专利名称：滚动轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于高温或真空等环境下自润滑型固体润滑滚动轴承的改进。
背景技术：
对于用于高温或高真空环境下的滚动轴承，由于不能使用常规的润滑脂润滑方式，多年来一直使用固体润滑方式对轴承进行润滑。专利文献专利文献I日本特开平07 - 151152号公报专利文献2日本特开平09 - 144760号公报专利文献3日本特开平08 - 004773号公报专利文献4日本实公平07 - 021927号公报专利文献5日本实开昭63 - 035817号公报专利文献6日本特开昭55 - 099332号公报专利文献7日本特开平01 - 261516号公报专利文献8日本特开平02 - 146314号公报专利文献9日本实开平03 - 003699号公报专利文献10日本实开平05 - 032831号公报专利文献11日本实公昭36 - 019806号公报专利文献12日本特开平02 - 021027号公报专利文献13日本实开平04 - 082432号公报专利文献14日本特开平08 - 232961号公报专利文献15国际公开W O 1999 / 060281号公报
实用新型内容实用新型要解决的课题但是，人们希望轴承旋转更平稳、寿命更长、装配更容易、成本更低。为此，本实用新型提供一种滚动顺畅、安全可靠、低成本的固体润滑滚动轴承。解决课题的手段如技术方案I所示，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架。其特征在于:所述保持架以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。如技术方案2所示，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架。其特征在于:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。如技术方案3所示，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架。其特征在于:所述保持架以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈鼓形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。如技术方案4所示，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架。其特征在于:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈鼓形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。如技术方案5所示，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架。其特征在于:所述保持架以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形或鼓形，在所述圆柱形或鼓形填块的至少一个端面具有直径小于主体部分的大致圆柱形凸起，所述凸起面向滚动体，并且在所述凸起的端面设置有凹坑；所述填块的所述凸起的端面或所述凹坑与滚动体相接触。如技术方案6所示，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架。其特征在于:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形或鼓形，在所述圆柱形或鼓形填块的至少一个端面具有直径小于主体部分的大致圆柱形凸起，所述凸起面向滚动体，并且在所述凸起的端面设置有凹坑；所述填块的所述凸起的端面或所述凹坑与滚动体相接触。根据以上结构，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承，因其填块和滚动体稳定接触，故不仅能实现平稳旋转、高可靠度、长寿命，还能实现低成本。尤其是，由于滚动体与含有固体润滑剂的填块的凹坑或带凹坑的端面相接触，固体润滑剂发生转移并粘附在滚动体表面，因此能获得充分的润滑。前文中所述的鼓形填块指的是，圆柱形填块的圆柱部分沿直径方向向外鼓起。详细地说，其鼓起部分可以是单一圆弧、复合圆弧、椭圆弧、对数曲线或其合成形状，但鼓起部分优选不呈角形的形状。另外，鼓起部分的最大直径优选:超过端面直径的100%，但低于端面直径的150%。如超过150%，填块难以稳定地跟随轴承一起旋转。