[发明专利]一种固体润滑的滚动轴承制作方法及滚动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及特种滚动轴承的技术领域，特别涉及一种由热塑性聚合物保持固体润滑材料进行润滑的滚动轴承的制作方法及滚动轴承。

背景技术

工作在低温超低温、高温超高温、辐射、强化学介质侵袭、真空及不允许对在制品有任何油剂污染下的滚动轴承，由于润滑脂、润滑油等流体润滑剂难以适应这些工况，采用固体润滑材料进行固体润滑往往成为最佳的甚至是唯一的选择。

固体润滑滚动轴承需要选择固体润滑材料并将其引入轴承内部，但是，现行的固体润滑滚动轴承在固体润滑材料的选用上或将固体润滑材料引入轴承内部的方式上存在以下缺陷：

1、直接往轴承中加入石墨、二硫化钼等固体润滑粉末，因是一次性加入，加入的量势必较多，这样就会形成粉末的聚集，锲入滚动体和滚道收敛间隙之间的粉末过多，消除轴承应有的工作游隙，妨碍阻滞滚动体和保持器的正常运行，甚至导致轴承卡死；若加入的粉末量过少，则会导致轴承发生欠润滑，引起轴承的磨损失效，从而影响轴承的运行寿命；

2、往轴承中每两个滚动体之间插入石墨等固体润滑材料制成的隔离棒或隔离块，隔离棒或隔离块因自由度过多，在轴承运转过程中容易偏斜，进而妨碍阻滞轴承的正常运转；再之，隔离棒块只适合于无保持器轴承，但轴承一旦没有保持器，各滚动体就得不到很好的隔离和运动引导；因此，这样的引入方式只适合于极低速轴承；

3、采用聚四氟乙烯、聚醚醚酮等有机自润滑材料制成整体冠状带锁口保持器插入轴承内腔，聚四氟乙烯、聚醚醚酮不属于易切削材料，会带来加工成本的升高；轴承运动过程中较难有固体润滑材料脱落，会导致滚动体和滚道之间的贫油润滑，从而影响轴承的运行寿命；

4、采用碳石墨等无机自润滑材料制成整体冠状保持器插入轴承内腔，碳石墨等无机自润滑材料，质硬且脆，很难加工，切削效率很低，这必然引起轴承成本的显著升高，另外，还要加装防尘盖或卡圈等，防止保持器在轴承运转过程中沿轴向退出轴承。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种固体润滑的滚动轴承制作方法，以解决现有技术中现有的滚动轴承在润滑时，直接往轴承中加入石墨、二硫化钼等固体润滑粉末，因是一次性加入，加入的量势必较多，这样就会形成粉末的聚集，锲入滚动体和滚道收敛间隙之间的粉末过多，消除轴承应有的工作游隙，妨碍阻滞滚动体和保持器的正常运行，甚至导致轴承卡死；若加入的粉末量过少，则会导致轴承发生欠润滑，引起轴承的磨损失效，从而影响轴承的运行寿命的技术性问题。

本发明的第二目的在于提供一种固体润滑的滚动轴承，以解决现有技术中现有的滚动轴承在润滑时，直接往轴承中加入石墨、二硫化钼等固体润滑粉末，因是一次性加入，加入的量势必较多，这样就会形成粉末的聚集，锲入滚动体和滚道收敛间隙之间的粉末过多，消除轴承应有的工作游隙，妨碍阻滞滚动体和保持器的正常运行，甚至导致轴承卡死；若加入的粉末量过少，则会导致轴承发生欠润滑，引起轴承的磨损失效，从而影响轴承的运行寿命的技术性问题。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种固体润滑的滚动轴承制作方法，包括以下步骤：

（1）制作包含热塑性聚合物和固体润滑材料的混合材料或复合材料，所述固体润滑材料的体积占所述混合材料或复合材料总体积的1%-90%；

（2）制作塑化定型体，可采用以下任意一种方法制成：

方法一：将混合材料或复合材料加入并保持在轴承内腔，然后对轴承整体加热，加热温度高于聚合物的黏流化温度并低于聚合物的热分解温度，混合材料或复合材料呈现熔融状态填充在轴承内腔，然后冷却，聚合物包裹固体润滑材料塑化在轴承内腔，形成塑化定型体；

方法二：以混合材料或复合材料为原料，利用注塑机，采用注塑成型工艺，将熔融状态的混合材料或复合材料注射入轴承内腔，冷却后，聚合物包裹固体润滑材料塑化在轴承内腔，形成塑化定型体；

（3）在轴承工作时，所述塑化定型体随轴承保持器一起运转，与滚动体、保持器、外圈和内圈接触碰撞，促使所述塑化定型体中的固体润滑材料脱落，在轴承零件的工作表面形成固体转移润滑膜，使轴承免于磨损和失效。

进一步地，所述热塑性聚合物包括单一热塑性聚合物、若干种热塑性聚合物的组合及其填充、增强、复合、改性产品。

进一步地，所述热塑性聚合物包括聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚苯硫醚酮（PPSK）、聚酰亚胺（PI）、聚砜（PSU/PSF）、聚芳砜（PASU）、聚醚砜（PES/PESU）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚全氟乙丙烯（PFEP）和聚四氟乙烯（PTFE）。