[发明专利]一种带润滑油道的冲压保持架及加工方法

说明书

本发明公开了一种带润滑油道的冲压保持架及加工方法。现有滚动轴承保持架与滚动体滑动摩擦过大。本发明保持架的兜孔侧壁开设有沿兜孔周向呈环形的环形槽，环形槽的两侧侧壁与兜孔侧壁之间均倒圆角；环形槽的槽底设有微织构。本发明保持架的加工方法：材料检查，保持架初加工形成钢环并光整处理，开设微织构，保持架单侧架体冲压成形，表面处理，铆接。本发明将传统保持架与滚动体之间的面面接触转变为面线接触从而降低摩擦阻力，通过几字形结构的圆角设计避免接触表面的切割效果导致次表面裂纹的过早成型，保持轴承正常工作寿命；同时在滚动体与保持架的接触油膜区域开设带有仿生表面形貌的织构，改善动压油膜特性，提高润滑效果。

技术领域

本发明属于滚动轴承技术领域，具体涉及一种抗磨损、基于仿生学、具有特殊结构的冲压保持架及加工方法。

背景技术

高可靠性、高精密度的高速轴承研发能力已成为制约我国高端装备制造业研发水平提升的瓶颈。随着我国工业水平的提升，高速轴承被广泛应用于航空航天、精密机床、高速电主轴、轨道交通、超精密级医疗机械等领域。在高速轴承中，尽管近年来出现了石墨轴承、SiC轴承、Si3N4轴承等新材料轴承表现出更好的高速特性，但钢材料轴承仍然在工业领域占到绝对主要的地位。对于开式油润滑滚动轴承，滚动体与保持架的滑动摩擦是滚动轴承最主要的摩擦阻力来源，如何降低轴承摩擦阻力，减小摩擦磨损与摩擦发热，是进一步提高轴承转速的关键。

目前，中国专利申请号201710816376.3的专利公开了一种新型轴承保持架，包括圆环状的保持架本体，所述保持架本体上开设有容纳滚动体的近似圆形的兜孔，其顶部设有开口，开口两侧一体形成有突起，所述突起包括基部和从基部一体延伸出的外侧突起和内侧突起，基部、外侧突起和内侧突起形成为大致“Y”字形，外侧突起和内侧突起之间形成有间隙，用以在滚动体被装入所述兜孔时发生一定的变形，但该发明保持架面对高速重载下性能可靠性仍值得商榷，并且在降低摩擦方面上无性能改变。中国专利申请号201110151188.6的专利公开了一种用于深沟球轴承的新型保持架，在对保持架整体强度无影响的情况下，进行二次镗出兜孔，使保持架减轻了自身重量，提高轴承的极限转速，减小保持架的惯性力矩，在急停急转中运行更平稳。同时，被二次镗出的兜孔有加强轴承内部润滑脂流动到轴承上部，从而提升润滑效果的作用，使轴承得到更充分的润滑作用，该种保持架结构具有很大的经济效益和实用价值，但是该发明在两兜孔之间再镗出一个小孔，在高速旋转下会影响接触力分布，进而影响疲劳寿命。

发明内容

本发明针对滚动轴承保持架与滚动体滑动摩擦过大，阻碍轴承转速进一步提高，并带来高速工况下发热严重的问题，提出了一种具有特殊结构的带有仿生表面形貌的保持架及加工方法，将传统保持架与滚动体之间的面面接触转变为面线接触从而降低摩擦阻力，通过几字形结构的圆角设计避免接触表面的切割效果导致次表面裂纹的过早成型，保持轴承正常工作寿命；同时在滚动体与保持架的接触油膜区域开设带有仿生表面形貌的织构，改善动压油膜特性，提高润滑效果。

本发明一种带润滑油道的冲压保持架，包括两个铆接在一起的保持架单侧架体，两个保持架单侧架体合围出沿周向分布的兜孔；所述的兜孔侧壁开设有沿兜孔周向呈环形的环形槽，环形槽的槽底、环形槽的两侧侧壁以及兜孔侧壁形成“几”字形，且环形槽的两侧侧壁与兜孔侧壁之间均倒圆角；所述环形槽的槽底设有微织构，微织构形成沿环形槽槽宽等距分布的2n个微织构组，n≥1，且环形槽沿槽宽方向的几何中心线两侧各有n个微织构组；每个微织构组由多个沿环形槽周向均布的微织构组成；微织构的最大深度在0.01-1mm之间取值；

所述的微织构在环形槽展开面上的形状采取下列形状中的一种：

1)雨滴形，所述雨滴形由圆弧段和长度相等的两条直线段组成，两条直线段的一端相交，另一端与圆弧段两端分别连接；微织构底部所在圆柱面与环形槽底部所在圆柱面同轴设置；雨滴形的面积为1-2mm²。