本發(fā)明涉及一種大長徑比高精度軸承及其制造方法；另外，本發(fā)明還涉及一種水泵轉(zhuǎn)子及其制造方法。

背景技術(shù)：

軸承是用以支承軸頸或軸上回轉(zhuǎn)件的常用的機(jī)械零件，根據(jù)軸承的工作原理可分為滾動摩擦軸承即滾動軸承和滑動摩擦軸承即滑動軸承。滾動軸承主要是滾珠軸承，滾珠軸承為通用零件，優(yōu)勢是壽命長，但劣勢是噪音相對大，同時軸承越小，加工難度越大，成本越高?；瑒虞S承在微電機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，這種軸承普遍采用粉末冶金工藝制造，優(yōu)勢是成本低，精度高，劣勢是壽命相對短。目前市場上還出現(xiàn)了采用自潤滑材料制造的工程塑料軸承，其通常是單獨(dú)作為內(nèi)襯部件出售，多用于低速、重載的軸套應(yīng)用，工程塑料軸承有很多優(yōu)點(diǎn)，比如裝配簡單，能滿足各種苛刻的環(huán)境，金屬與塑料摩擦聲音低，甚至靜音，承受外界污染如灰塵污染的能力強(qiáng)。

徑向滑動軸承的長徑比——即長度與直徑的比值——通常在3以內(nèi)是合理的，長徑比大于10的軸承由于生產(chǎn)工藝的限制等原因造成實(shí)現(xiàn)困難，本發(fā)明將長徑比大于或等于5軸承定義為“大長徑比軸承”。如用于水族箱等場合的微型水泵的轉(zhuǎn)子由于結(jié)構(gòu)的限制，不僅軸承壁薄，同時內(nèi)孔長度長，因此要求使用較大長徑比的徑向滑動軸承。現(xiàn)有的這類軸承采用石墨或陶瓷制成。石墨軸承存在以下缺陷：軸承不能做出薄壁結(jié)構(gòu)；注塑成型或壓入到轉(zhuǎn)子后，其內(nèi)徑容易收縮；磨損大；易產(chǎn)生黑色磨損顆粒，造成污染水。陶瓷軸承存在以下缺陷：內(nèi)孔難加工；由于陶瓷不具備自潤滑性，因此不能干摩擦；材料脆，易損壞；長徑比大于3的軸承難實(shí)現(xiàn)。

如圖1所示為一種現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子的斷面結(jié)構(gòu)示意圖，其是一種微型水泵的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子與軸承安裝方式是在轉(zhuǎn)子10的兩端各壓入一個軸承20、30或一端注塑、一端壓入一個軸承，這種轉(zhuǎn)子的缺點(diǎn)是存在兩個軸承同心度偏差問題，同軸度難以保證，同時由于考慮同心度，軸承的公差大，與軸配合間隙大，另外注塑過程中軸承會因?yàn)樽⑺軌毫Χ冃问湛s，對轉(zhuǎn)子的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，精度不夠，易產(chǎn)生抖動、噪音等問題，過早失效。另外，現(xiàn)有的同類轉(zhuǎn)子還有采用陶瓷軸承或石墨軸承注塑在轉(zhuǎn)子中部的方式，由于前述這類軸承的固有缺陷，其長度有限，軸承在轉(zhuǎn)子的軸向中間部位不如軸承在兩端部位運(yùn)行穩(wěn)定，而且軸承的摩擦面大，難以保證轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，易產(chǎn)生抖動、噪音等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種潤滑性好、同軸度佳、長壽命的大長徑比高精度軸承。

本發(fā)明還提供一種大長徑比高精度軸承的制造方法。

另外，本發(fā)明還提供一種包括該大長徑比高精度軸承的水泵轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明還提供一種水泵轉(zhuǎn)子的制造方法。

本發(fā)明的大長徑比高精度軸承所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的大長徑比高精度軸承包括位于兩端的第一摩擦部、第二摩擦部，位于中部并將所述第一摩擦部與所述第二摩擦部連接起來的結(jié)構(gòu)連接部，所述第一摩擦部的中心設(shè)有第一軸孔，所述第二摩擦部的中心設(shè)有第二軸孔，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體，通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸，所述第一摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d1，所述第二摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d2，所述結(jié)構(gòu)連接部的內(nèi)徑尺寸為d3，d1＝d2＜d3。

