[發明專利]一種具有復合不同彈性模量軸承內圈和外圈的滾動軸承

有效

• 申請號: 201510549676.0
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105156465B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 樊曙天;王寶琦;王勻;張金蓉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F16C19/16
• 分類號: F16C19/16;F16C33/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種具有復合不同彈性模量材料的軸承內圈和外圈的滾動軸承，該軸承包括復合軸承外圈、復合軸承內圈、均勻分布于所述復合軸承外圈和所述復合軸承內圈之間的滾動體，所述復合軸承外圈與所述滾動體接觸的內表面是彈性模量為E₁的耐磨表層A，所述復合軸承外圈的外側是彈性模量為E₂的軟基A；所述復合軸承內圈與所述滾動體接觸的外表面是彈性模量為E₁的耐磨表層B，所述復合軸承內圈的內側是彈性模量為E₂的軟基B；且E₂＝E₁×(40％～60％)，本發明增大所述滾動體2與所述復合軸承外圈1和所述復合軸承內圈3接觸時的變形量，有效地增大了接觸時的包角，同時減小了接觸位置的壓強，改善了過盈狀態時軸承套圈磨損問題與潤滑膜破裂問題。

技術領域

本發明涉及滾動軸承和滾動軸承部件，具體是一種具有復合不同彈性模量材料的軸承內圈和外圈的滾動軸承。

背景技術

滾動軸承是機器中廣泛應用的重要基礎件，長期以來，人們廣泛采用高彈性模量的材料制造滾動軸承，以實現滾動軸承的高硬度、高耐磨性和良好的承載能力。但高的彈性模量會導致滾動體與軸承內外圈的接觸變形小，接觸面積小，接觸壓強大，單位接觸面積上的摩擦力大，增加了軸承的磨損。接觸壓強大也不利于潤滑油膜的形成，降低了潤滑劑的減摩效果。此類問題在航空發動機、高速輪軌交通等高速、重載條件下使用的滾動軸承尤為突出。保持滾動體與軸承內外圈滾道接觸面的高硬度、高耐磨性，適當增加接觸變形，增大滾動體與軸承內外圈滾道的接觸面積，減小接觸壓強，在一定程度上可以減少滾動軸承的磨損，提高滾動軸承的壽命。采用不同彈性模量的材料復合制造滾動軸承的部件是實現上述效果的一種途徑，即軸承內圈和軸承外圈與滾動體接觸的表面層為高彈性模量、高硬度的材料，非接觸部分為彈性模量較低的易變形材料。到目前為止，尚未有一種通過高低彈性模量材料復合組成的軸承內圈和軸承外圈來提高使用壽命的滾動軸承。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，而提供一種具有復合不同彈性模量材料的軸承內圈和外圈的滾動軸承，采用不同彈性模量材料復合組成的軸承內圈和軸承外圈，改善軸承結構和材料，來提高滾動軸承的使用壽命。

本發明的技術方案是：具有復合不同彈性模量材料的軸承內圈和外圈的滾動軸承，包括復合軸承外圈、復合軸承內圈、均勻分布于所述復合軸承外圈和所述復合軸承內圈之間的滾動體；

所述復合軸承外圈與所述滾動體接觸的內表面是彈性模量為E₁的耐磨表層A，所述復合軸承外圈的外側是彈性模量為E₂的軟基A，所述耐磨表層A和所述軟基A固定連接；

所述復合軸承內圈與所述滾動體接觸的外表面是彈性模量為E₁的耐磨表層B，所述復合軸承內圈的內側是彈性模量為E₂的軟基B，所述耐磨表層B和所述軟基B固定連接；

E₂＝E₁×(40％～60％)；

所述耐磨表層A和所述耐磨表層B的厚度均為H₁，所述滾動體的直徑為d，且

所述軟基A和所述軟基B的厚度均為H₂，且H₁小于H₂。

上述方案中，所述彈性模量為E₁的耐磨表層A和耐磨表層B的材質均為滾動軸承鋼、高速鋼、高鉻高碳合金、氧化鋁陶瓷或碳化硅陶瓷，所述彈性模量為E₂的軟基A和軟基B的材質均為α鈦合金或亞共析鋼。

進一步的，E₂＝50％E₁。