[实用新型]一种具有高硬度和低摩擦系数的角接触球轴承

说明书

本实用新型公开了一种具有高硬度和低摩擦系数的角接触球轴承，包括轴承主体和接触球，轴承主体中间设置有容置接触球的容置腔，接触球在容置腔内自由转动，在容置腔与接触球的接触面上覆盖一层CrArC20纳米非晶结构涂层。本实用新型提供的具有高硬度和低摩擦系数的角接触球轴承，通过多靶磁控溅射离子镀膜的方式均匀覆盖一层CrArC20纳米非晶结构涂层，利用CrArC20纳米非晶结构涂层的高硬度、低摩擦性以及耐磨性，从而使轴承与接触球接触的位置具有高硬度和低摩擦系数，且硬度值约2000HV，摩擦系数是钢的摩擦系数的1/10，且采用的靶磁控溅射离子镀膜工艺具有沉积温度低，制备工艺简单等优点。

技术领域

本实用新型涉及机械轴承技术领域，尤其涉及一种乘用车变速箱用和精密机床主轴上应用的角接触球轴承。

背景技术

随着汽车工业和精密机床的发展,对车用变速箱和精密机床主轴上滚动轴承的使用寿命和服役性能要求愈来愈苛刻。目前角接触球轴承通过轴承材料的化学成分的控制、热处理的组织强化与轴承内圈表面粗糙度的降低等传统工艺和手段已满足不了车用变速箱和精密机床主轴上的角接触球轴承各项指标要求越来越高的要求。

提高车用角接触球轴承和精密机床用角接触球轴承的使用寿命最主要的是解决滚动轴承内圈与滚珠接触表面材料即具有软的组织成分，以获得良好的磨合性、顺应性以及尽可能小的咬合倾向，且不宜被外来杂质所损伤，还要具有较高的硬度合金化合物成分，以获得良好的耐磨性和抗疲劳强度。

发明内容

基于上述问题，本实用新型提供一种具有高硬度和低摩擦系数的角接触球轴承，采用磁控溅射表面处理技术在轴承内圈表面获得一层特殊组织结构的纳米非晶结构材料，解决了角接触球轴承的抗疲劳强度和耐磨性,同时,将轴承使用寿命从200小时,提高到1500小时.转数从9000转/分,提高到19000转/分。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有高硬度和低摩擦系数的角接触球轴承，包括轴承主体和接触球，轴承主体中间设置有容置接触球的容置腔，接触球在容置腔内自由转动，在容置腔与接触球的接触面上覆盖一层CrArC20纳米非晶结构涂层。

其中，所述CrArC20纳米非晶结构涂层的总厚度为2.5-3.0μm，均匀涂抹在容置腔与接触球的接触面上。

其中，所述Cr层总厚度为1μm。

其中，所述C20层的总厚度为1.5-2μm。

其中，所述CrArC20纳米非晶结构涂层采用多靶磁控溅射离子镀膜形成。工艺需要必须有氩气或氮气电离方可完成。因此，该涂层有氩或氮的化学成分存在。

其中，所述CrArC20纳米非晶结构涂层包括Cr底层、Cr-C过渡层和C-Cr工作层，Ar层均匀嵌入在Cr底层、Cr-C过渡层和C-Cr工作层中。

其中，所述容置腔均匀设置在轴承的外圈和内圈之间。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的具有高硬度和低摩擦系数的角接触球轴承，通过多靶磁控溅射离子镀膜的方式均匀覆盖一层CrArC20纳米非晶结构涂层，利用CrArC20纳米非晶结构涂层的高硬度、低摩擦性以及耐磨性，从而使轴承与接触球接触的位置具有高硬度和低摩擦系数，且硬度值约2000HV，摩擦系数是钢的摩擦系数的1/10，且采用的靶磁控溅射离子镀膜工艺具有沉积温度低，制备工艺简单等优点。

附图说明

图1为本实用新型的轴承剖面图；

图2为本实用新型的轴承涂层结构示意图。

主要元件符号说明如下：

1、轴承主体 2、接触球