所述第一摩擦部和所述第二摩擦部采用改性耐磨高分子聚合物制成。

所述結(jié)構(gòu)連接部采用金屬或工程塑料制成。

所述高精度軸承的長徑比≥5。

所述第一摩擦部與所述第二摩擦部的內(nèi)徑同心度≤0.005mm。

所述高精度軸承的內(nèi)徑尺寸公差≤0.01mm。

本發(fā)明的大長徑比高精度軸承的制造方法所采用的技術(shù)方案是：所述大長徑比高精度軸承包括位于兩端的第一摩擦部、第二摩擦部，位于中部并將所述第一摩擦部與所述第二摩擦部連接起來的結(jié)構(gòu)連接部，所述第一摩擦部的中心設(shè)有第一軸孔，所述第二摩擦部的中心設(shè)有第二軸孔，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體，通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸，所述第一摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d1，所述第二摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d2，所述結(jié)構(gòu)連接部的內(nèi)徑尺寸為d3，d1＝d2＜d3；大長徑比高精度軸承的制造方法包括以下步驟：(A)分別預(yù)制所述第一摩擦部、所述第二摩擦部、所述結(jié)構(gòu)連接部；(B)將所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體；(C)通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸。

所述第一摩擦部和所述第二摩擦部采用改性耐磨高分子聚合物制成。

所述結(jié)構(gòu)連接部采用金屬或工程塑料制成。

所述高精度軸承的長徑比≥5。

所述第一摩擦部與所述第二摩擦部的內(nèi)徑同心度≤0.005mm。

所述高精度軸承的內(nèi)徑尺寸公差≤0.01mm。

本發(fā)明的水泵轉(zhuǎn)子所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的水泵轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體，以及大長徑比高精度軸承，所述大長徑比高精度軸承包括位于兩端的第一摩擦部、第二摩擦部，位于中部并將所述第一摩擦部與所述第二摩擦部連接起來的結(jié)構(gòu)連接部，所述第一摩擦部的中心設(shè)有第一軸孔，所述第二摩擦部的中心設(shè)有第二軸孔，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體，通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸，所述第一摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d1，所述第二摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d2，所述結(jié)構(gòu)連接部的內(nèi)徑尺寸為d3，d1＝d2＜d3，所述大長徑比高精度軸承加工成型后，所述轉(zhuǎn)子本體通過注塑成型于所述大長徑比高精度軸承的外圍形成一體，所述水泵轉(zhuǎn)子通過所述第一軸孔和所述第二軸孔與轉(zhuǎn)軸相適配滑動連接。

所述第一摩擦部和所述第二摩擦部采用改性耐磨高分子聚合物制成。

所述結(jié)構(gòu)連接部采用金屬或工程塑料制成。

所述高精度軸承的長徑比≥5。

所述第一摩擦部與所述第二摩擦部的內(nèi)徑同心度≤0.005mm。

所述高精度軸承的內(nèi)徑尺寸公差≤0.01mm。

本發(fā)明的水泵轉(zhuǎn)子的制造方法所采用的技術(shù)方案是：所述水泵轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體，以及大長徑比高精度軸承，所述大長徑比高精度軸承包括位于兩端的第一摩擦部、第二摩擦部，位于中部并將所述第一摩擦部與所述第二摩擦部連接起來的結(jié)構(gòu)連接部，所述第一摩擦部的中心設(shè)有第一軸孔，所述第二摩擦部的中心設(shè)有第二軸孔，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體，通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸，所述第一摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d1，所述第二摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d2，所述結(jié)構(gòu)連接部的內(nèi)徑尺寸為d3，d1＝d2＜d3，所述大長徑比高精度軸承加工成型后，所述轉(zhuǎn)子本體通過注塑成型于所述大長徑比高精度軸承的外圍形成一體，所述水泵轉(zhuǎn)子通過所述第一軸孔和所述第二軸孔與轉(zhuǎn)軸相適配滑動連接；水泵轉(zhuǎn)子的制造方法包括以下步驟：(A)分別預(yù)制所述第一摩擦部、所述第二摩擦部、所述結(jié)構(gòu)連接部；(B)將所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體；(C)通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸；(D)通過注塑使所述轉(zhuǎn)子本體成型于所述高精度軸承的外圍形成一體。

