一種高精度軸承及其製造工藝的製作方法

2023-06-14 19:55:57 1

本發明涉及一種高精度軸承及其製造工藝。

背景技術：

陶瓷軸承是新興的軸承，具有耐腐蝕，絕緣，無油潤滑的特性，廣泛用於各種輕載的環境。一般而言，為了提高陶瓷軸承的承載力，我們可以採用滿滾珠的陶瓷軸承從而降低單個陶瓷滾珠的載荷，但是現有的滿滾珠方式，往往是在內圈或外圈上設一個可帶可拆卸塊的裝珠口用以裝珠，陶瓷滾珠容易在這個裝珠口磕碎開裂。

技術實現要素：

為了克服現有陶瓷軸承實現滿滾珠不易的不足，本發明提供一種無裝珠口的高精度軸承及其製造工藝。

本發明解決其技術問題的技術方案是：一種高精度軸承，包括一個陶瓷內圈、鋼外圈和滿滾珠布設在陶瓷內圈和鋼外圈之間的陶瓷滾珠，所述鋼外圈由一個前外圈和一個後外圈拼接而成，所述前外圈後端平滑且凹設有一個插入腔，所述插入腔外端面上設有卡溝且插入腔內端面向下傾斜；所述後外圈前端平滑且凸設有一個卡環，所述卡環前側設有倒鉤，所述卡環卡入插入腔中且倒鉤卡入卡溝中；還包括一個低熔點合金環，所述低熔點合金環在裝配時放入所述插入腔位於卡環前側，且受熱後重塑形充填在卡環與插入腔內端面間。

進一步增加容錯，所述前外圈和後外圈內側設有與陶瓷滾珠匹配的前半溝道和後半溝道，且前半溝道和後半溝道上側設有內凹不與陶瓷滾珠接觸。

一種選擇，所述陶瓷內圈和陶瓷滾珠均採用氮化矽陶瓷。

另一種選擇，所述低熔點合金環採用鉛錫合金。

還包括以下附加特徵：所述陶瓷內圈和鋼外圈間還設有密封環。

一種製造上述高精度軸承的製造工藝，包括以下工序：

a、將陶瓷內圈和後外圈平放在安裝模具上，在兩者之間依次裝滿陶瓷滾珠；

b、在後外圈的卡環上放置低熔點合金環，然後從上往下壓入前外圈，使得低熔點合金環和卡環都插入前外圈的插入腔中，直至前外圈的後端面貼合後外圈的前端面。

c、將b工藝後若干組合在一起的陶瓷內圈、鋼外圈、陶瓷滾珠放入一個豎置的金屬筒中，金屬筒內徑和鋼外圈外徑一致，後外圈在下，前外圈在上，上下壓緊；

d、對金屬筒進行加熱，溫度高於低熔點合金環的熔點，時間20分鐘以上，對加熱後的陶瓷內圈、鋼外圈、陶瓷滾珠進行自然冷卻到室溫，然後從金屬筒中取出。步驟d中，低熔點合金環融化後充填卡環和插入腔內端面之間的空隙，從而使得卡環固接在插入腔中無法取出。

e、裝配密封環。

進一步增加加熱效率，所述步驟d中溫度為高於低熔點合金環30攝氏度。

本發明在使用時同現有技術的軸承一致，在此不再贅述。

本發明的有益效果在於：1、採用低熔點合金低溫重塑形和陶瓷金屬耐熱性好的特點，外圈分成兩個便於裝珠，裝珠後再整體加熱實現外圈的拼接，從而無需開裝珠口。2、單單使用低熔點合金進行拼接和卡接會存在前外圈和後外圈連接強度低的問題，使用鋼製帶倒鉤的卡環和插入腔內傾斜的設置，低熔點合金環熱變形後充填滿下邊的間歇，從而使得前外圈和後外圈的連接非常牢固。

附圖說明

圖1是本發明的陶瓷滾珠分布橫向示意圖。

圖2是本發明的剖視圖。

圖3是圖2中前外圈和後外圈連接結構放大圖。

圖4、圖5、圖6是本發明的裝配示意圖，其中圖6是加熱後低熔點合金環重塑形後的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

結合附圖1至6，一種高精度軸承，包括一個陶瓷內圈1、鋼外圈2和滿滾珠布設在陶瓷內圈1和鋼外圈2之間的陶瓷滾珠3，所述鋼外圈2由一個前外圈4和一個後外圈5拼接而成，所述前外圈4後端平滑且凹設有一個插入腔6，所述插入腔6外端面上設有卡溝7且插入腔6內端面向下傾斜；所述後外圈5前端平滑且凸設有一個卡環8，所述卡環8前側設有倒鉤9，所述卡環8卡入插入腔6中且倒鉤9卡入卡溝7中；還包括一個低熔點合金環10，所述低熔點合金環10在裝配時放入所述插入腔6位於卡環8前側，且受熱後重塑形充填在卡環8與插入腔內端面間。

進一步增加容錯，所述前外圈4和後外圈5內側設有與陶瓷滾珠3匹配的前半溝道11和後半溝道12，且前半溝道11和後半溝道12上側設有內凹13不與陶瓷滾珠3接觸。

一種選擇，所述陶瓷內圈1和陶瓷滾珠3均採用氮化矽陶瓷。

另一種選擇，所述低熔點合金環10採用鉛錫合金。

還包括以下附加特徵：所述陶瓷內圈和鋼外圈間還設有密封環14。

一種製造上述高精度軸承的製造工藝，包括以下工序：

a、將陶瓷內圈1和後外圈5平放在安裝模具上，在兩者之間依次裝滿陶瓷滾珠3；

b、在後外圈5的卡環8上放置低熔點合金環10，然後從上往下壓入前外圈4，使得低熔點合金環10和卡環8都插入前外圈4的插入腔6中，直至前外圈4的後端面貼合後外圈5的前端面。

c、將b工藝後若干組合在一起的陶瓷內圈1、鋼外圈2、陶瓷滾珠3放入一個豎置的金屬筒中，金屬筒內徑和鋼外圈2外徑一致，後外圈5在下，前外圈4在上，上下壓緊；

d、對金屬筒進行加熱，溫度高於低熔點合金環10的熔點，時間20分鐘以上，對加熱後的陶瓷內圈1、鋼外圈2、陶瓷滾珠3進行自然冷卻到室溫，然後從金屬筒中取出。步驟d中，低熔點合金環10融化後充填卡環8和插入腔6內端面之間的空隙，從而使得卡環8固接在插入腔6中無法取出。

e、裝配密封環14。

進一步增加加熱效率，所述步驟d中溫度為高於低熔點合金環1030攝氏度，因採用的鉛錫合金為183攝氏度熔點的合金，故加熱溫度為213攝氏度，加熱時間我們選擇30分鐘。

本發明在使用時同現有技術的軸承一致，在此不再贅述。

本發明的有益效果在於：1、採用低熔點合金低溫重塑形和陶瓷金屬耐熱性好的特點，外圈分成兩個便於裝珠，裝珠後再整體加熱實現外圈的拼接，從而無需開裝珠口。2、單單使用低熔點合金進行拼接和卡接會存在前外圈和後外圈連接強度低的問題，使用鋼製帶倒鉤的卡環和插入腔內傾斜的設置，低熔點合金環熱變形後充填滿下邊的間歇，從而使得前外圈和後外圈的連接非常牢固。

對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明的方案，均在本發明的保護範圍內。