CN101576122B - 粉末冶金无油润滑轴承及其制备方法 - Google Patents

粉末冶金无油润滑轴承及其制备方法 Download PDF

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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

粉末冶金无油润滑轴承及其制备方法
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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