本專利涉及一種固體潤(rùn)滑軸承機(jī)構(gòu)，特別是涉及一種帶雙向超越離合器的固體潤(rùn)滑的特種滾動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

航天光學(xué)遙感儀器用擺鏡擴(kuò)大視場(chǎng)，擺鏡實(shí)際上是指向鏡與擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的總稱，其結(jié)構(gòu)為指向鏡安裝在轉(zhuǎn)軸上，采用軸承支撐轉(zhuǎn)軸，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)指向鏡擺動(dòng)。目前空間擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承采用固體潤(rùn)滑與油(脂)潤(rùn)滑兩種潤(rùn)滑方式，其中油(脂)潤(rùn)滑為邊界潤(rùn)滑，空間使用時(shí)除考慮潤(rùn)滑油(脂)本身的特性外，還要解決密封、爬油、長(zhǎng)期使用油脂的補(bǔ)充等問題。而固體潤(rùn)滑是在軸承滾道和滾珠表面鍍二硫化鉬等潤(rùn)滑膜，采用鍍二硫化鉬膜的聚酰亞胺保持架，通過滾珠與保持架摩擦轉(zhuǎn)移補(bǔ)充固體潤(rùn)滑膜。在小角度(小于10°)擺動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸承在固定位置長(zhǎng)期小范圍擺動(dòng)，造成軸承局部磨損。對(duì)固體潤(rùn)滑來講，小角度擺動(dòng)滾珠不能與保持架摩擦形成固體潤(rùn)滑膜的轉(zhuǎn)移，影響擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命，另外軸承滾道已有的固體潤(rùn)滑膜形成磨屑堆積，影響擺鏡的速度均勻性，即影響指向精度。

隨著航天光學(xué)遙感儀器的技術(shù)發(fā)展，對(duì)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命提出了更高的要求，在滿足指向精度＜3″的情況下達(dá)到擺動(dòng)千萬次、甚至億次量級(jí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有滾動(dòng)軸承在空間應(yīng)用的技術(shù)不足，本專利提供了一種將現(xiàn)有軸承擺動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)。

擺動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)，將現(xiàn)有固體潤(rùn)滑軸承固定局部位置的小角度擺動(dòng)，轉(zhuǎn)變?yōu)閳A周轉(zhuǎn)動(dòng)，解決了軸承的局部磨損與磨屑堆積問題，延長(zhǎng)了使 用壽命，例如：一般固體潤(rùn)滑軸承的壽命為5×10⁶轉(zhuǎn)，±6°擺動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)60次，此機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，按照上述5×10⁶轉(zhuǎn)的壽命，擺動(dòng)次數(shù)達(dá)到3×10⁸次，即億次量級(jí)，大大延長(zhǎng)了擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是解決了滾動(dòng)軸承擺動(dòng)時(shí)局部磨損與固體潤(rùn)滑屑的堆積問題，提高了轉(zhuǎn)動(dòng)的速度均勻性，大大延長(zhǎng)了擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。

擺動(dòng)摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括外圈1、外滾珠保持架2、中A圈3、中預(yù)緊圈4、中B圈5、螺釘6、內(nèi)滾珠保持架7、滾珠8、內(nèi)圈9、超越離合器板10、滾柱11、滾柱壓緊塊12、彈簧13、彈簧固定塊14。

外圈1與內(nèi)圈9各有兩條滾道；中A圈3、中預(yù)緊圈4、中B圈5由螺釘6連接構(gòu)成中圈，中圈也有兩條滾道；內(nèi)圈9與中圈之間的滾珠8由內(nèi)滾珠保持架7分隔，外圈1與中圈之間的滾珠8由外滾珠保持架2分隔。超越離合器板10、滾柱11、滾柱壓緊塊12、彈簧13、彈簧固定塊14與內(nèi)圈9、外圈1構(gòu)成雙向超越離合器，雙向超越離合器板10與中B圈5通過螺釘6連接，形成擺動(dòng)摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)。當(dāng)內(nèi)圈9正向擺動(dòng)時(shí)，雙向超越離合器使中圈與外圈1結(jié)合為一體不動(dòng)，內(nèi)圈9與中圈之間滾珠8轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)內(nèi)圈9反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，雙向超越離合器使內(nèi)圈9與中圈結(jié)合為一體轉(zhuǎn)動(dòng)，外圈1不動(dòng)，中圈與外圈1之間的滾珠轉(zhuǎn)動(dòng)，將內(nèi)圈9的擺動(dòng)分解為正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，即中圈與內(nèi)圈9之間的滾珠8正向轉(zhuǎn)動(dòng)，中圈與外圈1之間的滾珠8反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就使得內(nèi)圈9的局部擺動(dòng)轉(zhuǎn)變成為內(nèi)圈9與中圈、中圈與外圈1之間的滾動(dòng)摩擦，不會(huì)象一般軸承那樣產(chǎn)生固定位置的局部磨損，同時(shí)滾珠8與含二硫化鉬的聚酰亞胺內(nèi)滾珠保持架7、外滾珠保持架2接觸摩擦，通過滾珠8，在內(nèi)滾珠保持架7、外滾珠保持架2與外圈1、中A圈3、中B圈5、內(nèi)圈9的溝道之間進(jìn)行潤(rùn)滑材料的轉(zhuǎn)移，形成固體潤(rùn)滑膜，延長(zhǎng)了滾動(dòng)摩擦副的使用壽命；同時(shí)，滾珠8在溝道內(nèi)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生固體潤(rùn)滑膜的磨屑堆積，提高了精密轉(zhuǎn)動(dòng)部件的速度均勻性，即擺鏡的指向精度。

