带一体化散热通道的高效耐磨轴承的制作方法

本技术涉及轴承加工领域，尤其是涉及带一体化散热通道的高效耐磨轴承。

背景技术：

1、轴承作为机械装备的核心基础零部件，承担着支撑轴系运转、传递载荷的关键作用，广泛应用于冶金轧机、矿山破碎机、工程机械回转支承等重载、高速、高磨损工况中。

2、在上述恶劣工况下，轴承运行过程中会因滚子与滚道的摩擦产生大量热量，若热量无法及时散出，会导致轴承温度升高，不仅会加速润滑脂老化失效，还会引发轴承部件热变形，影响运转精度；同时，滚子与滚道的持续摩擦易造成表面磨损、剥落，大幅缩短轴承使用寿命。

3、为解决上述问题，现有技术通常采用外置散热装置,例如使用冷却风扇、水冷套或在滚子表面喷涂耐磨涂层的方式优化轴承性能，现有耐磨轴承的滚子涂层多采用喷涂或电镀工艺，涂层与滚子基体的结合力较弱，在重载冲击载荷作用下易出现涂层脱落、开裂现象；且部分涂层厚度控制精度低，过厚的涂层会影响滚子与滚道的配合精度，过薄则无法提供有效的耐磨防护。同时，涂层表面粗糙度较高，会加剧滚道的摩擦磨损，反而降低轴承整体的运行稳定性。存在结构复杂、适配性差、效果有限等问题，难以满足高端装备对轴承高效散热、持久耐磨、结构紧凑的综合需求。

4、因此，亟需研发一体化的散热耐磨轴承结构。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供带一体化散热通道的高效耐磨轴承，通过散热通道与耐磨涂层的协同设计，既减少摩擦生热源头又快速导出热量，使轴承兼具高效散热、持久耐磨、扭矩传递稳定的综合优势，结构紧凑且适配性强，可大幅延长轴承使用寿命1.5倍以上，能稳定适应冶金、矿山等重载、高速、高磨损恶劣工况，提升装备连续运行能力。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了带一体化散热通道的高效耐磨轴承，包括轴承内圈、轴承外圈、滚子和设置在所述轴承内圈与所述轴承外圈围绕成的环形腔体内的保持架，所述轴承外圈的侧壁上设置有环形散热通道，所述环形散热通道的两端与所述轴承外圈的端面贯通，所述环形散热通道的内壁设置有散热鳍片；所述保持架上设置有兜孔，所述兜孔包裹所述滚子，所述滚子的球面外侧与所述轴承外圈的滚道接触。

3、优选的，所述环形散热通道的截面为矩形，矩形的宽度设置为所述轴承外圈壁厚的~。

4、优选的，所述散热鳍片沿所述环形散热通道周向均匀排布，相邻两个所述散热鳍片的夹角为15°-20°。

5、优选的，所述滚子表面设置有碳化钨耐磨涂层，所述碳化钨耐磨涂层的厚度设置在0.05mm-0.1mm，所述碳化钨耐磨涂层的表面粗糙度ra≤0.8μm。

6、优选的，所述轴承内圈的内壁上设置有防滑花键槽，所述花键槽沿所述轴承内圈轴向延伸，与装配轴的花键结构啮合。

7、优选的，所述保持架的外径小于所述轴承外圈的内径，所述保持架的内径大于所述轴承内圈的外径。

8、因此，本实用新型采用上述的带一体化散热通道的高效耐磨轴承，技术效果如下：

9、（1）本实用新型将一体化散热通道与高可靠性耐磨涂层进行协同设计，散热通道可快速导出涂层与滚道摩擦产生的热量，避免涂层因高温软化失效；而耐磨涂层则减少了摩擦生热的源头，二者相辅相成，使轴承同时具备高效散热与持久耐磨的特性，可稳定适应冶金、矿山等重载、高速、高磨损的恶劣工况，提升装备的连续运行能力。

10、（2）本实用新型，轴承内圈内壁沿轴向设置的防滑花键槽，可与轴的花键结构精准啮合，实现内圈与轴的周向可靠固定，彻底避免二者在运转过程中的相对滑动，保证扭矩传递的稳定性；同时，花键槽连接的拆装便利性优于传统过盈配合，降低了轴承的维护成本。

11、（3）本实用新型的滚子表面的碳化钨耐磨涂层采用等离子熔覆工艺制备，涂层与基体实现冶金结合，结合力强，在重载冲击载荷下不易脱落、开裂；涂层厚度精准控制在0.05-0.1mm，且表面粗糙度ra≤0.8μm，既保证了优异的耐磨、抗冲击性能，又不影响滚子与滚道的配合精度。该涂层可使滚子的耐磨性能提升2-3倍，大幅降低滚子与滚道的磨损速率，延长轴承整体使用寿命1.5倍以上。

12、（4）本实用新型在轴承外圈侧壁加工环形散热通道，且通道两端贯通外圈轴向端面，形成空气对流通道，可直接对轴承外圈进行冷却，缩短热量传递路径；通道内壁设置的散热鳍片增大了热交换面积，进一步强化散热效果。该一体化结构无需额外加装散热附件，结构紧凑，适配性强，相比传统外置散热方式，散热效率提升40%以上，能有效降低轴承运行温度，延缓润滑脂老化，延长轴承热稳定运行时间。

1.一种带一体化散热通道的高效耐磨轴承，其特征在于，包括轴承内圈、轴承外圈、滚子和设置在所述轴承内圈与所述轴承外圈围绕成的环形腔体内的保持架，所述轴承外圈的侧壁上设置有环形散热通道，所述环形散热通道的两端与所述轴承外圈的端面贯通，所述环形散热通道的内壁设置有散热鳍片；所述保持架上设置有兜孔，所述兜孔包裹所述滚子，所述滚子的球面外侧与所述轴承外圈的滚道接触。

2.根据权利要求1所述的带一体化散热通道的高效耐磨轴承，其特征在于，所述环形散热通道的截面为矩形，矩形的宽度设置为所述轴承外圈壁厚的~。

3.根据权利要求1所述的带一体化散热通道的高效耐磨轴承，其特征在于：所述散热鳍片沿所述环形散热通道周向均匀排布，相邻两个所述散热鳍片的夹角为15°-20°。

4.根据权利要求1所述的带一体化散热通道的高效耐磨轴承，其特征在于：所述滚子表面设置有碳化钨耐磨涂层，所述碳化钨耐磨涂层的厚度设置在0.05mm-0.1mm，所述碳化钨耐磨涂层的表面粗糙度ra≤0.8μm。

5.根据权利要求1所述的带一体化散热通道的高效耐磨轴承，其特征在于：所述轴承内圈的内壁上设置有防滑花键槽，所述花键槽沿所述轴承内圈轴向延伸，与装配轴的花键结构啮合。

6.根据权利要求1所述的带一体化散热通道的高效耐磨轴承，其特征在于：所述保持架的外径小于所述轴承外圈的内径，所述保持架的内径大于所述轴承内圈的外径。