[發明專利]一種用于關節軸承的自潤滑材料及其應用方法

無效

• 申請號: 201210510241.1
• 申請日: 2012-12-03
• 公開（公告）號: CN103016532A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 洪振全;方延全
• 申請（專利權）人: 瓦房店科信精密關節軸承有限公司
• 主分類號: F16C33/10
• 分類號: F16C33/10;F16C33/12;F16C33/14
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于潤滑材料技術領域，涉及一種用于自潤滑關節軸承的自潤滑材料及其應用。?

背景技術

自潤滑關節軸承一般由優質碳素結構鋼或優質合金鋼制成的內球面外圈和由優質軸承鋼制成的外球面內圈，并在外圈的滾道表面用特殊的工藝方法粘接自潤滑材料而制成（見圖1）。軸承工作時由于摩擦，自潤滑材料被磨掉的PTFE等微顆粒在自潤滑軸承的內外圈滾道表面形成固態的潤滑膜，保證了軸承低阻力的旋轉。目前，無論國內還是國際范圍內，自潤滑關節軸承所常用的自潤滑材料主要成分基本為聚四氟乙烯（PTFE），其中添加的其他材料各不相同，因此種類就變得復雜繁多，當運用到自潤滑關節軸承時，基本采用：將添加處理的PTFE經冷壓、燒結的方法制成板狀，用工業膠水粘貼在軸承外圈滾道表面上，但由于PTFE材料是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力，使得在自潤滑關節軸承的制作過程中PTFE板材與軸承外圈滾道的粘接變得非常困難。目前基本采用將PTFE板材經一種表面改性劑叫KH-550的化學試劑處理后，使其PTFE板材表面改性，用工業膠水將PTFE板材粘接在軸承外圈的滾道表面上，由于粘接過程工藝復雜且為手工操作，避免不了產生氣泡及粘接表面不均勻性，有的在后續的工序中就部分脫落，有的在產品使用過程中脫落，使軸承過早報廢，影響軸承的使用壽命降低軸承的可靠性。對于外形尺寸比較小的關節軸承，可以采用一塊PTFE板材對接粘接，滾道的PTFE表面只有一個接縫；對于外形尺寸比較大、寬的關節軸承，必須采用多塊PTFE板對接拼接的方?法，滾道的PTFE表面有多處接縫，這些接縫在后續的加工過程中容易進水，造成邊緣開裂脫膠，更容易影響PTFE的強度，形成邊緣磨損，最終導致整體損壞。?

發明內容

本發明提供了一種用于自潤滑關節軸承的自潤滑材料及其應用，針對上述目前自潤滑關節軸承所使用的材料和制作工藝，本發明通過選用目前可直接粘接金屬和陶瓷的工業膠水，在其中添加潤滑材料?，調配出了本發明的自潤滑材料。?

本發明的技術方案如下：?

一種用于自潤滑關節軸承的自潤滑材料，其組成成份及比例關系為：?

粒徑不大于220μm的聚四氟乙烯粉體??20～50%；?

粒徑不大于165μm的石墨粉?10～30%；?

粒徑不大于165μm的銅粉???2～5%；?

粒徑不大于165μm的鉛粉???2～5%；?

粒徑不大于165μm的MoS_2???5～10%；?

此基礎上添加可直接粘接金屬和陶瓷的工業膠水并攪拌均勻即調配出自潤滑材料。?

本發明的自潤滑材料與自潤滑關節軸承滾道的工作表面基體金屬表面牢固結合，能產生較好的自潤滑效果。?

上述的自潤滑材料在關節軸承上的應用，采用以下步驟，：?

（1）將關節軸承的金屬表面清洗，去油污。?

（2）將上述組成成份和比例配制，然后使用攪拌機攪拌均勻；?

（3）將自潤滑材料均勻涂在關節軸承的滾道金屬表面上,厚度在0.6mm～3.0mm。?

（4）對涂有自潤滑材料的關節軸承固化，得到了與自潤滑關節軸承金屬表面牢固結合的自潤滑材料初始層。涂有自潤滑材料的關節軸承套圈，在370～390℃下固化8～21小時。?

（5）對得到的關節軸承涂后的初始層在球面磨床上進行球形磨削，使其達到關節軸承的使用要求的尺寸、形狀和位置等精度的自潤滑材料層。?

本發明的有益效果：是使用本發明的自潤滑材料及其應用方法，自潤滑材料與關節軸承工作表面基體形成了完美、均勻、牢固的結合，該材料的潤滑系數高于現有的自潤滑材料，其強度和壽命是傳統材料的3倍，方法工藝完善，可操作性強。其潤滑材料與金屬表面的剝離強度達到18～21.0MPa，抗壓強度達到了91～100.0MPa，克服了傳統的PTFE板材粘接的致命缺陷即PTFE自潤滑材料無法牢固粘接金屬表面的特性而脫落，使產品更加可靠，使用壽命可以提高2倍以上，大大節約了用戶的采購成本，節約了能源的消耗。該新工藝取消了傳統工藝的壓型，裁剪PTFE型板的過程，減輕了工人的的勞動強度，節約了壓型的工裝費用，以及人工成本。更可觀的是，采用創新后的新材料、新工藝，固化在關節軸承工作表面的自潤滑材料層厚度僅為傳統PTFE板材的?三分之一甚至是四分之一，其潤滑效果和壽命經試驗驗證卻提高2倍。?

附新配方與傳統自潤滑材料性能試驗對比表?

附圖說明