CN107339326A - 一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法 - Google Patents

一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法 Download PDF

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袁海涛
胡亭亮
孙小进
孙胜利
陈凡胜
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/47—Cosmonautic vehicles, i.e. bearings adapted for use in outer-space

Abstract

本发明公开了一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法。用于长寿命的固体润滑轴承组件的设计。其特征在于：1)轴承内圈、轴承外圈、轴承钢球均溅射镀二硫化钼(MoS2)基自润滑固体薄膜；2)轴承预紧力在保证轴系刚度前提下应尽可能小；3)轴和轴承座的材料与同一种材料制成的轴承内圈、轴承外圈及轴承钢球一致，两者线胀系数相差小于1×10‑7/K；4)轴承内圈与轴采用小过盈配合；5)轴承外圈与轴承座采用小间隙配合；6)固体润滑轴承的两侧分别安装内侧密封圈和外侧密封圈。本发明专利解决了固体润滑轴承组件长寿命的问题，实测寿命次数超过6200万次，具有较高的可靠性。

Description

一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法
技术领域
本发明涉及一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法，特别是涉及一种提高航天环境应用的固体润滑轴承组件寿命的方法。
背景技术
MoS2基自润滑固体薄膜以其无污染、温度适应范围宽、高承载能力、抗辐照性等优点在航天运动机构中得到广泛应用，现有技术固体润滑轴承组件的寿命一般小于1000万次，若运行超过1000万次，固体润滑易失效，无法满足现有航天要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法，解决固体润滑轴承组件在航天应用中寿命较短的问题。
所述的固体润滑轴承组件包括轴1、轴承座4、内侧密封圈2、外侧密封圈3、内侧锁紧螺母A7、外侧锁紧螺母A6、内侧锁紧螺母B8、外侧锁紧螺母B9及轴承钢球5、轴承内圈10、轴承外圈11、轴承内隔圈12、轴承外隔圈13；所述轴承组件的运动方式为转动或者往复摆动。
提高所述的固体润滑轴承组件寿命的方法如下：
1)轴承内圈10、轴承外圈11、轴承钢球5均溅射镀二硫化钼(MoS2)基自润滑固体薄膜；
2)轴承预紧力在保证轴系刚度前提下应尽可能小；
3)轴1和轴承座4的材料与同一种材料制成的轴承内圈10、轴承外圈11及轴承钢球5一致；
4)轴承内圈10与轴1采用小过盈配合，过盈量控制在0.001～0.003mm；
5)轴承外圈11与轴承座4采用小间隙配合，间隙量控制在0.003～0.005mm；
6)固体润滑轴承的两侧分别安装有内侧密封圈2和外侧密封圈3。
本发明很好的解决了固体润滑轴承组件在航天应用中寿命较短的问题。与现有技术相比，采用本发明设计方案的轴承组件其寿命超过6200万次，超过现有技术的6倍以上。
附图说明
图1为固体润滑轴承组件示意图；
图中，1是轴，4是轴承座，2是内侧密封圈，3是外侧密封圈，7是内侧锁紧螺母A，6是外侧锁紧螺母A，8是内侧锁紧螺母B，9是外侧锁紧螺母B，5是轴承钢球，10是轴承内圈，11是轴承外圈，12是轴承内隔圈，13是轴承外隔圈；
图2为现有设计技术下寿命试验后的轴承外圈形貌；
图3为本发明设计技术下寿命试验后的轴承外圈形貌。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
根据本发明的固体润滑轴承组件进行了加速寿命试验，轴承为角接触球轴承，轴承型号为71916，精度等级为P4，轴承背对背成对安装，通过修研隔圈刚性预紧。
1)轴承内圈10、轴承外圈11、轴承钢球5均溅射镀二硫化钼(MoS2)基自润滑固体薄膜；
2)轴承预紧力为100N；
3)轴1和轴承座4的材料与同一种材料制成的轴承内圈10轴承外圈11及轴承钢球5一致，均为9Cr18不锈钢；
4)轴承内圈10与轴1采用过盈配合，过盈为0.002mm；
5)轴承外圈11与轴承座4采用间隙配合，间隙为0.005mm；
6)固体润滑轴承的两侧分别安装内侧密封圈2和外侧密封圈3。
根据本发明方法设计组装的固体润滑轴承组件，进行了真空加速寿命试验研究，且在加速寿命试验前固体润滑轴承组件通过了力学试验考核。试验结果表明，轴承的旋转精度和尺寸精度在试验前后比较未见明显变化且都在P4级精度范围内，轴承润滑状态良好，轴承组件运转寿命次数超过6200万次。

Claims (1)

1.一种提高固体润滑轴承组件寿命的方法，所述的轴承组件包括轴(1)、轴承座(4)、内侧密封圈(2)、外侧密封圈(3)、内侧锁紧螺母A(7)、外侧锁紧螺母A(6)、内侧锁紧螺母B(8)、外侧锁紧螺母B(9)及轴承钢球(5)、轴承内圈(10)、轴承外圈(11)、轴承内隔圈(12)、轴承外隔圈(13)；所述轴承组件的运动方式为转动或者往复摆动，其特征在于方法如下：
1)轴承内圈(10)、轴承外圈(11)、轴承钢球(5)均溅射镀二硫化钼基自润滑固体薄膜；
2)轴承预紧力在保证轴系刚度前提下应尽可能小；
3)轴(1)和轴承座(4)的材料与同一种材料制成的轴承内圈(10)轴承外圈(11)及轴承钢球(5)一致，两者线胀系数相差小于1×10-7/K；
4)轴承内圈(10)与轴(1)采用小过盈配合，过盈量控制在0.001～0.003mm；
5)轴承外圈(11)与轴承座(4)采用小间隙配合，间隙量控制在0.003～0.005mm；
6)固体润滑轴承的两侧分别安装内侧密封圈(2)和外侧密封圈(3)。
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