本發(fā)明涉及墊片,具體涉及一種無保持架滾子軸承端部墊片及行星減速器。
背景技術(shù):
1、在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí),零部件經(jīng)常因直接接觸運(yùn)動(dòng),造成表面磨損。墊片是機(jī)械易損零件,其主要作用是定位及減少磨損,能夠增強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性,減少竄動(dòng)。墊片的失效會(huì)引起噪音、震動(dòng),甚至對(duì)機(jī)械系統(tǒng)造成不可估量的影響。傳統(tǒng)無保持架滾子軸承,因滾子端面與墊片直接摩擦,導(dǎo)致墊片快速磨損。而行星減速器中的墊片一般需要在重載荷、摩擦速度大的條件下使用,因此對(duì)墊片的性能提出了很高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、發(fā)明目的:本發(fā)明的第一目的是提供一種無保持架滾子軸承端部墊片,解決滾子端面與墊片直接接觸導(dǎo)致的磨損問題;本發(fā)明的第二目的是提供一種應(yīng)用該墊片的行星減速器。
2、技術(shù)方案:本發(fā)明的一種無保持架滾子軸承端部墊片,包括筒形基體及一體形成于筒形基體內(nèi)壁的環(huán)形基體,筒形基體頂面高出環(huán)形基體,環(huán)形基體頂面與筒形基體形成用于配合圓周陣列分布的滾子的空間;環(huán)形基體頂面用于配合滾子軸向端面,筒形基體頂面用于配合齒輪軸向端面;環(huán)形基體頂面設(shè)置有魚鱗仿生層,所述魚鱗仿生層由菱形凸起和網(wǎng)狀凹槽構(gòu)成,魚鱗仿生層表面涂有潤(rùn)滑脂。
3、進(jìn)一步地,筒形基體內(nèi)壁設(shè)置有起緩沖作用的接觸結(jié)構(gòu),接觸結(jié)構(gòu)包括一體形成于筒形基體內(nèi)壁的若干彈性接觸體,若干彈性接觸體沿著周向均布;彈性接觸體具有弧形表面,能夠與滾子側(cè)面保持線接觸;若干彈性接觸體外側(cè)包裹固定有一圈海綿。
4、進(jìn)一步地,筒形基體、環(huán)形基體及彈性接觸體由彈性復(fù)合材料制成。
5、進(jìn)一步地,所述彈性復(fù)合材料為聚醚醚酮與石墨烯的共混物,石墨烯含量為1wt%。
6、進(jìn)一步地,環(huán)形基體中均勻分布有微膠囊,微膠囊中填充有修復(fù)劑:當(dāng)微膠囊受壓破裂后釋放修復(fù)劑,填充裂紋并固化。
7、進(jìn)一步地,所述修復(fù)劑采用硅氧烷。
8、進(jìn)一步地,微膠囊的殼材采用聚氨酯。
9、進(jìn)一步地,環(huán)形基體中的微膠囊質(zhì)量占環(huán)形基體質(zhì)量的3%~8%。
10、進(jìn)一步地,現(xiàn)有墊片為了提高耐磨性,通常采用硬質(zhì)涂層。齒輪傳遞到墊片的應(yīng)力主要由軸向載荷、振動(dòng)載荷引起,在高載荷、高速運(yùn)轉(zhuǎn)工況下,硬質(zhì)涂層存在殘余應(yīng)力,容易剝落,并且硬質(zhì)涂層缺乏抗沖擊性。為此,在筒形基體頂面設(shè)置階梯功能涂層,所述階梯功能涂層包括自外向內(nèi)依次設(shè)置的氮化鈦層、氧化鋁層和石墨烯增強(qiáng)層。氮化鈦層與齒輪軸向端面接觸,起到增強(qiáng)耐磨的作用,氧化鋁層起到中間抗沖擊的作用,石墨烯增強(qiáng)層則起到內(nèi)層緩沖的作用,降低殘余應(yīng)力,防止涂層剝落。
11、本發(fā)明的一種行星減速器,包括銷軸、滾子、行星齒輪、太陽輪、內(nèi)齒圈和行星架,行星齒輪通過銷軸安裝在行星架上并分別與太陽輪和內(nèi)齒圈相嚙合,滾子安裝于銷軸和行星齒輪之間,滾子的兩端分別安裝有所述的無保持架滾子軸承端部墊片。
12、有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明設(shè)計(jì)的魚鱗仿生層受鯊魚表皮的啟發(fā),魚鱗表面呈非光滑形態(tài)的表皮具有優(yōu)異的減阻能力。表面菱形織構(gòu)和潤(rùn)滑脂的協(xié)同作用有利于運(yùn)動(dòng)過程中潤(rùn)滑脂的轉(zhuǎn)移,形成連續(xù)的潤(rùn)滑薄膜,從而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)表面耐磨性。
1.一種無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,包括筒形基體(60)及一體形成于筒形基體(60)內(nèi)壁的環(huán)形基體(62),筒形基體(60)頂面高出環(huán)形基體(62),環(huán)形基體(62)頂面與筒形基體(60)形成用于配合圓周陣列分布的滾子的空間;環(huán)形基體(62)頂面用于配合滾子軸向端面,筒形基體(60)頂面用于配合齒輪軸向端面;環(huán)形基體(62)頂面設(shè)置有魚鱗仿生層,所述魚鱗仿生層由菱形凸起(62a)和網(wǎng)狀凹槽(62b)構(gòu)成,魚鱗仿生層表面涂有潤(rùn)滑脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,筒形基體(60)內(nèi)壁設(shè)置有起緩沖作用的接觸結(jié)構(gòu)(61),接觸結(jié)構(gòu)(61)包括一體形成于筒形基體(60)內(nèi)壁的若干彈性接觸體(61a),若干彈性接觸體(61a)沿著周向均布;彈性接觸體(61a)具有弧形表面,能夠與滾子側(cè)面保持線接觸;若干彈性接觸體(61a)外側(cè)包裹固定有一圈海綿(61b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,筒形基體(60)、環(huán)形基體(62)及彈性接觸體(61a)由彈性復(fù)合材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,所述彈性復(fù)合材料為聚醚醚酮與石墨烯的共混物,石墨烯含量為1wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,環(huán)形基體(62)中均勻分布有微膠囊(63),微膠囊(63)中填充有修復(fù)劑:當(dāng)微膠囊(63)受壓破裂后釋放修復(fù)劑,填充裂紋并固化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,所述修復(fù)劑采用硅氧烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,微膠囊(63)的殼材采用聚氨酯。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,環(huán)形基體(62)中的微膠囊(63)質(zhì)量占環(huán)形基體(62)質(zhì)量的3%~8%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無保持架滾子軸承端部墊片,其特征在于,筒形基體(60)頂面設(shè)置有階梯功能涂層,所述階梯功能涂層包括自外向內(nèi)依次設(shè)置的氮化鈦層、氧化鋁層和石墨烯增強(qiáng)層,氮化鈦層與齒輪軸向端面接觸。
10.一種行星減速器,包括銷軸(1)、滾子(2)、行星齒輪(3)、太陽輪(4)、內(nèi)齒圈(5)和行星架(7),行星齒輪(3)通過銷軸(1)安裝在行星架(7)上并分別與太陽輪(4)和內(nèi)齒圈(5)相嚙合,滾子(2)安裝于銷軸(1)和行星齒輪(3)之間,其特征在于,滾子(2)的兩端分別安裝有權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的無保持架滾子軸承端部墊片。