專利名稱：一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承。
技術(shù)背景[0002]現(xiàn)有自潤滑關(guān)節(jié)軸承，如采用銅合金作為潤滑襯墊之軸承，該銅合金具有強度高、 潤滑效果好之優(yōu)點，下面以銅合金為例進行說明。現(xiàn)有采用鑲嵌將潤滑襯墊固定在關(guān)節(jié)軸承之內(nèi)球面，其結(jié)構(gòu)形式和制造方法基本上有以下幾種[0003]一種是采用鑄造的方法鑄出整體為銅合金的關(guān)節(jié)軸承外圈或內(nèi)圈，經(jīng)機加工后， 在球面上均勻布孔，將固體自潤滑材料鑲嵌于孔中，再經(jīng)精加工而成。它存在有如下缺點 因外圈或內(nèi)圈整體均為銅合金，浪費大量有色金屬、成本高，承載能力小、抗沖性能差。[0004]另一種是將銅合金通過燒結(jié)在鋼板上，形成雙金屬板材，經(jīng)過多次軋制及消應(yīng)力處理，制成孔隙很小的復(fù)合板材，再卷制安裝在摩擦球面上。它存在有如下缺點裝配可靠性差、使用時易產(chǎn)生滑位、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝繁鎖、成本高，不適合制造大型向心關(guān)節(jié)軸承。[0005]針對上訴缺點，現(xiàn)出現(xiàn)以下兩種解決方案[0006]采用電弧噴涂的方法在軸承外圈內(nèi)球面上噴涂一層銅合金層，它存在有如下不足電弧噴涂產(chǎn)生的銅合金層孔隙大，強度低，需在孔隙中填充石墨乳，需經(jīng)碾壓或真空浸漬填充孔隙。[0007]用堆焊方法將外圈內(nèi)球面堆焊一層銅合金層，它存在有如下不足在電弧噴涂的過程中，是局部受熱的，受熱較不均勻，容易產(chǎn)生應(yīng)力，因此在加工的后道工藝中要進行應(yīng)力處理。實用新型內(nèi)容[0008]本實用新型提供了一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其克服了背景技術(shù)中自潤滑關(guān)節(jié)軸承及其制造方法所存在的不足。[0009]本實用新型解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是[0010]一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，它包括[0011]一外圈(100)，它包括二半外圈(110)，所述半外圈(110)具有外回轉(zhuǎn)面和內(nèi)回轉(zhuǎn)面，所述內(nèi)回轉(zhuǎn)面至少具有一球面部分(111)和一位于球面部分(111)大直徑端部的凸起環(huán)(112)，所述二半外圈(110)面對固接在一起而且所述二半外圈(110)凸起環(huán)(11 軸端面靠接在一起形成擋圈位；所述二半外圈(110)球面部分(111)都固襯有襯墊(120)，所述襯墊(120)摩擦面上凹設(shè)多個裝配槽(121)，所述裝配槽(121)內(nèi)鑲嵌固體自潤滑材料件 (122)，且所述凸起環(huán)(11 高度不多于襯墊(120)厚度；及[0012]一內(nèi)圈(200)，它裝設(shè)在外圈(100)內(nèi)，且內(nèi)圈(200)外回轉(zhuǎn)面配合襯墊(120)摩擦面和自潤滑材料件(122)。[0013]一較佳實施例之中所述襯墊(120)摩擦面鉆設(shè)的裝配槽(121)為盲孔。[0014]一較佳實施例之中所述自潤滑材料件(122)為自潤滑材料柱。[0015]一較佳實施例之中所述所述裝配槽(121)包括一貫穿襯墊(120)的貫穿槽和一凹設(shè)半外圈(110)球面部分(111)的凹槽，所述貫穿槽端口和凹槽端口適配。[0016]一較佳實施例之中所述襯墊(120)的多個裝配槽(121)規(guī)則排列布置。[0017]本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點[0018]外圈設(shè)擋圈位，則能克服背景技術(shù)所存在的不足，且能產(chǎn)生如下技術(shù)效果a、由于凸起環(huán)之存在，因此能將襯墊部分機加工為兩分離的襯墊，二外圈拆分方便快速，拆分后產(chǎn)品合格率高；b、節(jié)省大量的襯墊金屬，節(jié)省大量的稀有金屬，降低成本，提高產(chǎn)品的性價比；C、結(jié)構(gòu)性強度高、承載力大、抗沖擊力強、低摩擦、自潤滑、耐磨損；d、適合制造大型和特大型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承。[0019]裝配槽包括一貫穿襯墊的貫穿槽和一凹設(shè)半外圈球面部分的凹槽，貫穿槽端口和凹槽端口適配，則裝配后穩(wěn)定性高。


