CN101576122B - 粉末冶金无油润滑轴承及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末冶金无油润滑轴承及其制备方法，该粉末冶金无油润滑轴承包括具有轴向中心孔的轴体，在轴体的外表面上设有储油槽。所述的制备方法包括(1)将Cu-Sn粉和C粉混合均匀后，进行成形；其中各组分的重量份数为：C：0.5～3.0，Cu：85～93.5；Sn：5～13；(2)控温650℃～730℃，烧结；(3)依次进行精整和洗净；(4)真空油浸；(5)进行脱油处理即可。该产品精度高，尺寸稳定性好。由于产品内径公差控制在8u，同轴度在0.05mm以下，与轴的配合间隙小，因而摩擦接触面积小，增加了风扇的旋转效率，降低风扇的运转噪音，提高了风扇的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末冶金轴承及其制备方法，尤其涉及一种粉末冶金无油润滑轴承及其制备方法。
背景技术
目前，普通轴承在制造过程中，容易产生裂痕和内径弯曲等问题，直接造成生产出的轴承报废率高、生产效率低，不利于轴承的大批量生产。另外，由于电机运转时轴芯和轴承的接触面积较大，产生摩擦，轴芯会迅速磨损，同时，也会使电机的启动电流增大，从而导致电机的早期烧损。若在轴承中外加润滑油，此时润滑油会受到摩擦热的影响迅速挥发，裂解，并不能起到很好的效果。此外，由于普通轴承具有内径容易产生变形和上下两端同轴差等缺点，在降低了电机的运转效率的同时，还增加了运转时的摩擦噪音。
无油自润滑轴承主要应用于汽车、加工机床、锻压设备和工程机械等设备，这些设备的工作环境要求相对严格，如：中等或重负载、运转速度高、具备耐腐蚀条件等等，由于加油不方便或者无需现场加油，所以轴承必须具备高的强度、高的韧性和高的精度与尺寸稳定性。无油自润滑轴承是电机的关键零件，它的结构和内径精度直接影响着电机的运转噪音、使用寿命等关键特性。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种粉末冶金无油润滑轴承，以实现产品具有精度高，尺寸稳定性好，有效延长电机寿命等优点；本发明的另一目的是提供粉末冶金无油润滑轴承的一种制备方法。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种粉末冶金无油润滑轴承，包括具有轴向中心孔的轴体，在所述的轴体的外表面上设有储油槽。所述的储油槽有2个，沿轴承的中心对称设置。所述的2个储油槽各自从中心孔的入口开始沿轴向向内设置。该储油槽并未贯穿轴体的外表面。
所述的粉末冶金无油润滑轴承的各组分的重量份数为：C：0.5～3.0，Cu：85～93.5；Sn：5～13。
该粉末冶金无油润滑轴承的径向压溃力：≥110kgf；材料径向压溃强度：60～250MPa；摩擦系数：0.003～0.020；外径偏芯：≤0.05mm；端面偏芯：≤0.05mm。
一种制备上述的粉末冶金无油润滑轴承的方法，包括以下步骤：
(1)将Cu粉、Sn粉和C混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数为：C：0.5～3.0，Cu：85～93.5；Sn：5～13；
(2)把步骤(1)的产物放入网带烧培炉中进行烧结，烧结温度为650℃～730℃；
(3)把烧结后的产物依次进行精整和洗净工序；
(4)真空条件下，进行油浸工序；
(5)对步骤(4)的产物进行脱油处理，即制备出粉末冶金无油润滑轴承。
其中，真空油浸所使用的油为氟化油，真空度为0～5mmHg。
所制备出的粉末冶金无油润滑轴承，径向压溃力：≥110kgf；材料径向压溃强度：60～250MPa；摩擦系数：0.003～0.020；外径偏芯：≤0.05mm；端面偏芯：≤0.05mm。
本发明的粉末冶金无油润滑轴承的制备方法，将含有Cu-Sn粉的原材料加入C粉后，经过定量配置充分搅拌均匀，在模具中加压成形，加压成形的压力范围6-20吨，使粉末由松散结合变为机械咬合，经烧结炉烧结后，再在封闭模腔中采用4度面打工艺整形以形成内径精密部分，4度面打工艺整形设备为15吨整形机。经过检验合格，真空含浸氟化油后再脱油处理后包装入库。
有益效果：该产品是使用在散热器风扇中的高性能零件，产品精度高，尺寸稳定性好。它是利用添加了固体润滑剂C(石墨)的铜锡粉末为原料，经过独特的四度面打工精密整形后得到的一种无铅自润滑轴承。由于产品内径公差控制在8u，同轴度在0.05mm以下，与轴的配合间隙小，因而摩擦接触面积小，增加了风扇的旋转效率，降低风扇的运转噪音，提高了风扇的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的粉末冶金无油润滑轴承的剖视图。
