CN108468717A - 一种电主轴复合陶瓷轴承 - Google Patents

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李征
马洪全
王锐
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Abstract

一种电主轴复合陶瓷轴承，它涉及一种轴承，以解决目前电主轴上的复合陶瓷轴承上的内圈和外圈使用寿命低的问题。本发明包括高氮钢制成的内圈、高氮钢制成的外圈、陶瓷制成的滚动体和保持架；外圈套在内圈上，外圈与内圈之间设有多个滚动体，每个滚动体设置在保持架的兜孔中，外圈的内表面与内圈的外表面各加工有与滚动体配合的滚道，外圈的滚道的表面和内圈滚道的表面均涂有类金刚石层。本发明在内圈的滚道和外圈的滚道上设置类金刚石层，使轴承的接触性抗疲劳寿命至少提高2倍。本发明适用于电主轴。

Description

一种电主轴复合陶瓷轴承
技术领域
本发明涉及一种轴承，具体涉及一种电主轴复合陶瓷轴承。
背景技术
高速加工技术越来越受到机械制造领域的关注，高速切削不但提高了整体加工效率，而且同时极大的提高了加工表面的质量。高速电主轴单元作为高速机床的关键部件，其要求轴承应同时兼具高转速、高精度、高钢性、低噪音、低温升等性能。
目前行业内已经引进使用复合陶瓷球轴承来达到高转速的性能，但是，轴承的内外圈仍然存在使用寿命不能达到用户满意的问题。
发明内容
本发明为了解决目前电主轴上的复合陶瓷轴承上的内圈和外圈使用寿命低的问题，而提供一种电主轴复合陶瓷轴承。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种电主轴复合陶瓷轴承，它包括高氮钢制成的内圈、高氮钢制成的外圈、陶瓷制成的滚动体和保持架；
外圈套在内圈上，外圈与内圈之间设有多个滚动体，每个滚动体设置在保持架的兜孔中，外圈的内表面与内圈的外表面各加工有与滚动体配合的滚道，外圈的滚道的表面和内圈滚道的表面均涂有类金刚石层。
进一步地，所述类金刚石层的厚度为3-5μm。
进一步地，所述滚动体为球体。
进一步地，所述内圈上的滚道的一侧的加工有圆锥面。
进一步地，在所述外圈上的滚道相邻的两个圆柱面中，与所述圆锥面同侧的一个圆柱面比另一个圆柱面小。
进一步地，所述滚动体为Si3N4滚动体。
进一步地，所述内圈和外圈由材料40Cr15Mo2VN制成。
进一步地，所述保持架为酚醛层压布管保持架。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一、本发明内圈和外圈均涂有类金刚石层，可以降低本发明的滑动摩擦系数和噪音，提高内圈的滚道和外圈的滚道的硬度以及自然能效，弹性模量增大，热膨胀系数变小，从而提高本发明的使用寿命。
二、本发明在内圈的滚道和外圈的滚道上设置类金刚石层，使轴承的接触性抗疲劳寿命至少提高2倍。
三、采用高氮的超洁净钢制成的内圈和外圈具有较高的抗腐蚀性，高疲劳强度和高耐冲击韧性，并能在良好的润滑条件下，延长轴承的使用寿命2倍以上。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1来说明本实施方式，本实施方式它包括高氮钢制成的内圈1、高氮钢制成的外圈2、陶瓷制成的滚动体3和保持架4；
外圈2套在内圈1上，外圈2与内圈1之间设有多个滚动体3，每个滚动体3设置在保持架4的兜孔中，外圈2的内表面与内圈1的外表面各加工有与滚动体3配合的滚道，外圈2的滚道的表面和内圈1滚道的表面均涂有类金刚石层。
具体实施方式二：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述类金刚石层的厚度为3-5μm。
如此设置，使内圈和外圈的磨损减少2/3以上。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述滚动体3为球体。
其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述内圈1的外表面还加工有与滚道相连的圆锥面。
其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述外圈2的滚道两侧的内径不等，其中与所述圆锥面正对的内径比另一个内径小。
其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述滚动体3为Si3N4滚动体。
其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述内圈1和外圈2由材料40Cr15Mo2VN制成。
其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述保持架4为酚醛层压布管保持架。
如此设置，使保持架4具有较高径向抗张强度，使本发明更好地在高转速下运行。
其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。

Claims (8)

1.一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：它包括高氮钢制成的内圈(1)、高氮钢制成的外圈(2)、陶瓷制成的滚动体(3)和保持架(4)；
外圈(2)套在内圈(1)上，外圈(2)与内圈(1)之间设有多个滚动体(3)，每个滚动体(3)设置在保持架(4)的兜孔中，外圈(2)的内表面与内圈(1)的外表面各加工有与滚动体(3)配合的滚道，外圈(2)的滚道的表面和内圈(1)滚道的表面均涂有类金刚石层。
2.根据权利要求1所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述类金刚石层的厚度为3-5μm。
3.根据权利要求2所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述滚动体(3)为球体。
4.根据权利要求3所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述内圈(1)的外表面还加工有与滚道相连的圆锥面。
5.根据权利要求4所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述外圈(2)的滚道两侧的内径不等，其中与所述圆锥面正对的内径比另一个内径小。
6.根据权利要求5所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述滚动体(3)为Si3N4滚动体。
7.根据权利要求6所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述内圈(1)和外圈(2)由材料40Cr15Mo2VN制成。
8.根据权利要求7所述的一种电主轴复合陶瓷轴承，其特征在于：所述保持架(4)为酚醛层压布管保持架。
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