附圖說明：

圖1為擺動(dòng)摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)的主視剖面圖，其中：1為外圈，2為外滾珠保持架，3為中A圈，4為中預(yù)緊圈，5為中B圈，6為螺釘，7為內(nèi)滾珠保持架，8為滾珠，9為內(nèi)圈，10為超越離合器板；

圖2為擺動(dòng)摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)的俯視剖面圖，其中：11為滾柱，12為滾柱壓緊塊，13為彈簧，14為彈簧固定塊。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖及實(shí)例對(duì)本專利的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：

圖1為所發(fā)明的擺動(dòng)摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)的主視剖視圖，圖2為其俯視剖視圖。外圈1尺寸為外徑Ф160mm，內(nèi)徑Ф142mm，寬度64mm，兩個(gè)溝道之間的距離為22mm，溝道的曲率半徑為4.2mm，材料為9Cr18，淬火HRC≥56；外滾珠保持架2的外徑Ф141mm，內(nèi)徑Ф133mm，寬度40mm，材料為含二硫化鉬的聚酰亞胺，雙排52個(gè)Ф8.5mm孔，兩排孔距離為22mm；中A圈3的外徑Ф131mm，內(nèi)徑Ф108mm，寬度20mm，材料為9Cr18，淬火HRC≥56；中預(yù)緊圈4的外徑Ф128mm，內(nèi)徑Ф111mm，寬度4mm，材料為9Cr18，調(diào)質(zhì)HRC23-25；中B圈5的外徑Ф131mm，內(nèi)徑Ф108mm，寬度20mm，材料為9Cr18，淬火HRC≥56；內(nèi)滾珠保持架7的外徑Ф103.5mm，內(nèi)徑Ф98.5mm，寬度40mm，材料為含二硫化鉬的聚酰亞胺，雙排52個(gè)Ф8.5mm孔，兩排孔的孔徑為22mm；滾珠8的直徑8mm，104個(gè)，材料為9Cr18，淬火HRC≥58；內(nèi)圈9的外徑Ф97mm，內(nèi)徑Ф80mm，寬度64mm，兩個(gè)溝道之間的距離為22mm，溝道的曲率半徑為4.2mm，材料為9Cr18，淬火HRC≥56；超越離合器板10的外徑Ф143mm，內(nèi)徑Ф96mm，寬度19mm，材料為9Cr18，調(diào)質(zhì)HRC23-25；滾柱11的尺寸為Ф13×11.5mm，材料為9Cr18，淬火HRC≥56；滾柱壓緊塊12材料為9Cr18，調(diào)質(zhì)HRC23-25；彈簧13的中徑Ф7mm，長(zhǎng)度20mm，絲徑1.2mm，材料為65Mn；彈簧固定塊14 的材料為9Cr18，調(diào)質(zhì)HRC23-25。

外圈1、中A圈3、中B圈5、內(nèi)圈9滾柱11零件加工檢驗(yàn)后，對(duì)外圈1、中A圈3、中B圈5、內(nèi)圈9滾道鍍二硫化鉬固體潤(rùn)滑膜，滾柱11圓柱面鍍二硫化鉬固體潤(rùn)滑膜。

首先放置外圈1在裝配平臺(tái)上，將外滾珠保持架2、中A圈3、內(nèi)滾珠保持架7、內(nèi)圈9依次放入外圈1內(nèi)部，52個(gè)滾珠8放入外滾珠保持架2與內(nèi)滾珠保持架7的孔內(nèi)，然后放置中預(yù)緊圈4，52個(gè)滾珠8放入外滾珠保持架2與內(nèi)滾珠保持架7的孔內(nèi)，放入中B圈5，4個(gè)M5×30mm不銹鋼螺釘6)將中A圈3、中預(yù)緊圈4與中B圈5連接為一體。第三放置4個(gè)彈簧13在超越離合器板10的4個(gè)孔內(nèi)并用彈簧固定塊14固定，將滾柱壓緊塊12與滾柱11放入超越離合器板10的4個(gè)槽內(nèi)。最后用4個(gè)M5×30mm不銹鋼螺釘6將超越離合器板10與中B圈5連接，完成擺動(dòng)摩擦變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)摩擦的機(jī)構(gòu)的裝配。