[发明专利]一种套筒及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于链传动领域，具体涉及一种链条零件和制备方法。

背景技术

链条中销轴和套筒组成一对摩擦副，链条运行中销轴和套筒相对滑动产生滑动磨损。现实中链条的主要失效模式就是磨损失效。通常小型链条销轴和套筒都经过渗碳或碳氮共渗处理，但渗碳或碳氮共渗仍不能满足链条的耐磨需要，尤其是销轴和套筒都经过渗碳处理，表面层结构和组织相同或相似，容易发生粘着磨损。提高链条耐磨性最常用的方法是提高销轴和套筒的硬度，但目前一些提高金属表面硬度的方法一般成本很高。也有部分企业在套筒或销轴上做储油槽，但工作效率不高，成本居高不下。

申请号为201210012604.9的中国发明专利公开了一种耐磨链条，销轴采用表面镀硬铬的方法提高链条的耐磨性，但销轴镀铬成本很高，一般一个12A销轴的镀铬成本为0.2-0.3元人民币，这样链条成本大约提高一倍。

申请号为201210536416.6的中国发明专利公开了一种套筒，套筒内壁带有储油槽，能够长时间将润滑油脂保存在油槽中，从而提高链条耐磨性。但采用机械方式在小小的套筒内壁做出储油槽，很难批量加工，无疑大幅度提高了链条的制造成本。

发明内容

为了克服上述技术中存在的不足，本发明目的在于提出了一种套筒和制备这种套筒的方法，该方法可以批量加工，成本低；该套筒具有较小的表面摩擦系数并能贮存润滑脂。

在滚子链和套筒链中，销轴和套筒组成一对摩擦副，链条的磨损失效主要体现在销轴或套筒的磨损失效。链条运行时，储存在销轴和套筒间的润滑脂在离心力等的作用下容易被甩出，造成链条磨损严重。因为国产设备精度不够，加工出的套筒零件表面粗糙度不够，因而摩擦系数偏高。

摩擦副表面并非越光滑越耐磨，在摩擦副表面加工出具有一定形貌的织构能够起到捕获磨损颗粒、形成微储油槽以储存润滑介质并形成动压润滑效应进而提高承载能力、降低表面磨损的作用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种套筒，所述套筒表面布满沟槽，沟槽宽度10-1000纳米，沟槽采用化学刻蚀方式获得。采用化学刻蚀技术在套筒表面形成微纳织构，一方面减小了金属表面与润滑油脂的接触角，增大了金属表面与润滑油脂的粘附力，一方面减小了套筒表面的摩擦系数。

化学刻蚀技术,就是利用化学试剂与基底发生化学反应,使基底表面结构粗糙化,形成各种形状的表面织构。与目前流行的这几种表面织构加工技术相对比,化学刻蚀法通过刻蚀剂的浓度及其分布面积,可以精确控制其腐烛速度,从而得到预期的表面织构,又由于操作简单、对设备要求低、重复性和选择性好等优点,在表面织构中具有广阔的应用前景。

优选的是：所述化学刻蚀的刻蚀液为NaOH、KOH或CaOH中的一种或几种的水溶液；

优选的是：所述化学刻蚀的水溶液浓度为30％-70％。

优选的是：所述化学刻蚀的时间为12-40小时，温度为80℃-120℃。

本发明的套筒制备步骤为：

1)套筒表面去油去锈；

2)用质量分数为30-70％的NaOH溶液，在80-120℃下浸泡套筒，时间为12-40小时；

3)套筒表面清洗干净。

本发明的有益效果是：

1)减小摩擦系数；

2)驻存润滑脂，使润滑时间延长。

附图说明

图1是本发明套筒表面的SEM图；

图2是本发明经套筒化学刻蚀的链条与套筒未经化学刻蚀的链条耐磨对比曲线。

具体实施方式

套筒表面去油去锈；用质量分数50％的NaOH溶液，在95℃下浸泡套筒，套筒表面形成微米、纳米级的沟槽。

如图1所示，经NaOH化学刻蚀后套筒表面形貌，呈现多尺度微纳分形结构,由排列均勻的微纳级别长条沟槽组成,槽的宽度在l00nm左右。

将套筒化学刻蚀后组装成链条。经套筒化学刻蚀的链条与套筒未经化学刻蚀的链条在同等条件下做耐磨对比，如图2，从耐磨对比来看，套筒化学刻蚀后，润滑脂可以长时间在套筒内存放，能显著提高链条耐磨性。