[实用新型]一种复合表面处理的铝基自润滑关节轴承

说明书

本实用新型提供了一种复合表面处理的铝基自润滑关节轴承，属于关节轴承技术领域。本实用新型的铝基自润滑关节轴承由外圈与内圈组成，外圈与内圈的基体材料均选用超硬铝合金；外圈内表面粘结有自润滑衬垫，内圈外表面依次形成微凹坑和涂层，能够充分保证喷涂涂层与基材的结合强度，提高轴承配副表面硬度，有效储存各种类型润滑剂，达到关节轴承高可靠、轻量化、自润滑、抗磨损、耐腐蚀、宽温域及免维护使用要求。

技术领域

本实用新型涉及关节轴承技术领域，具体涉及一种复合表面处理的铝基自润滑关节轴承。

背景技术

由于长期处于单向大载荷、频繁冲击、贫油润滑及宽温使用工况，对关节轴承的寿命、可靠性、抗磨及耐腐蚀性都有严格的要求。特别是随着航空、航天等工业技术的快速发展，高比强度的铝合金逐渐成为航空轴承的重要基材。铝合金密度低，能够满足航空航天装备的轻量化需求，但由于其本身硬度与耐磨性不佳，使得铝合金在航空航天领域的推广应用严重受限。

中国专利(CN110332232A)公开了一种自润滑关节轴承及其加工方法，根据衬垫型自润滑关节轴承的加工工艺、挤压成型稳定性等应用现状，将自润滑关节轴承用衬垫的粘结方式改进为分段粘结。但是，该专利并没有对关节轴承进行有效的表面处理，从而轴承耐磨性、可靠性及自润滑性能难以得到充分保证。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种复合表面处理的铝基自润滑关节轴承，对关节轴承进行有效的表面处理，提高轴承的耐磨性、可靠性及自润滑性。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种复合表面处理的铝基自润滑关节轴承，包括外圈和内圈，所述外圈内表面粘结有自润滑衬垫，所述内圈外表面依次形成微凹坑和涂层；所述外圈和内圈的基体材料均选用超硬铝合金。

上述技术方案中，所述微凹坑的直径为73～150μm、深度为13～42μm。

上述技术方案中，所述涂层采用的喷涂粉末粒度为0.5～3μm，粉末涂层厚度为140～165μm。

上述技术方案中，所述涂层内部填充有润滑剂。

上述技术方案中，所述自润滑衬垫选用的材料为PTFE/芳纶复合编织材料或UHMWPE纤维编织材料。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的内圈外表面微凹坑和涂层，能够充分保证内圈外表面的加工质量与效率，同时克服铝合金基材表面耐磨性不足的缺点，有效提高关节轴承配副表面的硬度与耐磨性，延长了关节轴承的使用寿命；

(2)本实用新型的内圈外表面预先形成微凹坑，能够增大涂层与基材表面接触面积，从而有效提高涂层与基材的结合强度，提高产品的可靠性；

(3)本实用新型所选用的喷涂粉末粒度均匀，分散范围小，能够用于制备高质量的耐磨耐腐蚀涂层；

(4)本实用新型中涂层内部填充润滑剂(润滑油/脂、固体润滑剂)，从而保证关节轴承自润滑、免维护使用性能要求；

(5)本实用新型轴承采用超硬铝合金材料，保证了航空航天等领域轴承产品的轻量化设计要求。

附图说明

图1为本实用新型所述复合表面处理的铝基自润滑关节轴承结构示意图，图1(a)为本实用新型所述复合表面处理的铝基自润滑关节轴承结构图，图1(b)为本实用新型所述复合表面处理的铝基自润滑关节轴承结构局部放大图；

图2为本实用新型所述经激光织构化加工后的内圈三维图；

图3为本实用新型所述激光织构化工艺示意图；

图4为本实用新型所述超音速火焰喷涂工艺示意图；