一种固体润滑的滚动轴承制作方法及滚动轴承技术

本发明专利技术提供一种由热塑性聚合物保持固体润滑材料进行润滑的滚动轴承制作方法及滚动轴承。本发明专利技术的方法是将热塑性聚合物和固体润滑材料的混合材料或复合材料先加热后冷却，使聚合物包裹固体润滑材料塑化在轴承内腔，形成塑化定型体，轴承工作时，保持器和滚动体与塑化定型体的微观接触和碰撞使得固体润滑材料脱落，从而在轴承零件的工作面形成固体转移润滑膜，实现轴承的终生免维护润滑。与现有技术相比，本发明专利技术的固体润滑材料可从塑化定型体上脱落，持续不断地为轴承工作表面提供固体润滑材料，实现了转移膜润滑，可终生润滑免维护，从而降低了轴承的制造成本和维护成本，大幅度提高了轴承在低温超低温、高温超高温情况下的运行可靠度和运行寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特种滚动轴承的
，特别涉及一种由热塑性聚合物保持固体润滑材料进行润滑的滚动轴承的制作方法及滚动轴承。
技术介绍
工作在低温超低温、高温超高温、辐射、强化学介质侵袭、真空及不允许对在制品有任何油剂污染下的滚动轴承，由于润滑脂、润滑油等流体润滑剂难以适应这些工况，采用固体润滑材料进行固体润滑往往成为最佳的甚至是唯一的选择。固体润滑滚动轴承需要选择固体润滑材料并将其引入轴承内部，但是，现行的固体润滑滚动轴承在固体润滑材料的选用上或将固体润滑材料引入轴承内部的方式上存在以下缺陷1、直接往轴承中加入石墨、二硫化钥等固体润滑粉末，因是一次性加入，加入的量势必较多，这样就会形成粉末的聚集，锲入滚动体和滚道收敛间隙之间的粉末过多，消除轴承应有的工作游隙，妨碍阻滞滚动体和保持器的正常运行，甚至导致轴承卡死；若加入的粉末量过少，则会导致轴承发生欠润滑，引起轴承的磨损失效，从而影响轴承的运行寿命；2、往轴承中每两个滚动体之间插入石墨等固体润滑材料制成的隔离棒或隔离块，隔离棒或隔离块因自由度过多，在轴承运转过程中容易偏斜，进而妨碍阻滞轴承的正常运转；再之，隔离棒块只适合于无保持器轴承，但轴承一旦没有保持器，各滚动体就得不到很好的隔离和运动引导；因此，这样的引入方式只适合于极低速轴承；3、采用聚四氟乙烯、聚醚醚酮等有机自润滑材料制成整体冠状带锁口保持器插入轴承内腔，聚四氟乙烯、聚醚醚酮不属于易切削材料，会带来加工成本的升高；轴承运动过程中较难有固体润滑材料脱落，会导致滚动体和滚道之间的贫油润滑，从而影响轴承的运行寿命;4、采用碳石墨等无机自润滑材料制成整体冠状保持器插入轴承内腔，碳石墨等无机自润滑材料，质硬且脆，很难加工，切削效率很低，这必然引起轴承成本的显著升高，另外，还要加装防尘盖或卡圈等，防止保持器在轴承运转过程中沿轴向退出轴承。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种固体润滑的滚动轴承制作方法，以解决现有技术中现有的滚动轴承在润滑时，直接往轴承中加入石墨、二硫化钥等固体润滑粉末，因是一次性加入，加入的量势必较多，这样就会形成粉末的聚集，锲入滚动体和滚道收敛间隙之间的粉末过多，消除轴承应有的工作游隙，妨碍阻滞滚动体和保持器的正常运行，甚至导致轴承卡死；若加入的粉末量过少，则会导致轴承发生欠润滑，引起轴承的磨损失效，从而影响轴承的运行寿命的技术性问题。本专利技术的第二目的在于提供一种固体润滑的滚动轴承，以解决现有技术中现有的滚动轴承在润滑时，直接往轴承中加入石墨、二硫化钥等固体润滑粉末，因是一次性加入，加入的量势必较多，这样就会形成粉末的聚集，锲入滚动体和滚道收敛间隙之间的粉末过多，消除轴承应有的工作游隙，妨碍阻滞滚动体和保持器的正常运行，甚至导致轴承卡死; 若加入的粉末量过少，则会导致轴承发生欠润滑，引起轴承的磨损失效，从而影响轴承的运行寿命的技术性问题。本专利技术目的通过以下技术方案实现一种固体润滑的滚动轴承制作方法，包括以下步骤(1)制作包含热塑性聚合物和固体润滑材料的混合材料或复合材料，所述固体润滑材料的体积占所述混合材料或复合材料总体积的1%-90% ；(2)制作塑化定型体，可采用以下任意一种方法制成方法一将混合材料或复合材料加入并保持在轴承内腔，然后对轴承整体加热，加热温度高于聚合物的黏流化温度并低于聚合物的热分解温度，混合材料或复合材料呈现熔融状态填充在轴承内腔，然后冷却，聚合物包裹固体润滑材料塑化在轴承内腔，形成塑化定型体；方法二 以混合材料或复合材料为原料，利用注塑机，采用注塑成型工艺，将熔融状态的混合材料或复合材料注射入轴承内腔，冷却后，聚合物包裹固体润滑材料塑化在轴承内腔，形成塑化定型体；(3)在轴承工作时，所述塑化定型体随轴承保持器一起运转，与滚动体、保持器、外圈和内圈接触碰撞，促使所述塑化定型体中的固体润滑材料脱落，在轴承零件的工作表面形成固体转移润滑膜，使轴承免于磨损和失效。