一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法

本发明涉及滚动轴承的表面设计领域，特别涉及一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法。

背景技术：

1、滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈的作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀地将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转并起润滑作用，滚动轴承按照结构可分为深沟球轴承、滚针轴承、角接触轴承、调心球轴承等，滚动轴承是应用广泛的重要机械基础件，广泛应用于国民经济和国防事业各个领域，高性能滚动轴承是加工母机、动力机械、传动机构中的核心部件，直接影响如高性能加工主轴、汽轮机、航空发动机、汽车变速箱等设备的性能，滚动轴承和滑动轴承最明显的区别在于是否有滚动体，滚动轴承有滚动体，靠其转动来支撑转动轴，因而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点就越多，滑动轴承没有滚动体，靠平滑的面来支撑转动轴，因而接触部位是一个面。

2、高速高精密主轴系统作为高速加工机床中的心脏部件，其性能的高低直接影响到高速加工机床的整体发展水平，现有的高速电主轴轴承技术中，滚动轴承较大的振动与噪声、磁力轴承过于复杂的控制系统以及气体轴承较低的承载能力限制了其进一步发展。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，包括以下操作步骤：

4、s1：润滑液的制备：准备水基润滑液、防锈剂、增粘剂、消泡剂、高纯净水，所述按质量份数包括20-37份的水基润滑液、15-26份的防锈剂、25-35份的增粘剂、3-5份的消泡剂、余量的高纯净水，按份额将水基润滑液、防锈剂、增粘剂、消泡剂、高纯净水统一加入至烧杯中，将其搅拌均匀，以此完成润滑液的制备；

5、s2：二硫化钼溅射膜处理：准备需要设计的滚动轴承和溅射装置，采用中性有机溶剂对其进行清洗去油处理，靶材采用二硫化钼，对滚动轴承的表面采用离子反溅的方法，用ar和离子冲击滚动轴承的表面，以此去除氧化层，同时通入惰性气体，当露出滚动轴承的活性基体金属组织后，再次对滚动轴承进行二硫化钼的表面溅射，其中射频电压为2-4kv，氩气压力大于2.0pa；

6、s3：润滑液的涂抹：将润滑液涂抹在经过二硫化钼溅射膜处理后的滚动轴承表面。

7、优选的，所述步骤s1中，所述防锈剂包括三乙醇胺硼酸酯为11%、油酸三乙醇胺为10%、癸二酸三乙醇胺为1%，其中三乙醇胺硼酸酯为:油酸三乙醇胺为:癸二酸三乙醇胺为为11:10:1。

8、优选的，所述步骤s1中，所述增粘剂包括聚异丁烯、乙二醇、丙二醇。

9、优选的，所述步骤s1中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

10、优选的，所述按质量份数包括25份的水基润滑液、20份的防锈剂、25份的增粘剂、3份的消泡剂、27份的高纯净水。

11、优选的，所述按质量份数包括30份的水基润滑液、25份的防锈剂、30份的增粘剂、5份的消泡剂、10份的高纯净水。

12、优选的，所述按质量份数包括35份的水基润滑液、18份的防锈剂、35份的增粘剂、3份的消泡剂、9份的高纯净水。

13、优选的，所述步骤s2中，溅射装置包括射频电机、二硫化钼靶材、挡板反溅电极、电镀工件、工件电极、绝缘层、旋转工作台、氩气压强自动控制阀、直流高压电源、磁铁。

14、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

15、本发明通过对滚动轴承进行二硫化钼溅射膜处理，可以有效减少其工作时的摩擦系数，能提高摩擦时滚珠轴承的稳定性，同时不会因为环境气压的影响对滚轴轴承的摩擦系数造成影响，能有效提高滚珠轴承的耐磨寿命，且可以在潮湿环境下进行存储，且溅射的二硫化钼膜，具有较为良好的性能，适合在各个环境进行使用，通过制备的润滑液，在进行制备时，黏度可控，能在现有技术条件下体现出滚动轴承的最佳性能，且整体生产要求和成本较低，且此润滑液具有改善摩擦磨损的效果，具有更低的磨损率和跑和性能，能与多种材料进行匹配，且可以承受更高的压力。

16、具体实施方式

17、下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

18、本发明涉及一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，包括以下操作步骤：

19、s1：润滑液的制备：准备水基润滑液、防锈剂、增粘剂、消泡剂、高纯净水，按质量份数包括20-37份的水基润滑液、15-26份的防锈剂、25-35份的增粘剂、3-5份的消泡剂、余量的高纯净水，按份额将水基润滑液、防锈剂、增粘剂、消泡剂、高纯净水统一加入至烧杯中，将其搅拌均匀，以此完成润滑液的制备；

20、s2：二硫化钼溅射膜处理：准备需要设计的滚动轴承和溅射装置，采用中性有机溶剂对其进行清洗去油处理，靶材采用二硫化钼，对滚动轴承的表面采用离子反溅的方法，用ar和离子冲击滚动轴承的表面，以此去除氧化层，同时通入惰性气体，当露出滚动轴承的活性基体金属组织后，再次对滚动轴承进行二硫化钼的表面溅射，其中射频电压为2-4kv，氩气压力大于2.0pa，溅射装置包括射频电机、二硫化钼靶材、挡板反溅电极、电镀工件、工件电极、绝缘层、旋转工作台、氩气压强自动控制阀、直流高压电源、磁铁；

21、s3：润滑液的涂抹：将润滑液涂抹在经过二硫化钼溅射膜处理后的滚动轴承表面。

技术特征：

1.一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述防锈剂包括三乙醇胺硼酸酯为11%、油酸三乙醇胺为10%、癸二酸三乙醇胺为1%，其中三乙醇胺硼酸酯为:油酸三乙醇胺为:癸二酸三乙醇胺为为11:10:1。

3.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述增粘剂包括聚异丁烯、乙二醇、丙二醇。

4.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述步骤s1中，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述按质量份数包括25份的水基润滑液、20份的防锈剂、25份的增粘剂、3份的消泡剂、27份的高纯净水。

6.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述按质量份数包括30份的水基润滑液、25份的防锈剂、30份的增粘剂、5份的消泡剂、10份的高纯净水。

7.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述按质量份数包括35份的水基润滑液、18份的防锈剂、35份的增粘剂、3份的消泡剂、9份的高纯净水。

8.根据权利要求1所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，其特征在于：所述步骤s2中，溅射装置包括射频电机、二硫化钼靶材、挡板反溅电极、电镀工件、工件电极、绝缘层、旋转工作台、氩气压强自动控制阀、直流高压电源、磁铁。

技术总结
本发明公开了一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，包括以下步骤：S1：润滑液的制备；S2：二硫化钼溅射膜处理；S3：润滑液的涂抹。本发明所述的一种提升滚动轴承润滑性能的先进表面设计方法，本发明通过对滚动轴承进行二硫化钼溅射膜处理，可以有效减少其工作时的摩擦系数，能提高摩擦时滚珠轴承的稳定性，同时不会因为环境气压的影响对滚轴轴承的摩擦系数造成影响，能有效提高滚珠轴承的耐磨寿命，且可以在潮湿环境下进行存储，且溅射的二硫化钼膜，具有较为良好的性能，适合在各个环境进行使用，通过制备的润滑液，在进行制备时，黏度可控，能在现有技术条件下体现出滚动轴承的最佳性能，且整体生产要求和成本较低。

技术研发人员：金微,彭华武,张雷,潘喜利,孙小芳,赵昆,余轩,李猛
受保护的技术使用者：襄阳职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23