所述第一摩擦部和所述第二摩擦部采用改性耐磨高分子聚合物制成。

所述結(jié)構(gòu)連接部采用金屬或工程塑料制成。

所述高精度軸承的長徑比≥5。

所述第一摩擦部與所述第二摩擦部的內(nèi)徑同心度≤0.005mm。

所述高精度軸承的內(nèi)徑尺寸公差≤0.01mm。

本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明的水泵轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體，以及大長徑比精度軸承，所述大長徑比高精度軸承包括位于兩端的第一摩擦部、第二摩擦部，位于中部并將所述第一摩擦部與所述第二摩擦部連接起來的結(jié)構(gòu)連接部，所述第一摩擦部的中心設(shè)有第一軸孔，所述第二摩擦部的中心設(shè)有第二軸孔，所述第一摩擦部、所述第二摩擦部與所述結(jié)構(gòu)連接部的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體，通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔和所述第二軸孔最終成型并保證二者同軸，所述第一摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d1，所述第二摩擦部的內(nèi)徑尺寸為d2，所述結(jié)構(gòu)連接部的內(nèi)徑尺寸為d3，d1＝d2＜d3，所述大長徑比高精度軸承加工成型后，所述轉(zhuǎn)子本體通過注塑成型于所述大長徑比高精度軸承的外圍形成一體，所述水泵轉(zhuǎn)子通過所述第一軸孔和所述第二軸孔與轉(zhuǎn)軸相適配滑動連接；本發(fā)明的所述大長徑比高精度軸承沿軸向呈分段式，其兩端為摩擦面，中間部位避空，因此摩擦力更小，有利于減輕軸承的磨損，對于處于液體中運(yùn)行的狀況，例如水泵或油泵中時，液體可以進(jìn)入中部的所述結(jié)構(gòu)連接部內(nèi)壁與軸之間的避空空隙，不僅起到潤滑作用，還可以通過液體導(dǎo)熱，使得軸承的冷卻性好，降低工作溫度，避免熱脹冷縮帶來的變形；所述大長徑比高精度軸承可制成任意的長度，其長徑比甚至可大于20，解決了現(xiàn)有大長徑比軸承的制造難題；所述結(jié)構(gòu)連接部作為保證軸承整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)形狀的結(jié)構(gòu)支撐件，有效阻止了所述轉(zhuǎn)子本體注塑過程中注塑壓力帶來的變形收縮的弊端，能夠保證所述第一軸孔和所述第二軸孔的精度；另外，本發(fā)明的大長徑比高精度軸承加工制造不復(fù)雜，易于保證精度，避免了公差過大帶來的擺動磨損和軸承過早失效以及壽命縮短，可廣泛用于要求長壽命的各種環(huán)境下的馬達(dá)如水泵馬達(dá)、汽車油泵電機(jī)等場所，故本發(fā)明的大長徑比高精度軸承潤滑性好、同軸度佳、長壽命，本發(fā)明的水泵轉(zhuǎn)子同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是一種現(xiàn)有的水泵轉(zhuǎn)子的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的水泵轉(zhuǎn)子的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的大長徑比高精度軸承的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖2、圖3所示，本實(shí)施例的水泵轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子本體1、大長徑比高精度軸承；其中，所述大長徑比高精度軸承包括位于兩端的第一摩擦部2、第二摩擦部3，位于中部并將所述第一摩擦部2與所述第二摩擦部3連接起來的結(jié)構(gòu)連接部4，所述第一摩擦部2的中心設(shè)有第一軸孔22，所述第二摩擦部3的中心設(shè)有第二軸孔33，所述第一摩擦部2、所述第二摩擦部3與所述結(jié)構(gòu)連接部4的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體，本實(shí)施例中其連接處呈階梯狀，通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔22和所述第二軸孔33最終成型并保證二者同軸，所述第一摩擦部2的內(nèi)徑尺寸為d1，所述第二摩擦部3的內(nèi)徑尺寸為d2，所述結(jié)構(gòu)連接部4的內(nèi)徑尺寸為d3，d1＝d2＜d3，即位于中段的所述結(jié)構(gòu)連接部4的內(nèi)徑尺寸略大，其比兩端的所述第一摩擦部2及所述第二摩擦部3的內(nèi)徑多出的部分形成了環(huán)形柱狀槽6，因此所述大長徑比高精度軸承沿軸向呈分段式，其兩端為摩擦面，中間部位避空，摩擦面小，因此摩擦力更小，有利于減輕軸承的磨損，對于處于液體中運(yùn)行的狀況，例如水泵或油泵中時，液體可以進(jìn)入所述環(huán)形柱狀槽6內(nèi)，不僅起到潤滑作用，還可以通過液體導(dǎo)熱，使得軸承的冷卻性好，降低工作溫度，避免熱脹冷縮帶來的變形；本實(shí)施例中，所述大長徑比高精度軸承的外壁呈圓柱狀，即所述第一摩擦部2、所述第二摩擦部3、所述結(jié)構(gòu)連接部4的外徑尺寸一致，當(dāng)然，所述大長徑比高精度軸承的外形設(shè)計(jì)靈活，也可以其其他形狀，如立柱狀、鼓狀、階梯狀等結(jié)構(gòu)形狀，以及其他可能的復(fù)雜形狀；所述大長徑比高精度軸承加工成型后，所述轉(zhuǎn)子本體1通過注塑成型于所述大長徑比高精度軸承的外圍形成一體，所述水泵轉(zhuǎn)子通過所述第一軸孔22和所述第二軸孔33與轉(zhuǎn)軸相適配滑動連接；所述第一摩擦部2和所述第二摩擦部3采用改性耐磨高分子聚合物制成；所述結(jié)構(gòu)連接部4采用金屬或工程塑料制成，本實(shí)施例中，所述結(jié)構(gòu)連接部4采用不銹鋼制成，所述轉(zhuǎn)子本體1采用工程塑料制成；本實(shí)施例中，所述大長徑比高精度軸承的長度與所述轉(zhuǎn)子本體1的長度相同，滿足軸承同心度問題，解決轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的抖動、噪音、磨損快等問題；所述高精度軸承的長徑比≥5，本發(fā)明的大長徑比高精度軸承其長徑比可大于20，解決了現(xiàn)有大長徑比軸承的制造難題；本發(fā)明的大長徑比高精度軸承的精度可以達(dá)到如下參數(shù)：所述第一摩擦部2與所述第二摩擦部3的內(nèi)徑同心度≤0.005mm，所述大長徑比高精度軸承的內(nèi)徑尺寸公差≤0.01mm，其精度高，運(yùn)行穩(wěn)定性優(yōu)異，使用壽命長。

