。 在本专利技术的有利的另一变体中，预定表面可以设置有具有疏油梯度的涂层。例如，内环可以被涂覆以使得在轴向外部边缘上具有最大疏油性，而向着滚道疏油性逐渐降低。这样的优点是润滑剂可以向着滚道也就是最需要润滑剂的区域输送。 本专利技术声称的目的这样进一步实现疏油涂层是通过将基板暴露到等离子聚合而获得的等离子聚合物涂层。等离子聚合是使得聚合物膜薄层沉积在基板表面上的工艺，其中所述膜通过将可聚合的前体引入到形成等离子的气体中而形成。所述前体包含单体，所述单体被适当选取以形成具有疏油属性的聚合物涂层。为了保持等离子聚合物涂层的功能性，通过非平衡或者冷等离子沉积工艺进行生产。产生冷等离子的一个方法是跨过气体施加电压。 结果，根据本专利技术的轴承组件优选地通过冷等离子沉积工艺进行生产，其中等离子聚合物涂层形成在轴承组件的一个或多个部件的一个或多个预定表面上。在大气压力下，前体可以处于液态。液体前体被雾化然后喷射到等离子中。等离子将前体转换为涂层，所述涂层沉积在暴露到等离子的部件的表面上。在真空条件下，优选50-500毫托，前体一般将处于气态形式。 使用等离子聚合物涂层是有利的，首先，因为具有适当属性的前体可以被选取，其次因为等离子沉积工艺可以被控制以形成具有期望属性的涂层。众所周知碳氟化合物具有疏油性，这样，根据本专利技术的轴承组件优选地设置在具有碳氟化合物涂层的一个或多个选取表面上。更优选地，碳氟化合物涂层的端基具有3 : l的碳氟组分比(CF3)，以使得涂层表面主要包括CF3。该化学组合物是高度疏油的。在对油的接触角度的测量中，超过90度的值已经实现。在这样高水平的疏油性上，任何油都难以保持在设置有涂层的表面上。油脂将容易地被驱逐，结果，更多的润滑剂将可用于需要润滑的表面上的补充。 本专利技术还限定一种在轴承组件的部件表面上沉积疏油涂层的方法，该方法包括步骤 (i)通过跨过气体施加电压而产生冷等离子， (ii)将碳氟化合物前体引入到等离子中， (iii)将部件表面浸在等离子和碳氟化合物前体生成的混合物中。 该方法还可包括在没有前体的情形下进行的第一和第二预沉积步骤。该第一预沉积步骤是清洁步骤，其中基板单独浸在等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承组件，包括内环部件（１００）和外环部件（１０２），在轴承腔（１０４）内的至少一套相对滚道（１０８，１１０）上在所述内环部件（１００）和所述外环部件（１０２）之间布置有滚动体部件（１０６），所述内环部件和所述外环部件通过所述滚动体部件可转动地耦合，其特征在于，所述轴承腔（１０４）内的至少一个部件的至少一个表面设置有疏油涂层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓波，阿梅尔L多耶，弗兰克贝伦斯，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]