[0020]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0021]圖1為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)剖視圖。[0022]圖2為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承外圈襯墊離心澆鑄前示意圖。[0023]圖3為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承襯墊離心澆鑄后示意圖。[0024]圖4為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承襯墊離心澆鑄后內(nèi)球面粗加工后示意圖。[0025]圖5為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承外圈固體自潤滑材料件盲孔鉆好后，固體自潤滑材料填充前示意圖。[0026]圖6為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承外圈固體自潤滑材料填充后示意圖。[0027]圖7為本實用新型自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承外圈加工完整后剖視圖。
具體實施方式
[0028]請查閱圖1，本實用新型之自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承包括一外圈100和一內(nèi)圈200。[0029]所述外圈100，它包括二半外圈110，所述半外圈110具有一外回轉(zhuǎn)面和一內(nèi)回轉(zhuǎn)面，所述外回轉(zhuǎn)面至少包括一柱面，所述內(nèi)回轉(zhuǎn)面至少具有一球面部分111和一位于球面部分111大直徑端部的凸起環(huán)112。所述二半外圈110面對固接在一起以使二半外圈110 凸起環(huán)112軸端面靠接在一起形成擋圈位，以使二半外圈110軸端面面對靠接在一起，本實施例之中，所述固接例如采用在半外圈Iio開設(shè)固定孔，配設(shè)螺釘130穿過二固定孔將二半外圈110面對固接在一起，但并不以此為限，根據(jù)需要也可采用其它結(jié)構(gòu)方式。所述二半外圈110球面部分111都固襯有襯墊120，所述襯墊120摩擦面上凹設(shè)多個裝配槽121，所述裝配槽121內(nèi)鑲嵌固體自潤滑材料件122，且所述凸起環(huán)112高度不多于襯墊120厚度。 本實施例之中，所述裝配槽121包括一貫穿襯墊120的貫穿槽和一凹設(shè)半外圈110球面部分111的凹槽，所述貫穿槽端口和凹槽端口適配，所述貫穿槽和凹槽配合形成為盲孔。本實施例之中，所述多個裝配槽121規(guī)則排列布置，所述自潤滑材料件122為自潤滑材料柱，所述固體自潤滑材料柱的面積占軸承摩擦面積的15% 25%。[0030]所述內(nèi)圈200，它裝設(shè)在外圈100內(nèi)，使所述內(nèi)圈200外回轉(zhuǎn)面配合襯墊120摩擦面和自潤滑材料件122。[0031]本實施例之中，所述外圈、內(nèi)圈都選用鋼制材料，所述襯墊選用銅合金，所述銅合金與鋼之間形成的摩擦副能實現(xiàn)自潤滑免維護功能。本實施例之中，所述內(nèi)圈材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼或軸承鋼，再經(jīng)淬火，球面可鍍硬鉻。本實用新型既有外圈鋼基材料結(jié)構(gòu)強度高、承載力大、抗沖擊力強的特性外，又有作為摩擦副的銅合金材料的低摩擦特點，而鑲嵌有固體自潤滑材料具有自潤滑、耐磨的優(yōu)點。[0032]上述的自潤滑向心關(guān)節(jié)軸承具體加工工藝過程如下[0033]步驟1，如圖2所示，按所需規(guī)格選用相應(yīng)的碳素結(jié)構(gòu)鋼或軸承鋼或相應(yīng)性能的鋼材料制造軸承外圈鍛坯，每個外圈用兩個鍛坯，粗制鍛坯成外徑、內(nèi)球徑和高度可以達到要求的尺寸和精度的半外圈110 ；所述半外圈110具有一外回轉(zhuǎn)面和一內(nèi)回轉(zhuǎn)面，所述內(nèi)回轉(zhuǎn)面至少具有一球面部分111和一位于球面部分111大直徑端部的凸起環(huán)112，通過螺釘130 將二半外圈110面對固接在一起以使二半外圈110軸端面面對固靠在一起，使二凸起環(huán)112 軸端面靠接在一起形成擋圈位；[0034]步驟2，如圖3所示，選用耐磨材料為Cuai24A16Mn3Fe3的銅合金，通過離心鑄造方法將熔融狀態(tài)的銅合金澆鑄到預(yù)熱后二半外圈110球面部分111，澆鑄后的液態(tài)銅合金和外圈接觸旋轉(zhuǎn)，兩種金屬充分擴散形成過渡層，接合面呈熔融狀態(tài)，然后自然冷卻，以鑄造出襯墊部分120’，所述襯墊部分120’淹沒擋圈位，也即是銅合金厚度不低于擋圈位高度；[0035]步驟3，如圖4所示，用于車加工襯墊部分120’內(nèi)回轉(zhuǎn)面以將多余的銅合金層車掉，車至外圈寬度中心位置的擋圈位內(nèi)回轉(zhuǎn)面端面(本實施例之中，也即是車加工至鋼材料)，以將襯墊部分120’加工為二被擋圈位隔開在二側(cè)的襯墊120，所述二襯墊120摩擦面為球面部分，所述襯墊120厚度不多于凸起環(huán)112高度，再拆下螺釘130，以拆分二外圈 100 ；[0036]步驟4，用于自在襯墊120摩擦面加工裝配槽121，具體包括[0037]步驟40，用于精加工襯墊120內(nèi)回轉(zhuǎn)面；[0038]步驟41，如圖5所示，用于自襯墊120摩擦面上加工裝配槽121 ；具體來說，在襯墊 120內(nèi)球面(摩擦面)上加工規(guī)則排布的盲孔，孔深根據(jù)設(shè)計需要而定，孔的面積之和要占整個外圈內(nèi)球面面積的15% 25%，然后進行回火穩(wěn)定處理；[0039]步驟42，用于熱處理外圈100 ；[0040]步驟5，用于在裝配槽121上鑲嵌固定自潤滑材料件122 ；具體來說可包括[0041]步驟51，用于在裝配槽121上鑲嵌固定自潤滑材料件122 ；[0042]步驟52，用于通過螺釘130將二半外圈110面對固接在一起，再半精加工、精加工半外圈110至成品尺寸，然后進行減摩涂層處理；[0043]步驟53，拆分二半外圈110。[0044]步驟6，用于將內(nèi)圈200裝配進二半外圈11內(nèi)，再通過螺釘130將二半外圈110面對固接在一起，完成本實用新型軸承的加工。[0045]本實用新型之中外圈內(nèi)球面的襯墊是采用離心澆鑄的方法將銅合金澆鑄在外圈內(nèi)球面上，再對外圈內(nèi)球面進行機械加工，達到所要求的尺寸，澆鑄層與外圈內(nèi)表面接觸牢固，內(nèi)球面最后有再加工，表面精度好，可節(jié)省銅合金使用量，可節(jié)省大量的稀有金屬，降低成本，提高產(chǎn)品的性價比；本實用新型產(chǎn)品適用于在各種重載、低速以及難以形成潤滑油膜工況下，如工程機械、礦山冶金機械、起重機械和大型水工工程等。[0046]本實用新型之中按上述方案制造的產(chǎn)品，外圈和銅合金的結(jié)合強度高達IOOMPa 以上，在通常情況下結(jié)合強度> 50MI^就可以滿足使用要求；銅合金厚度可根據(jù)設(shè)計需要而定，與整體為銅合金的關(guān)節(jié)軸承外圈或內(nèi)圈相比，可以節(jié)省70%以上的有色金屬材料。[0047]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其特征在于它包括一外圈(100)，它包括二半外圈(110)，所述半外圈(110)具有外回轉(zhuǎn)面和內(nèi)回轉(zhuǎn)面， 所述內(nèi)回轉(zhuǎn)面至少具有一球面部分(111)和一位于球面部分(111)大直徑端部的凸起環(huán) (112)，所述二半外圈(110)面對固接在一起而且所述二半外圈(110)凸起環(huán)(11 軸端面靠接在一起形成擋圈位；所述二半外圈(110)球面部分(111)都固襯有襯墊(120)，所述襯墊(120)摩擦面上內(nèi)凹設(shè)多個裝配槽(121)，所述裝配槽(121)內(nèi)鑲嵌固體自潤滑材料件 (122)，且所述凸起環(huán)(11 高度不多于襯墊(120)厚度；及一內(nèi)圈000)，它裝設(shè)在外圈(100)內(nèi)，且內(nèi)圈(200)外回轉(zhuǎn)面配合襯墊(120)摩擦面和自潤滑材料件(122)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其特征在于所述襯墊(120)摩擦面鉆設(shè)的裝配槽(121)為盲孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其特征在于所述自潤滑材料件(122) 為自潤滑材料柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其特征在于所述襯墊(120)的多個裝配槽(121)規(guī)則排列布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其特征在于所述裝配槽(121)包括一貫穿襯墊(120)的貫穿槽和一凹設(shè)半外圈(110)球面部分(111)的凹槽， 所述貫穿槽端口和凹槽端口適配。
專利摘要本實用新型公開了一種自潤滑關(guān)節(jié)軸承。所述外圈(100)包括二半外圈(110)，所述半外圈(110)具有外回轉(zhuǎn)面和內(nèi)回轉(zhuǎn)面，所述內(nèi)回轉(zhuǎn)面至少具有一球面部分(111)和一位于球面部分(111)大直徑端部的凸起環(huán)(112)，所述二半外圈(110)面對固接在一起而且所述二半外圈(110)凸起環(huán)(112)軸端面靠接在一起形成擋圈位；所述二半外圈(110)球面部分(111)都固襯有襯墊(120)，從襯墊(120)摩擦面凹設(shè)多個裝配槽(121)，所述裝配槽(121)內(nèi)鑲嵌固體自潤滑材料件(122)，且所述凸起環(huán)(112)高度不多于襯墊(120)厚度。所述內(nèi)圈(200)裝設(shè)在外圈(100)內(nèi)，且內(nèi)圈(200)外回轉(zhuǎn)面配合襯墊(120)摩擦面和自潤滑材料件(122)。
文檔編號F16C33/10GK202251437SQ201120292019
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者曾志彬, 許鋼, 陳志雄 申請人:福建龍溪軸承(集團)股份有限公司