此外，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承中使用的所述填块，由圆柱形或鼓形的主体和,至少在主体的一个端面具有直径小于主体部分的圆柱形凸起构成。所述主体的端面去掉所述凸起后的环形平地称为“陆地”。由于设置了所述凸起和所述“陆地”，填块的轴向长度即使很长，填块也难以发生开裂或毁坏，并且易于装配。在所述填块的两个端面，可以设置所述凸起、也可将其中的一个端面设置为平面或凸面或凹面。另外，为了防止开裂和局部破损，所述填块的角部可施以倒角。更进一步，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承优选以下特征:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面，并且至少在滚动体表面镀以与所述填块相同润滑剂的固体润滑膜。与在所有滚动体之间全部安置固体润滑填块的原有轴承相比，本实用新型提供之结构的填块数量少，可降低成本。另外，在轴承旋转时，填块圆周方向发生的冲击力小，可降低填块毁坏的风险。还有，采用I个兜孔包容I个填块和2个滚动体之结构，可在轴承的径向和圆周方向同时以曲面包容填块和滚动体，使轴承旋转时，保持架的中心轴与填块和滚动体的中心轴基本保持恒定。因此，即使填块发生磨损，也能长期抑制摩擦矩变动和振动。更进一步，在轴承旋转的初始阶段，即使从填块转移至滚动体的固体润滑剂不够充分，也能获得速效的、充分的润滑性能，实现轴承的长寿命。更进一步，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承优选以下特征:所述保持架兜孔在圆周方向的间隙范围设置为0.01 mm至滚动体直径的20%。如此，可有效抑制轴承的启动摩擦矩、动摩擦矩和保持架的振动。更进一步，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承优选以下特征:将所述填块的直径设置为滚动体直径的0.50至0.95倍。如此，可以抑制轴承的动摩擦矩，防止偏磨损，维持轴承的低振动。更进一步，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承优选以下特征:将与滚动体接触的所述保持架兜孔的曲率半径设置为滚动体半径的1.01至1.10倍。如此，可使保持架与滚动体之间的间隙恰到好处，防止保持架发生振动。本实用新型提供的固体润滑滚动轴承中使用的所述填块，其材料可为二硫化钥、二硫化钨、或氮化硼中的任一种。或可以是以二硫化钥以及二硫化钨为润滑剂主成分，与铁、铜、镍、钨、锡、钴、铬(F e、C u、N 1、W、S n、C o、C r )中所选金属或这些金属的氧化物、硼化物进行烧结而获得的具有自润滑性的烧结复合材料。据此，可防止填块发生过度磨损或破碎。尤其是，与以石墨为润滑剂主成分的材料相比，将润滑剂主成分之二硫化钥(MoS 2)以及二硫化钨(WS 2)控制在80%以下，其余为铁系合金的自润滑性烧结复合材料具有较好的强度，磨损量也比较小，并且既可以在大气中使用，也可以在真空中使用，是本实用新型填块材料的优选。但在350°C以上高温下使用本轴承时，其填块材料优选以氮化硼为润滑剂主成分、与镍合金复合而成的自润滑性烧结复合材料。本实用新型提供的固体润滑滚动轴承，特别适用于在高温、低速条件下使用的窑车车轴支承。此时，本轴承的内圈旋转。另外，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承，也特别适用于薄膜展幅机，此时，本轴承的外圈旋转。更进一步，当某些用途要求轴承具备一定刚度时，可对轴承施加预紧力。此外，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承，一个轴承只要具备3个以上滚动体即可。当轴承内圈内径与外圈外径的尺寸相近，即为所谓的薄壁轴承时，可使用薄型保持架，同时减小滚动体和填块的尺寸，增加滚动体和填块的数量。还有，本实用新型提供的固体润滑滚动轴承，其轴承形式可为多种多样，如圆柱滚子轴承、角接触球轴承等。轴承的组合形式也可为多种多样，如根据需要可为圆柱滚子轴承和深沟球轴承的组合等。更进一步，根据需要也可在轴承上安装橡胶密封圈、金属密封盖。此外，还可以根据轴承的使用条件适当选定轴承内外圈的宽度。滚动体的节圆直径P cD也可以根据需要进行选择。或可根据需要，事先对轴承滚道、滚动体以及保持架施以镀膜处理。
图1是本实用新型提供的固体润滑滚动轴承切割后的斜视图。图2是轴承保持架的正面图。图3是图1中保持架的局部放大图。图4是图2中IV方向保持架的侧面视图。图5 ( a )是原有填块的斜视图，(b ) (d )是本实用新型提供的填块斜视图，(e )是展示了填块与滚动体装配于轴承后的相互位置的图。符号说明I 外圈2 内圈3滚动体4 填块5保持架