进一步地，所述热塑性聚合物包括单一热塑性聚合物、若干种热塑性聚合物的组合及其填充、增强、复合、改性产品。进一步地,所述热塑性聚合物包括聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯硫醚酮 (PPSK)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU/PSF)、聚芳砜(PASU)、聚醚砜(PES/PESU)、聚醚酰亚胺 (PEI)、聚全氟乙丙烯(PFEP)和聚四氟乙烯(PTFE)。进一步地，所述固体润滑材料包括软金属固体润滑材料、金属化合物固体润滑材料、无机物固体润滑材料和有机物固体润滑材料的其中之一或其组合。进一步地，所述金属化合物固体润滑材料包括二硫化钥。进一步地，所述无机物固体润滑材料包括石墨。进一步地，所述塑化定型体的体积占所述轴承内腔自由空间的15%_100%。进一步地，所述滚动体、保持器、外圈和内圈采用钢材制造，制成后进行化学热处理，所述化学热处理方法包括锰系磷化、盐浴渗氮或达克罗涂层。一种滚动轴承，包括外圈、内圈、嵌入外圈滚道和内圈滚道之间的滚动体和将滚动体沿圆周方向均匀分隔的保持器，还包括嵌设在所述外圈和所述内圈之间的塑化定型体， 所述塑化定型体分别与所述滚动体和所述保持器接触，所述塑化定型体包括热塑性聚合物和固体润滑材料。进一步地,所述热塑性聚合物包括聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯硫醚酮 (PPSK)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU/PSF)、聚芳砜(PASU)、聚醚砜(PES/PESU)、聚醚酰亚胺 (PEI)、聚全氟乙丙烯(PFEP)、聚四氟乙烯(PTFE)的其中之一或其组合，以及它们的填充、 增强、复合、改性产品。5进一步地，所述固体润滑材料包括软金属固体润滑材料、金属化合物固体润滑材料、无机物固体润滑材料和有机物固体润滑材料的其中之一或其组合。进一步地，所述金属化合物固体润滑材料包括二硫化钥。进一步地，所述无机物固体润滑材料包括石墨。进一步地，所述固体润滑材料的体积占所述塑化定型体总体积的1%_90%。与现有技术相比，本专利技术有以下优点1、本专利技术的固体润滑材料可从塑化定型体上脱落，持续不断地为轴承工作表面提供固体润滑材料，实现了转移膜润滑，可终生润滑免维护，从而降低了轴承的制造成本和维护成本，提高了轴承的运行可靠度，并延长了轴承的使用寿命；2、本专利技术的塑化定型体不会干扰轴承保持器和滚动体的正常运转，且本专利技术的滚动轴承无需轴向限位装置，是一个非常具有工程实际意义的专利技术；3、本专利技术的滚动轴承在高温、超高温、低温、超低温、介质侵袭、忌讳油剂污染等场合具有广阔的应用前景。附图说明图I为本专利技术的热塑性聚合物聚醚醚酮(PEEK)保持石墨进行润滑的滚动轴承的结构示意图2为本专利技术的热塑性聚合物聚苯硫醚(PPS)保持二硫化钥进行润滑的滚动轴承的结构示意图。具体实施例方式以下结合附图，详细说明本专利技术。实施例一在本实施例中，热塑性聚合物采用聚醚醚酮(PEEK)，固体润滑材料采用石墨制成双面防尘盖密封深沟球轴承，如图I所示，该轴承制造过程及方法如下(1)将粒状或粉状聚醚醚酮和石墨混合匀化，制成混合材料；(2)外圈11、内圈12和滚动体13均采用轴承钢制成，并根据轴承使用温度范围进行淬火回火，经磨削、超精等机械加工成型后进行化学热处理，在本实例中，进行锰系磷化处理；(3)保持器14采用中碳钢板制造，机械加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵联春，陈淑英，
申请(专利权)人：上海斐赛轴承科技有限公司，
类型：发明
国别省市：