CN202001503U

CN202001503U - 一种长寿命滚动轴承

Info

Publication number: CN202001503U
Application number: CN2011200843644U
Authority: CN
Inventors: 陈治贵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2021-03-28

Abstract

本实用新型的名称为一种长寿命滚动轴承。属于滚动轴承技术领域。它主要是解决现有GCr15钢滚动轴承存在使用寿命不够长的问题。它的主要其特征是：包括轴承内圈、轴承外圈、保持架和滚动体；在所述的轴承内圈、轴承外圈和滚动体外表面设有一层强化润滑层；强化润滑层是低温氮碳共渗层及其表面的渗硫层或是低温氮碳共渗层及其表面的渗硫层；在轴承内圈、轴承外圈和滚动体之间的运转部位注入有纳米抗磨润滑剂。本实用新型具有在GCr15钢滚动轴承零部件表面形成强化润滑层以延长轴承使用寿命的特点，主要用于GCr15钢滚动轴承。

Description

一种长寿命滚动轴承

技术领域

本实用新型属于滚动轴承技术领域。具体涉及一种在采用GCr15钢制成的轴承零部件的表面进行强化与润滑工艺处理的长寿命滚动轴承。

背景技术

轴承是机械领域使用最广泛的零部件之一，可分为滑动轴承和滚动轴承两大类，由于滚动轴承的摩擦系数比较小，容易起动又便于大量生产以及制造成本较低等许多优点，所以在生产实践中得到了广泛地应用。

轴承零部件在十分复杂和严峻的条件下工作，承受着各类较高的交变应力，如拉、压、剪切、摩擦应力等。滚动轴承的损坏方式是各式各样的，如剥落、卡孔、套圈断裂、压扁、压碎、磨损，腐蚀等失效形式。为此，要想提高滚动轴承的使用寿命，必须要求轴承零部件具有高的接触疲劳强度、高的整体强度和一定的冲击韧性，高的屈服强度和抗压强度、高的耐磨性能和抗腐蚀性能。

滚动轴承已有100多年的生产历史，长期以来，除了低碳合金钢需要渗碳淬火外，其GCr15钢轴承一直采用传统的淬火和低温回火工艺，形成一层保护层。目前，国内销售和使用的各类轴承产品几乎都是按该工艺生产的。20世纪80年代，国内外盛兴推广应用渗硫工艺。据有关资料报导，世界轴承生产强国瑞典、德国和日本、其生产的驰名品牌都应用了渗硫工艺，在国内，渗硫工艺只应用于模具及要求抗粘着磨损的零部件上。近几年才有少量应用到轴承方面的报导。另外，为了提高轴承的润滑性能，有不少生产厂家在润滑油中添加石墨，二硫化钼等润滑添加剂。无论是单纯渗硫，或单纯添加润滑剂都有一定的局限性，也不可能从根本上解决润滑问题。

滚动轴承使用最多、最广泛的钢材是GCr15。本实用新型也是专门为GCr15滚动轴承零部件的表面形成强化润滑层。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种在GCr15钢滚动轴承零部件表面形成强化润滑层以延长轴承使用寿命的长寿命滚动轴承。

本实用新型的技术解决方案是：一种长寿命滚动轴承，包括轴承内圈、轴承外圈、保持架和滚动体，其特征是：在所述的轴承内圈、轴承外圈和滚动体外表面设有一层强化润滑层。

本实用新型的技术解决方案中所述的强化润滑层是低温氮碳共渗层。

本实用新型的技术解决方案中所述的强化润滑层是低温氮碳共渗层及其表面的渗硫层。

本实用新型的技术解决方案中所述的轴承内圈、轴承外圈和滚动体之间的运转部位注入有纳米抗磨润滑剂。

低温氮碳（稀土）共渗层具有良好的综合性能，摩擦系数可降低为未处理的1/4-1/3；抗咬合擦伤载荷提高3-10倍；抗疲劳强度提高25-45%；可大幅度提高金属表面硬度，可使多种零件使用寿命成倍提高；抗腐蚀性能与镀锌，镀铬相等。

渗硫层具有良好的减摩性能。硫化铁是一种多孔性的，易滑移的物质。它属六方晶系，这种层状的晶体结构与石墨结构相似，层面易滑动，使摩擦付易跑合，并有良好的自润滑能力。此外，硫化铁的多孔性质使渗硫层具有吸附润滑油的能力。容易形成油膜，且不易被压破。它全部或部分消除摩擦时分子咬合力，所以，渗硫层无论在湿摩擦或干摩擦的条件下，都有良好的减摩性能。此外，低温渗硫还可代替轴承的低温回火，还可得到类似发黑的装饰表面。

