[实用新型]一种混合陶瓷球轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械传动技术领域内的高精度轴承，特别是用于精密、高速机床主轴的一种混合陶瓷球轴承。

背景技术

轴承是现代机床的基础配套件，是机床加工精度指标保证的基石，其性能能直接影响到机床的转速、回转精度、刚性、颤振动切削性能、噪声、温升及热变形，进而影响到加工零件的精度、表面品质。在传统机械或一般机械中，转速主要在几百转到几千转/分钟。随着数控技术的快速发展，“复合、高速、智能、精密、环保”已成为当今机床工业技术发展的主要趋势，因为，高速加工可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期。现代高速加工机床，主轴速度要求达到几万转到十几万转/分钟。这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的需求，对轴承的涉及提出了全新的要求。如果轴承的高速适应性不好，主轴系统的温升会很严重，甚至会烧死失效。因此，高性能的机床必须配用高性能的轴承。轴承的精度可分为P0、P6、P5、P4和P2五个等级，主轴轴承的径向跳动、端面跳动、滚动体直径不一致等形位公差严重影响主轴系统及其加工件的精度，用于现代机床主轴上的轴承精度应该为P5及其以上，而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的主轴轴承，则需选用P4及其以上高精度精密轴承。由于机床主轴轴承高精度、高速、高可靠性要求，对滚动体材料有一些特殊要求，而一般的轴承钢制滚动体轴承的转速与温升、寿命及承载能力、刚度和抗振性、噪声不能满足现代机床的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足而提供一种混合陶瓷球轴承。

本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种混合陶瓷球轴承，包括外圈、内圈、滚球和保持架，在所述外圈的内环面和内圈的外环面上均设置有沟槽，所述滚球通过所述保持架嵌入到所述外圈与内圈的沟槽中，所述外圈、内圈的材料为轴承钢或不锈钢材料，所述保持架的材料为聚四氟乙烯；所述滚球采用碳化硅粉末经热等静压烧结工艺烧结而成，其内部分布有许多不规则细小的发泡孔，外表面具有一层精研表面层，该氧化锆陶瓷轴承球的球直径变动量0.13～5V_DWI，球形误差为0.08～2.5R_W，表面粗糙度0.010～0.1Ra。

本实用新型的混合陶瓷球轴承与钢轴承相比，具有如下优点：

1、寿命长：由于碳化硅陶瓷球密度低（约为钢球的40%），在高速运转时，离心力小，滚道负载降低，从而大大增加其使用寿命，混合陶瓷球轴承为普通钢制轴承寿命的4～6倍。

2、自润滑：碳化硅陶瓷轴承球具有一定的自润滑功能，因此在干摩擦等苛刻恶劣的环境下据较长的使用寿命并将低维护难度。

3、高转速、低噪声：由于碳化硅陶瓷球具有高耐磨，低摩擦系数、低膨胀及轻质等特点，在应用中碳化硅陶瓷球轴承可达到更高的转速，其极限转速是普通钢质轴承的2～3倍，应用于高速高精度数控机床，电主轴等领域。

4、耐腐蚀：由于碳化硅陶瓷球具有天然的耐腐蚀功能，能在强酸、强碱、盐等腐蚀环境下工作。

5、耐高温：碳化硅陶瓷球可在1000℃环境下工作。

6、无磁、电绝缘：碳化硅陶瓷球具有无磁、电绝缘功能，可在要求无磁、绝缘环境下工作。

附图说明

图1为本实用新型氮化硅全陶瓷轴承的结构示意图。

图2为本实用新型滚球的结构示意图。

图3为本实用新型滚球的内部结构示意图。

具体实施方式

以下结合符合和具体实施方式来进一步描述本实用新型。

参见图1，图中给出的氮化硅全陶瓷轴承，包括外圈100、内圈200、滚球300和保持架400，在外圈100的内环面和内圈200的外环面上均设置有沟槽110、210，滚球300通过保持架400嵌入到外圈100与内圈200的沟槽110、210中，外圈100、内圈200的材料为轴承钢或不锈钢材料，保持架400的材料为聚四氟乙烯。

参见图2和图3，滚球300采用碳化硅粉末经热等静压烧结工艺烧结而成，其内部分布有许多不规则细小的发泡孔310，外表面具有一层精研表面层320，该氧化锆陶瓷轴承球的球直径变动量0.13～5VDWI，球形误差为0.08～2.5RW，表面粗糙度0.010～0.1Ra。