具体实施方式
以下参照附图对本实用新型的具体实施方式
进行说明。图1 图5 (图5 Ca)除外)表示本实用新型提供的固体润滑滚动轴承的具体实施方式
。图1是该轴承切割后的斜视图，图2是该轴承保持架的正面图，图3是该轴承保持架的局部放大图，图4是图2中IV方向保持架的侧面视图，图5是填块的斜视图。在轴承的外圈I和内圈2之间,8个滚动体3 (本案例为球)按一定间隔配置于圆周方向。以2个球3为I组夹持I个填块4，然后一起包容于保持架兜孔51，构成一个包容单位。关于填块4，图5 ( a )表示原有填块的形状，本实用新型提供的填块的形状为图5
(13) ((1)所示。[0063]图5 (b )展示了，在圆柱形填块4的两个端面41的中心处设置有凹坑101，凹坑与端面41之间的交界线102处，施以倒角。凹坑101可为球形，或可为圆锥形。图5 ( c )展示了，在鼓形填块4的两个端面41上，设置了大致椭圆形的凹坑101。凹坑101的形状，也可为其他的如十字形、平行槽等等。图5 ( d )展示了，在具有“陆地” 105的填块4的两个端面上，设置了大致圆形的凹坑101。图5 ( e )展示了填块4与滚动体3装配于轴承后的相互位置。填块4的凹坑101的交界线102的一部分与滚动体3相接触。据此，可使填块的姿势保持稳定，轴承平稳旋转。
权利要求1.一种滚动轴承，其包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架， 其特征在于:所述保持架以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。
2.一种滚动轴承，其包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架， 其特征在于:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。
3.一种滚动轴承，其包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架， 其特征在于:所述保持架以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈鼓形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。
4.一种滚动轴承，其包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架， 其特征在于:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈鼓形，至少一个端面面向滚动体，且所述端面设置有凹坑；所述填块的所述凹坑或所述端面与滚动体相接触。
5.一种滚动轴承，其包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架， 其特征在于:所述保持架以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形或鼓形，在所述圆柱形或鼓形填块的至少一个端面具有直径小于主体部分的大致圆柱形凸起，所述凸起面向滚动体，并且在所述凸起的端面设置有凹坑；所述填块的所述凸起的端面或所述凹坑与滚动体相接触。
6.一种滚动轴承，其包括:内圈；外圈；滚动体；由含有固体润滑剂的材料制成的填块；以及带有包容所述填块和所述滚动体的兜孔的保持架， 其特征在于:所述保持架以2个滚动体夹持一个所述填块为单位进行包容，并且所述保持架兜孔在所述滚动轴承的径向和圆周方向具有包容填块和滚动体的曲面；所述填块呈大致圆柱形或鼓形，在所述圆柱形或鼓形填块的至少一个端面具有直径小于主体部分的大致圆柱形凸起，所述凸起面向滚动体，并且在所述凸起的端面设置有凹坑；所述填块的所述凸起的端面或所述凹坑与滚动体相接触。
专利摘要用于高温或高真空环境的滚动轴承，由于不能使用润滑脂进行润滑，往往使用由石墨等固体润滑材料制成的填块安置于滚动体之间，即采用所谓的填块型固体润滑。然而，由于填块非常脆，轴承旋转时极易损坏从而使轴承发生异常振动，或引起填块脱落。本实用新型提供的固体润滑滚动轴承包括∶内圈；外圈；滚动体；由所选之材料制成的含有固体润滑剂的填块；和带有兜孔的保持架。所述兜孔用于包容填块和滚动体、并且以至少一个填块和至少一个滚动体为单位进行包容。采用以上结构，填块不易脱落、不易损坏，轴承振动小、旋转安全平稳。
文档编号F16C33/46GK202926880SQ20122042820
公开日2013年5月8日 申请日期2012年8月27日 优先权日2012年7月23日
发明者细谷真幸 申请人:日本精工株式会社