CN103486137B - 一种轴承滚珠及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承滚珠，包括滚珠本体，滚珠本体的外部为双层结构；滚珠本体的外表面分布有孔径为3～20μm的第一系列微型孔，滚珠本体的外表面还设置有第一系列微型孔的偏心孔——第二系列微型孔；第一系列微型孔的深度为0.1～5μm；第二系列微型孔和双层结构的内部空间连通多个第一系列微型孔。第一系列微型孔可以容纳润滑油，多个第一系列微型孔之间的连通通道——第二系列微型孔和双层结构的内部空间也可以容纳润滑油，从而使得润滑油可以很好地存在于滚珠本体的表面上，由于润滑油的存在导致摩擦系数减小，热量的产生减少；使轴承滚珠的抗疲劳强度增加，延长其使用寿命。本发明还提供了该轴承滚珠的制备方法。

Description

一种轴承滚珠及其制造方法

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种轴承滚珠及其制造方法。

背景技术

轴承滚珠是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件，是轴承的关键组成部件。

为了减小摩擦系数，人们通常采用的方式是尽可能的使得滚珠光滑，然而由于滚珠光滑，也就使得润滑油不能很好地浸润在滚珠的表面，导致在轴承的使用过程中，滚珠摩擦严重，产生大量的热量，容易导致其疲劳失效，缩短其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承滚珠及其制造方法，能够使得润滑油很好地存在于轴承滚珠的表面上，由于润滑油的存在导致摩擦系数较小，减少热量的产生；使其抗疲劳强度增加，延长其使用寿命。

本发明采用以下技术方案实现。

一种轴承滚珠，包括滚珠本体，滚珠本体的外部为双层结构；滚珠本体的外表面分布有孔径为3～20μm的第一系列微型孔，滚珠本体的外表面还设置有第一系列微型孔的偏心孔——第二系列微型孔；第一系列微型孔的深度为0.1～5μm；第二系列微型孔和双层结构的内部空间连通多个第一系列微型孔。

优选的，滚珠本体的直径为1～20mm。

优选的，滚珠本体的直径为3～6mm。

优选的，第一系列微型孔的分布面积占滚珠本体的外表面面积的5%～10%；第一系列微型孔均匀分布于滚珠本体的外表面。

优选的，第一系列微型孔相互之间的距离为其孔径的5～10倍。

本发明还提供了上述轴承滚珠的制作方法，包括：A.在滚珠本体的外表面静电喷涂一层厚度为0.1～0.5μm的树脂层；B.在树脂层上化学沉积不锈钢层，不锈钢层的厚度为0.1～2μm；C.采用高能束蚀刻工艺在不锈钢层制作第一系列微型孔，第一系列微型孔穿透树脂层，第一系列微型孔的孔径为10～35μm；D.在第一系列微型孔的孔壁化学沉积不锈钢层，沉积不锈钢层的厚度为1～2μm；E.通过电镀工艺，在沉积不锈钢层上电镀不锈钢，电镀不锈钢层的厚度为3～5μm。

其中，高能束蚀刻工艺包括激光蚀刻、电子束蚀刻或聚焦离子束蚀刻。

优选的，步骤E之后还包括：

F.采用高能束蚀刻工艺在滚珠本体的外表面蚀刻第一系列微型孔的偏心孔——第二系列微型孔；

G.高温烧蚀轴承滚珠，树脂层的灰烬通过第二系列微型孔逸出。

优选的，高温烧蚀的温度比树脂的着火点温度高100℃以上。

优选的，高温烧蚀的温度比电镀不锈钢层的熔点温度低不超过400℃，即不锈钢的熔点温度为1800℃时，高温烧蚀的温度不低于1400℃。

本发明的有益效果为：一种轴承滚珠，包括滚珠本体，滚珠本体的外部为双层结构；滚珠本体的外表面分布有孔径为3～20μm的第一系列微型孔，滚珠本体的外表面还设置有第一系列微型孔的偏心孔——第二系列微型孔；第一系列微型孔的深度为0.1～5μm；第二系列微型孔和双层结构的内部空间连通多个第一系列微型孔。第一系列微型孔可以容纳润滑油，多个第一系列微型孔之间的连通通道——第二系列微型孔和双层结构的内部空间也可以容纳润滑油，从而使得润滑油可以很好地存在于滚珠本体的表面上，由于润滑油的存在导致摩擦系数减小，热量的产生减少；使轴承滚珠的抗疲劳强度增加，延长其使用寿命。本发明还提供了该轴承滚珠的制备方法。

附图说明

为了更清楚、有效地说明本发明实施例的技术方案，将实施例中所需要使用的附图作简单介绍，不言自明的是，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来讲，无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出其它附图。

图1是本发明一种轴承滚珠的结构示意图。

图2是本发明一种轴承滚珠的剖面图。

图3是本发明一种轴承滚珠的制造方法的流程示意图。

图中：

1-滚珠本体；2-第一系列微型孔；3-第二系列微型孔。

具体实施方式

本发明提供了一种轴承滚珠及其制造方法，为了使本领域中的技术人员更清楚的理解本发明方案，并使本发明上述的目的、特征、有益效果能够更加明白、易懂，下面结合附图1-3和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种轴承滚珠，包括滚珠本体1，滚珠本体1的外部为双层结构；滚珠本体1的外表面分布有孔径为3～20μm的第一系列微型孔2，滚珠本体1的外表面还设置有第一系列微型孔2的偏心孔——第二系列微型孔3；第一系列微型孔2的深度为0.1～5μm；第二系列微型孔3和双层结构的内部空间连通多个第一系列微型孔2。

