[实用新型]一种耐磨轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及轴承制造领域，具体说是一种耐磨轴承。

背景技术

轴承，是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。

目前，人们所使用的轴承采用普通工艺制造，工序复杂，费时费力，加大了劳动量，所用原材料多，而且制出的轴承耐磨性差，使用寿命短，增加了使用者的经济负担。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种耐磨性好、使用寿命长的耐磨轴承。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种耐磨轴承，包括外圈、内圈、滚动体和保持架，所述外圈与内圈之间设有滚道，所述滚动体安装在保持架内，所述保持架放置在滚道内，所述外圈、内圈和保持架的材质为钢，所述滚动体的材质为氮化硅陶瓷，所述外圈的内壁、内圈的外壁及保持架的内壁上均由内向外覆盖有一Ni-Al粘结层和一Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

（1）采用氮化硅陶瓷作为滚动体的材质。陶瓷相比普通的钢耐腐蚀、耐高温、重量轻、耐摩擦、寿命长，适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业；由于重量较轻，可降低转动时对外圈的离心作用，提高使用寿命；由于陶瓷的弹性模量比钢高，受力时不易变形，因此有利于提高工作速度，并达到较高的精度；

（2）在外圈的内壁、内圈的外壁及保持架的内壁上等离子喷涂一Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层。这些部位都是轴承最易磨损的部位，由于Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层具备优异的耐磨性，因此可以大大延长轴承的使用寿命，而且Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层的厚度可达到几十微米，物耗少，物流量小，有利于降低生产成本；

（3）在Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层与钢质基体中间等离子喷涂有一Ni-Al粘结层，提高了Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层与钢质基体的结合强度。

为了进一步优化本实用新型，所述Ni-Al粘结层的厚度为0.08~0.18μm。该厚度下的Ni-Al粘结层可以更好的起到缓解基体与涂层之间因热膨胀系数差异而产生的残余应力的作用，使Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层与钢质基体结合得更为牢固，不易脱落。

为了进一步优化本实用新型，所述Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层的厚度为100~120μm，最优选为100μm。经研究发现，当Al₂O₃-TiO₂-ZrO₂纳米涂层的厚度为100μm时，涂层与基体之间结合的很好，涂层与基体之间的缝隙很少，而随着涂层厚度的增加，涂层内部的残余应力增加，使涂层与基体之间的缝隙增多，降低了涂层与基体之间的粘结力；另外，随着涂层厚度的增加，喷涂时间也要相应的增加，这势必造成喷涂试样温度的升高，使之在冷却开始至结束过程之间温差的增加，从而导致涂层残余应力的增加；同时厚度的增加也会使涂层内部的微裂纹增多，孔隙率增加，涂层致密程度减小，涂层内部产生缺陷的概率增加，使涂层自身的强度降低，涂层与基体之间的粘结强度减小。

其中，所述外圈和内圈的材质为Cr14Mo4轴承钢。

其中，所述保持架的材质为1Cr17Ni2不锈钢。