CN206902230U - 一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，包括固定在连接轴上的旋转平台，并在旋转平台上设置有环形钢球旋转轨道，滚动轴承钢球在该环形旋转轨道内转动；环形钢球旋转轨道的高度由旋转平台中心向外逐步升高，且相邻两个环形钢球旋转轨道的高度之差为1~3mm。旋转平台与连接轴可以垂直设置，也可以呈5~30度夹角倾斜设置。本实用新型的滚动轴承钢球在环形轨道内通过公转带动自转的方式，带动旋转平台轨道里的钢球进行磁控溅射镀氮化钛，钢球表面薄膜厚度分布较均匀；另外，本实用新型结构简单，使得氮化钛薄膜与钢球的结合力高，磨损率低，使得滚动轴承钢球的性能更加优异。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，特别涉及一种适用于滚动轴承的钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置。
背景技术
在现有技术中，由于滚动轴承在高温高载工作条件下会产生较大磨损而失效，因此在高温高载工作条件下轴承的润滑一定要用固体润滑薄膜，而氮化钛具有硬度高、耐磨损、膜基结合力强等特点，是一种良好的固体润滑薄膜。
另外，由于磁控溅射技术能够获得涂层均匀和高结合力的镀膜，且易于工业化，因此磁控溅射技术得到了广泛的应用。磁控溅射的工作原理是低压惰性气体在强电场作用下形成等离子体，该等离子体在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来，以高能离子和中性粒子流撞击带有负电压的基材表面而成膜。
目前，滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛（TiN）薄膜时，钢球必须以公转带动自转的方式进行转动，才能形成表面厚度均一的涂层。而现有磁控溅射镀氮化钛装置中，一般采用行星齿轮转动方式来实现上述要求。但是，行星传动方式的结构复杂，涉及零部件较多，体积较大，且绝缘性能差。同时，由于磁控溅射是在强电场作用下通过Ar气和N2气溅射Ti靶来通过局部化学反应来形成TiN薄膜，在薄膜制备过程中，如果装载滚动轴承钢球的工装复杂，会引起薄膜与滚动轴承钢球的结合力，不利于发挥TiN薄膜优异的性能。因此，特别需要一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛装置，解决上述存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种适用于滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置。
本实用新型的滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，包括固定在连接轴上的旋转平台，并在旋转平台上设置有环形钢球旋转轨道，滚动轴承钢球在该环形旋转轨道内转动；环形钢球旋转轨道的高度由旋转平台中心向外逐步升高。
所述相邻两个环形钢球旋转轨道的高度之差为1~3mm。
所述旋转平台与连接轴可以垂直设置，也可以倾斜设置。倾斜设置时，旋转平台与连接轴呈5~30度夹角，最佳为15度夹角。
当连接轴转动时，旋转平台始终以固定的倾斜角进行转动，放在旋转平台上环形旋转轨道中的滚动轴承钢球在轨道中即进行公转，同时又进行自传，从而使得滚动轴承钢球上的氮化钛薄膜厚度分布较均匀。
与现有技术相比，本实用新型的滚动轴承钢球在环形轨道内通过公转带动自转的方式，带动旋转平台轨道里的钢球进行磁控溅射镀氮化钛，钢球表面薄膜厚度分布较均匀；另外，本实用新型结构简单，使得氮化钛薄膜与钢球的结合力高，磨损率低，使得滚动轴承钢球的性能更加优异。
附图说明
图1 为本实用新型的滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛旋转装置的剖面结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型轴承钢球磁控溅射镀氮化钛旋转装置的结构、原理以及最佳效果作进一步说明。
参照图1，一种用于滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，包括通过焊接方式固定在连接轴4上的旋转平台3，旋转平台3上设置有环形钢球旋转轨道2，滚动轴承钢球1在环形旋转轨道2内转动。环形钢球旋转轨道2的高度由旋转平台3中心向外逐步升高，且相邻两轨道2的高度之差在2mm。旋转平台3与连接轴4倾斜设置，其夹角为45度。
使用时，当连接轴4转动时，可以使旋转平台3始终以固定的倾斜角进行转动，放在旋转平台3中的滚动轴承钢球1就在旋转轨道2中公转加自传，使得滚动轴承钢球上的氮化钛薄膜厚度均匀。经测量滚动轴承钢球表面薄膜厚度相对标准差在0.5~2％之间，结合力为45N。在大气环境和5N及5Hz条件下，采用直线往复摩擦试验机与平面轴承钢块对摩，摩擦系数为0.2，磨损率低至2.0×10-16m3/Nm。
Claims (5)
1.一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，其特征在于：包括固定在连接轴（4）上的旋转平台（3），并在旋转平台（3）上设置有环形钢球旋转轨道（2），滚动轴承钢球（1）在该环形旋转轨道（2）内转动；环形钢球旋转轨道（2）的高度由旋转平台（3）中心向外逐步升高。
2.如权利要求1所述一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，其特征在于：所述环形钢球旋转轨道的高度由外向内依次递减，且相邻两个环形钢球旋转轨道的高度之差为1~3mm。
3.如权利要求1所述一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，其特征在于：所述旋转平台（3）与连接轴（4）垂直设置。
4.如权利要求1所述一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，其特征在于：所述旋转平台（3）倾斜设置。
5.如权利要求4所述一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置，其特征在于：旋转平台（3）与连接轴（4）呈10~15度夹角。
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| CN201720691642.XU CN206902230U (zh) | 2017-06-14 | 2017-06-14 | 一种滚动轴承钢球磁控溅射镀氮化钛的旋转装置 |
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| CN206902230U true CN206902230U (zh) | 2018-01-19 |
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| CN (1) | CN206902230U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108300972A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种精密球表面制备沉积改性涂层的装置及方法 |
| CN110144565A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-08-20 | 哈尔滨工业大学 | 一种批量制备精密球形滚动体表面涂层的方法与装置 |
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2017
- 2017-06-14 CN CN201720691642.XU patent/CN206902230U/zh not_active Expired - Fee Related
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