本实施例中，滚珠本体1的直径为10mm。根据需要，滚珠本体1的直径也可以为1mm、3mm、5mm、6mm、15mm及20mm等。

第一系列微型孔2的分布面积占滚珠本体1的外表面面积的5%～10%；第一系列微型孔2均匀分布于滚珠本体1的外表面。

第一系列微型孔2相互之间的距离为其孔径的5～10倍。

第一系列微型孔2可以容纳润滑油，多个第一系列微型孔2之间的连通通道——第二系列微型孔3和双层结构的内部空间也可以容纳润滑油，从而使得润滑油可以很好地存在于滚珠本体的表面上，由于润滑油的存在导致摩擦系数减小，热量的产生减少；使轴承滚珠的抗疲劳强度增加，延长其使用寿命。本发明还提供了该轴承滚珠的制备方法。

本发明还提供了上述滚珠的制作方法，包括：

步骤101：在滚珠本体1的外表面静电喷涂一层厚度为0.1～0.5μm的树脂层。

步骤102：在树脂层上化学沉积不锈钢层，不锈钢层的厚度为0.1～2μm。

步骤103：采用高能束蚀刻工艺在不锈钢层制作第一系列微型孔2，第一系列微型孔2穿透树脂层，第一系列微型孔2的孔径为10～35μm。

步骤104：在第一系列微型孔2的孔壁化学沉积不锈钢层，沉积不锈钢层的厚度为1～2μm。

步骤105：通过电镀工艺，在沉积不锈钢层上电镀不锈钢，电镀不锈钢层的厚度为3～5μm。

步骤106：采用高能束蚀刻工艺在滚珠本体1的外表面蚀刻第一系列微型孔2的偏心孔——第二系列微型孔3。

步骤107：高温烧蚀轴承滚珠，树脂层的灰烬通过第二系列微型孔3逸出。

本实施例中，高能束蚀刻工艺包括激光蚀刻、电子束蚀刻或聚焦离子束蚀刻。

本实施例中，高温烧蚀的温度比树脂的着火点温度高100℃以上，高温烧蚀的温度比电镀不锈钢层的熔点温度低不超过400℃。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承滚珠，包括滚珠本体(1)，其特征在于，所述滚珠本体(1)的外部为双层结构；滚珠本体(1)的外表面分布有孔径为3～20μm的第一系列微型孔(2)，滚珠本体(1)的外表面还设置有第一系列微型孔(2)的偏心孔——第二系列微型孔(3)；所述第一系列微型孔(2)的深度为0.1～5μm；第二系列微型孔(3)和双层结构的内部空间连通多个所述第一系列微型孔(2)。

2.如权利要求1所述的轴承滚珠，其特征在于，所述滚珠本体(1)的直径为1～20mm。

3.如权利要求1所述的轴承滚珠，其特征在于，所述滚珠本体(1)的直径为3～6mm。

4.如权利要求1所述的轴承滚珠，其特征在于，所述第一系列微型孔(2)的分布面积占滚珠本体(1)的外表面面积的5％～10％；所述第一系列微型孔(2)均匀分布于滚珠本体(1)的外表面。

5.如权利要求1所述的轴承滚珠，其特征在于，所述第一系列微型孔(2)相互之间的距离为其孔径的5～10倍。

6.一种如权利要求1所述的轴承滚珠的制作方法，其特征在于，包括：

A.在滚珠本体(1)的外表面静电喷涂一层厚度为0.1～0.5μm的树脂层；

B.在所述树脂层上化学沉积不锈钢层，不锈钢层的厚度为0.1～2μm；

C.采用高能束蚀刻工艺在所述不锈钢层制作第一系列微型孔(2)，所述第一系列微型孔(2)穿透所述树脂层，所述第一系列微型孔(2)的孔径为10～35μm，制备得到成品轴承滚珠的第一系列微型孔(2)的孔径在3～20μm范围内；

D.在所述第一系列微型孔(2)的孔壁化学沉积不锈钢层，所述沉积不锈钢层的厚度为1～2μm；

E.通过电镀工艺，在所述沉积不锈钢层上电镀不锈钢，所述电镀不锈钢层的厚度为3～5μm。

7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述高能束蚀刻工艺包括激光蚀刻、电子束蚀刻或聚焦离子束蚀刻。

8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述步骤E之后还包括：

F.采用高能束蚀刻工艺在滚珠本体(1)的外表面蚀刻第一系列微型孔(2)的偏心孔——第二系列微型孔(3)；

G.高温烧蚀所述轴承滚珠，所述树脂层的灰烬通过所述第二系列微型孔(3)逸出。

9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述高温烧蚀的温度比所述树脂的着火点温度高100℃以上。

10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述高温烧蚀的温度比所述电镀不锈钢层的熔点温度低不超过400℃。