[實用新型]氮化硅全陶瓷軸承

有效

• 申請號: 201320307874.2
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN203488547U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 徐輝
• 申請（專利權）人: 上海高越精密陶瓷有限公司
• 主分類號: F16C19/18
• 分類號: F16C19/18;F16C33/58;F16C33/40;F16C33/32;F16C33/66
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本實用新型涉及一種機械傳動技術領域內的高精度軸承，特別是用于精密、高速機床主軸的氮化硅全陶瓷軸承。

背景技術

軸承是現代機床的基礎配套件，是機床加工精度指標保證的基石，其性能能直接影響到機床的轉速、回轉精度、剛性、顫振動切削性能、噪聲、溫升及熱變形，進而影響到加工零件的精度、表面品質。在傳統機械或一般機械中，轉速主要在幾百轉到幾千轉/分鐘。隨著數控技術的快速發展，“復合、高速、智能、精密、環保”已成為當今機床工業技術發展的主要趨勢，因為，高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。現代高速加工機床，主軸速度要求達到幾萬轉到十幾萬轉/分鐘。這就要求機床主軸及其相關部件要適應高速加工的需求，對軸承的涉及提出了全新的要求。如果軸承的高速適應性不好，主軸系統的溫升會很嚴重，甚至會燒死失效。因此，高性能的機床必須配用高性能的軸承。軸承的精度可分為P0、P6、P5、P4和P2五個等級，主軸軸承的徑向跳動、端面跳動、滾動體直徑不一致等形位公差嚴重影響主軸系統及其加工件的精度，用于現代機床主軸上的軸承精度應該為P5及其以上，而對于數控機床、加工中心等高速、高精密機床的主軸軸承，則需選用P4及其以上高精度精密軸承。由于機床主軸軸承高精度、高速、高可靠性要求，對滾動體材料有一些特殊要求，而一般的軸承鋼制滾動體軸承的轉速與溫升、壽命及承載能力、剛度和抗振性、噪聲不能滿足現代機床的要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足而提供一種氮化硅全陶瓷軸承。

本實用新型所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現：

一種氮化硅全陶瓷軸承，包括外圈、內圈、滾球和保持架，在所述外圈的內環面和內圈的外環面上均設置有溝槽，所述滾球通過所述保持架嵌入到所述外圈與內圈的溝槽中，其特征在于，所述外圈、內圈和滾球的材料為氮化硅陶瓷；所述保持架的材料為聚四氟乙烯；所述滾球采用氮化硅粉末經熱等靜壓燒結工藝燒結而成，其表面分布有許多不規則細小的靜音凹坑，該滾球的球直徑變動量0.13～5V_DWI，球形誤差為0.08～2.5R_W，表面粗糙度0.010～0.1Ra。

本實用新型的氮化硅全陶瓷軸承與鋼軸承相比，具有如下優點：

1、壽命長：由于氮化硅陶瓷球密度低（約為鋼球的40%），在高速運轉時，離心力小，滾道負載降低，從而大大增加其使用壽命。

2、自潤滑：氮化硅陶瓷軸承球具有一定的自潤滑功能，因此在干摩擦等苛刻惡劣的環境下據較長的使用壽命并將低維護難度。

3、高轉速、低噪聲：由于氮化硅陶瓷球具有高耐磨，低摩擦系數、低膨脹及輕質等特點，在應用中陶瓷球軸承可達到更高的轉速，其極限轉速是普通鋼質軸承的2～3倍，應用于高速高精度數控機床，電主軸等領域。

4、耐腐蝕：由于氮化硅陶瓷具有天然的耐腐蝕功能，全陶瓷軸承能在強酸、強堿、鹽等腐蝕環境下工作。

5、耐高溫：氮化硅陶瓷球可在1000℃環境下工作。

6、無磁、電絕緣：氮化硅陶瓷球具有無磁、電絕緣功能，可在要求無磁、絕緣環境下工作。

附圖說明

圖1為本實用新型氮化硅全陶瓷軸承的結構示意圖。

圖2為本實用新型滾球的結構示意圖。

圖3為圖2中I部的放大示意圖。

具體實施方式

以下結合符合和具體實施方式來進一步描述本實用新型。

參見圖1，圖中給出的氮化硅全陶瓷軸承，包括外圈100、內圈200、滾球300和保持架400，在外圈100的內環面和內圈200的外環面上均設置有溝槽110、210，滾球300通過保持架400嵌入到外圈100與內圈200的溝槽110、210中，其外圈100、內圈200和滾球300的材料為氮化硅陶瓷；保持架400的材料為聚四氟乙烯。

參見圖2和圖3，滾球300采用氮化硅粉末經熱等靜壓燒結工藝燒結而成，其表面分布有許多不規則細小的靜音凹坑310，該滾球300的球直徑變動量0.13～5VDWI，球形誤差為0.08～2.5RW，表面粗糙度0.010～0.1Ra。