本实用新型由于在轴承内圈、轴承外圈和滚动体之间的运转部位注入有纳米抗磨润滑剂，因而当轴承及其它机械零部件在使用运转摩擦发热后，这种纳米抗磨润滑剂会利用其热激活原理的纳米特性渗透到轴承及其它金属表面，在磨损部位进行“离子填补”使轴承、机件少磨损、降低运转噪音及温度、提高轴承承载能力，降低震动量，提高传动系统速率等综合功能。

本实用新型是将有效的表面强化层和润滑层有机结合起来，使轴承表面更适应于恶劣的工作环境和条件，并能充分发挥其良好的综合性能，从而使轴承的使用寿命大大高于常规处理技术和现有表面处理的保护层。本实用新型具有在GCr15钢滚动轴承零部件表面形成强化润滑层以延长轴承使用寿命的特点。本实用新型主要用于GCr15钢滚动轴承。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示。本实用新型由轴承内圈2、轴承外圈1、保持架4和滚动体3构成。主要特点是在轴承内圈2、轴承外圈1和滚动体3外表面设有一层强化润滑层5和在轴承内圈2、轴承外圈1和滚动体3之间的运转部位注入有纳米抗磨润滑剂。该强化润滑层5可以是低温氮碳共渗层，也可以是低温氮碳共渗层及其表面的渗硫层。纳米抗磨润滑剂为少量美国AET纳米抗磨润滑剂，并使其均匀分布。

本实用新型轴承零部件表面的低温氮碳共渗层是采用以下工艺步骤制成的：

（1）、将由GCr15钢制成的轴承内圈2、轴承外圈1和滚动体3零部件装入有氮碳（稀土）共渗剂的盐浴炉内，经540~600℃、2~4小时的保温共渗处理；

（2）、取出空冷后清洗；

（3）、将清洗后的轴承内圈2、轴承外圈1和滚动体3零部件放入盐浴淬火炉内，加热至830~850℃，保温至温度均匀后取出油冷，接着进行160~180℃、2小时的低温回火处理；

（4）、冷却清洗后的轴承内圈2、轴承外圈1和滚动体3零部件进行精磨抛光形成低温氮碳（稀土）共渗层。

本实用新型轴承零部件表面的低温氮碳共渗层及其表面的渗硫层是在上述第（4）工艺步骤之后采用以下工艺步骤制成的：

（5）将轴承内圈2、轴承外圈1放入盐浴渗硫槽内，加热至130~150℃，并保温3小时，渗硫处理后清洗、干燥、热浸油，在低温氮碳共渗层表面形成以硫化铁为主的渗硫层6。

氮碳（稀土）共渗层或含氮马氏体硬化层，具有良好的表面性能，可大幅度提高轴承表面的抗疲劳磨损、抗磨料磨损、抗粘着磨损、抗腐蚀损的综合性能。尤其表面氮碳（稀土）共渗淬火处理和低温渗硫复合处理以后，可大大提高轴承在高应力旋转的无润滑条件下的抗粘着，抗咬合擦伤的能力。可使轴承及其零部件的使用寿命提高1-5倍。

利用纳米抗磨润滑剂的特有性能，可使轴承表面形式更光滑、更坚韧的保护膜，使其抗磨润滑性能大大超过传统润滑油及滑油材料的性能。

轴承经氮碳（稀土）共渗淬火处理、渗硫处理和涂复纳米抗磨润滑剂表面复合处理以后，不仅可使轴承及其零部件的使用寿命提高2-5倍，而且还可提高轴承的承载能力、降低运转噪音及温度、降低震动量、提高传动系统速率等综合功能。

Claims

1.一种长寿命滚动轴承，包括轴承内圈(2)、轴承外圈(1)、保持架(4)和滚动体(3)，其特征是：在所述的轴承内圈(2)、轴承外圈(1)和滚动体(3)外表面设有一层强化润滑层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种长寿命滚动轴承，其特征是：所述的强化润滑层(5)是低温氮碳共渗层。

3.根据权利要求2所述的一种长寿命滚动轴承，其特征在于：所述的强化润滑层是低温氮碳共渗层及其表面的渗硫层(6)。

4.根据权利要求1或2所述的一种长寿命滚动轴承，其特征在于：所述的轴承内圈(2)、轴承外圈(1)和滚动体(3)之间的运转部位注入有纳米抗磨润滑剂。