本實(shí)施例的大長徑比高精度軸承的制造方法包括以下步驟：(A)分別預(yù)制所述第一摩擦部2、所述第二摩擦部3、所述結(jié)構(gòu)連接部4；(B)將所述第一摩擦部2、所述第二摩擦部3與所述結(jié)構(gòu)連接部4的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體；(C)通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔22和所述第二軸孔33最終成型并保證二者同軸。

本實(shí)施例的水泵轉(zhuǎn)子的制造方法包括以下步驟：(A)分別預(yù)制所述第一摩擦部2、所述第二摩擦部3、所述結(jié)構(gòu)連接部4；(B)將所述第一摩擦部2、所述第二摩擦部3與所述結(jié)構(gòu)連接部4的兩端分別通過過盈配合連接固定成為一體；(C)通過內(nèi)圓磨削精密加工使所述第一軸孔22和所述第二軸孔33最終成型并保證二者同軸；(D)通過注塑使所述轉(zhuǎn)子本體1成型于所述高精度軸承的外圍形成一體。

本發(fā)明的大長徑比高精度軸承，同時解決現(xiàn)有技術(shù)的同軸度與軸承變形兩個問題，現(xiàn)有技術(shù)的成品率大約為85～90％，而采用本發(fā)明的技術(shù)方案，成品率可以達(dá)到99％以上。

本發(fā)明的所述大長徑比高精度軸承沿軸向呈分段式，其兩端為摩擦面，中間部位避空，因此摩擦力更小，有利于減輕軸承的磨損，對于處于液體中運(yùn)行的狀況，例如水泵或油泵中時，液體可以進(jìn)入中部的所述結(jié)構(gòu)連接部內(nèi)壁與軸之間的避空空隙，不僅起到潤滑作用，還可以通過液體導(dǎo)熱，使得軸承的冷卻性好，降低工作溫度，避免熱脹冷縮帶來的變形；所述大長徑比高精度軸承可制成任意的長度，其長徑比甚至可大于20，解決了現(xiàn)有大長徑比軸承的制造難題；所述結(jié)構(gòu)連接部4作為保證軸承整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)形狀的結(jié)構(gòu)支撐件，有效阻止了所述轉(zhuǎn)子本體1注塑過程中注塑壓力帶來的變形收縮的弊端，能夠保證所述第一軸孔22和所述第二軸孔33的精度；本發(fā)明的所述大長徑比高精度軸承可做出薄壁結(jié)構(gòu)，并且適合注塑，解決大長徑比的問題；另外，本發(fā)明的所述大長徑比高精度軸承加工制造不復(fù)雜，易于保證精度，避免了公差過大帶來的擺動磨損和軸承過早失效以及壽命縮短，可廣泛用于要求長壽命的各種環(huán)境下的馬達(dá)如水泵馬達(dá)、汽車油泵電機(jī)等場所，因此本發(fā)明的大長徑比高精度軸承潤滑性好、同軸度佳、長壽命，本發(fā)明的水泵轉(zhuǎn)子同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于軸承及轉(zhuǎn)子領(lǐng)域。