[发明专利]一种自润滑关节轴承衬垫结合力激光微织构增强方法

说明书

本发明提供了一种自润滑关节轴承衬垫结合力激光微织构增强方法，包括：使用激光器在关节轴承外圈内表面加工具有特定形状和均匀分布的微凹坑结构；进行机械抛光处理，去除激光加工后关节轴承外圈内表面残留的浮渣及氧化层；清洗轴承外圈内表面残留的残渣；将胶粘剂均匀涂覆到关节轴承外圈内球面，控制结构胶粘剂的厚度，将自润滑衬垫粘附到涂有结构胶粘剂的关节轴承外圈内球面上，并对关节轴承进行固化工艺处理，本发明可以提高自润滑衬垫与关节轴承外圈内球面基体的粘结性能，有效提高关节轴承的粘结质量，进一步改善关节轴承工作稳定性，延长关节轴承的使用寿命。

技术领域

本发明涉及自润滑关节轴承领域，尤其涉及一种自润滑关节轴承衬垫结合力激光微织构增强方法。

背景技术

关节轴承是一种典型的球面滑动轴承，它主要是由拥有内球面的外圈以及拥有外球面的内圈组成。产品反映了关节轴承主流自润滑技术，其结构特点是在轴承外圈内球面粘有一层自润滑纤维编织衬垫，以关节轴承内圈外球面金属基体与复合编织衬垫之间的摩擦来替代金属与金属之间的滑动摩擦。相较于给油/脂式关节轴承，复合编织衬垫自润滑关节轴承无需补充润滑剂，在工作过程中免维护，具有承载能力强、自调心、耐磨损、耐冲击和寿命长等优点，因此在航空航天、交通运输、工程机械、水利设施以及军工装备等领域得到了广泛的应用。此类轴承的主要失效形式不仅有衬垫的磨损，也存在衬垫因粘接不牢而造成衬垫起皱甚至脱落，从而导致摩擦系数增大、磨损加剧，甚至造成传动系统失效。

自润滑衬垫与关节轴承外圈内球面基体表面的粘结可靠性直接影响着自润滑关节轴承的工作性能和使用寿命。目前，提高自润滑衬垫与关节轴承外圈内球面之间结合力的方法有：喷砂、喷丸、砂纸打磨及自润滑衬垫改性处理等。喷砂、喷丸以及砂纸打磨是通过力学方法，提高关节轴承外圈内球面的表面粗糙度，而自润滑衬垫改性处理则是采取物理或化学方法提高自润滑衬垫表面的浸润性，进而增强自润滑衬垫与关节轴承之间的粘结性能。

考虑到自润滑关节轴承实际的苛刻复杂工况，以上的处理方法对提高自润滑衬垫与关节轴承外圈内球面之间的结合力有限，仍然无法有效解决实际运行过程中，由于自润滑衬垫与自润滑关节轴承外圈内球面之间存在粘结不均匀、粘结质量差等问题，导致自润滑衬垫从关节轴承外圈内球面上脱落，引起自润滑关节轴承失效。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种自润滑关节轴承衬垫结合力激光微织构增强方法，可以提高自润滑衬垫与关节轴承外圈内球面基体的粘结性能，有效提高关节轴承的粘结质量，进一步改善关节轴承工作稳定性，延长关节轴承的使用寿命。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种自润滑关节轴承衬垫结合力激光微织构增强方法，包括：

使用激光器在关节轴承外圈内表面加工具有特定形状和均匀分布的微凹坑结构；

进行机械抛光处理，去除激光加工后关节轴承外圈内表面残留的浮渣及氧化层；

清洗轴承外圈内表面残留的残渣；

将胶粘剂均匀涂覆到关节轴承外圈内球面，控制结构胶粘剂的厚度，将自润滑衬垫粘附到涂有结构胶粘剂的关节轴承外圈内球面上，并对关节轴承进行固化工艺处理。

优选地，所述激光器为半导体YAG激光器，激光加工工艺参数为波长1064/532nm、功率为10～100W、激光器重复频率为1KHz～60KHz、脉冲宽度小于150ns，保护气体氮气气压为0.1～0.3MP。

优选地，所述清洗轴承外圈内表面残留的残渣，具体为将关节轴承放入盛有无水乙醇溶剂的超声波清洗机中清洗。

优选地，所述超声波清洗机的超声波清洗频率为20～100KHz，清洗时间为15～20min。