图2是本发明的粉末冶金无油润滑轴承的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的解释。
如图1和图2所示，是本发明的粉末冶金无油润滑轴承。该粉末冶金无油润滑轴承，包括轴体2，在轴体2的中心设有轴向中心孔1，在轴体2的外表面上设有储油槽3。该储油槽3共有2个，所述的2个储油槽3各自从中心孔的2个入口开始沿轴向向内设置。该储油槽3并未贯穿轴体的外表面，长度约为整个轴体2长度的1/3至1/2。这2个储油槽3与轴承的中心呈对称设置。
实施例1
将Cu粉、Sn粉和C混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数为：C：0.5，Cu：86.5，Sn：13；然后放入网带烧培炉中进行烧结，烧结温度为650℃；烧结后的产物依次进行精整和洗净工序；真空条件下，进行油浸氟化油工序；最后进行脱油处理，即制备出粉末冶金无油润滑轴承。
经检测，所制备出的粉末冶金无油润滑轴承，径向压溃力：110kgf；材料径向压溃强度：60MPa；摩擦系数：0.020；外径偏芯：0.05mm；端面偏芯：0.05mm。
实施例2
将Cu粉、Sn粉和C混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数为：C：3.0，Cu：92，Sn：5；然后放入网带烧培炉中进行烧结，烧结温度为730℃；烧结后的产物依次进行精整和洗净工序；真空条件下，进行油浸氟化油工序；最后进行脱油处理，即制备出粉末冶金无油润滑轴承。
经检测，所制备出的粉末冶金无油润滑轴承，径向压溃力：130kgf；材料径向压溃强度：150MPa；摩擦系数：0.010；外径偏芯：0.03mm；端面偏芯：0.04mm。
实施例3
将Cu粉、Sn粉和C混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数为：C：2.0，Cu：85；Sn：13；然后放入网带烧培炉中进行烧结，烧结温度为730℃；烧结后的产物依次进行精整和洗净工序；真空条件下，进行油浸氟化油工序；最后进行脱油处理，即制备出粉末冶金无油润滑轴承。
经检测，所制备出的粉末冶金无油润滑轴承，径向压溃力：170kgf；材料径向压溃强度：230MPa；摩擦系数：0.008；外径偏芯：0.02mm；端面偏芯：0.01mm。
实施例4
将Cu粉、Sn粉和C混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数为：C：1.0，Cu：89.5；Sn：10.5；然后放入网带烧培炉中进行烧结，烧结温度为690℃；烧结后的产物依次进行精整和洗净工序；真空条件下，进行油浸氟化油工序；最后进行脱油处理，即制备出粉末冶金无油润滑轴承。
经检测，所制备出的粉末冶金无油润滑轴承，径向压溃力：≥110kgf；材料径向压溃强度：60～250MPa；摩擦系数：0.003～0.020；外径偏芯：≤0.05mm；端面偏芯：≤0.05mm。
Claims (4)
1.一种制备粉末冶金无油润滑轴承的方法，该粉末冶金无油润滑轴承包括具有轴向中心孔(1)的轴体(2)，在所述的轴体(2)的外表面上设有储油槽(3)；所述的粉末冶金无油润滑轴承的各组分的重量份数为：C：0.5～3.0，Cu：85～93.5；Sn：5～13；其特征在于，包括以下步骤：
(1)将Cu粉、Sn粉和C混合均匀后，放入成型机中成形；其中各组分的重量份数比为：C：0.5～3.0，Cu：85～93.5；Sn：5～13；
(2)把步骤(1)的产物放入网带烧培炉中进行烧结，烧结温度为650℃～730℃；
(3)把烧结后的产物依次进行精整和洗净工序；
(4)真空条件下，进行油浸工序；
(5)对步骤(4)的产物进行脱油处理，即制备出粉末冶金无油润滑轴承。
2.根据权利要求1所述的制备粉末冶金无油润滑轴承的方法，其特征在于：步骤(4)中，油浸工序所使用的油为氟化油。
3.根据权利要求1所述的制备粉末冶金无油润滑轴承的方法，其特征在于：所制备的粉末冶金无油润滑轴承的径向压溃力≥110kgf。
4.根据权利要求1所述的制备粉末冶金无油润滑轴承的方法，其特征在于：所制备的粉末冶金无油润滑轴承的摩擦系数为0.003～0.020。
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