由復(fù)合材料制成且在高動態(tài)負載下操作的自潤滑鉸接組件的制作方法
【專利說明】由復(fù)合材料制成且在高動態(tài)負載下操作的自潤滑鉸接組件
[0001] 本發(fā)明涉及自潤滑接頭、尤其是用于在允許直線導(dǎo)引或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)引的球形接頭或軸 承中的軸的組件的自潤滑接頭的技術(shù)領(lǐng)域。
[0002] 本發(fā)明有利地應(yīng)用于所有類型的需要無潤滑油操作（即，使用自潤滑操作）以及 在動態(tài)的高負載下操作的接頭。
[0003] 本發(fā)明目的在于獲得由聚合物制成的自潤滑接頭，所述自潤滑接頭橫跨其整體厚 度為均勻的，而無增強基底，且在動態(tài)的高負載（例如，大于60MPa)下操作。
[0004] 根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀，由于此類型的復(fù)合聚合物接頭在機械負載下的不良表現(xiàn)以及在動 態(tài)負載下（包括低于60MPa的負載）流動和剝離的風(fēng)險，此類型的復(fù)合聚合物接頭不是完 全令人滿意的。例如，由復(fù)合聚合物制成或具有復(fù)合摩擦涂層的籠（cage)以及鉻或不銹鋼 球體形成的自潤滑球形接頭是已知的。然而，卡住問題（seizingproblem)出現(xiàn)在球體和軸 之間。完全由聚合物制成但對大于40MPa的動態(tài)負載不具有抗性的球形接頭也是已知的。
[0005] 本發(fā)明目的在于以簡單、可靠、有效且合理的方式克服這些缺點。
[0006] 本發(fā)明旨在解決的問題是使球形接頭的兩處接觸一即一方面是球體和籠之間的 接觸且另一方面是球體和軸之間的接觸一自潤滑，其目的是為了獲得易于拆卸的球體/軸 接觸，所考慮的接頭適合于大于40MPa的強接觸壓力。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，球形接頭由具有范圍在20ym和150ym之間以及優(yōu)選地在20ym和 130ym之間的小厚度且與包含填充劑的樹脂混合的織物的纏繞形成，所述織物呈現(xiàn)出具有 范圍在5_和200_之間的寬度的條的形式，根據(jù)纖維纏繞技術(shù)，所述條在多個層中交叉。
[0008] 這類特征通過使用較薄的條而提供較好的均勻性，并且由于形成材料的織物的層 的交叉而提供對切向摩擦應(yīng)力的較好的抗性。
[0009] 這還導(dǎo)致歸因于條的交叉的較好的動態(tài)負載表現(xiàn)和歸因于材料的較好均勻性的 較好的靜態(tài)負載表現(xiàn)。
[0010] 有利地，交叉角范圍在10°和90°之間，并且優(yōu)選地在30°和86°之間。
[0011] 根據(jù)其他特征，樹脂是環(huán)氧型、乙烯基酯型、聚酯型、酚醛型、聚酰亞胺型或其他類 型，而填充劑是PTFE型、MoS2型或石墨型。
[0012] 應(yīng)注意的是，填充劑占體積的5%和70%之間。
[0013] 根據(jù)另一特征，環(huán)的膛及其外周具有自潤滑涂層。
[0014] 下文借助于附圖進一步詳細討論本發(fā)明，其中：
[0015] 圖1是接頭組件的縱向橫截面圖，所述接頭組件由在自潤滑籠中接合的自潤滑球 體或球形接頭形成，并且所述自潤滑球體或球形接頭根據(jù)本發(fā)明的特征通過交叉沉積的織 物制成，以獲得較好的均勻性。
[0016] 圖2是在軸已經(jīng)被安裝在球形接頭膛中之后對應(yīng)于圖1的視圖。
[0017] 如指示的，圖1示出了接合在籠（2)中的自潤滑球形接頭或接頭球體（1)。球形接 頭（1)的膛（Ia)意圖容納能夠在其中可旋轉(zhuǎn)地滑動的軸（3)。
[0018] 球形接頭的膛及其外周涂覆有自潤滑材料（4)。期望的目的是避免任何卡住效應(yīng) (seizing effect)〇
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，自潤滑球形接頭（1)由具有范圍在20ym和150ym之間以及有利地 在20ym和130ym之間的小厚度的合成織物的纏繞制成。
[0020] 呈現(xiàn)出條的形式的織物與環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、聚酯樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞 胺樹脂或其他類型的樹脂混合。
[0021] 此樹脂包括具有約從5%至70%體積的PTFE、MoS2、石墨或其他類型的填充劑。
[0022] 目的是獲得橫跨其整體厚度均勻的產(chǎn)物。
[0023] 織物條具有范圍在5mm和200mm之間的寬度，并且根據(jù)纖維纏繞技術(shù)纏繞在確定 直徑的心軸上。
[0024] 條以數(shù)層纏繞和交叉，交叉角范圍在10°和90°之間，并且有利地在30°和86° 之間。例如，與根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀以300ym的3層片的形式纏繞相對照，該纏繞呈現(xiàn)出以100ym 的9層片的形式。
[0025]應(yīng)注意的是，意圖與樹脂混合的織物可以由塔夫綢（taffeta)、緞、斜紋布或布制 成，而不排除其他纖維織品。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的特征以及根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀（軸承El和軸承E2)，應(yīng)參考在接頭呈自潤 滑復(fù)合球形接頭形式的情況下的以下測試。
[0027] 實驗設(shè)計
[0028]軸的性質(zhì)：16NC6CTRa:0. 4
[0029] 軸承性質(zhì)：
[0030] 軸承的類型：球形接頭035X055X25
[0031] 運動：交替旋轉(zhuǎn)超過90°
[0032] 突出區(qū)域中計算的壓力：40MPa
[0033] 滑動速度：6mm/s
[0034] 停止測試的標(biāo)準(zhǔn)
[0035] 摩擦系數(shù)>0? 25
[0036]磨損>0? 5mm
[0037] 達到的循環(huán)次數(shù)：365, 000次循環(huán)
[0038] 測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種自潤滑接頭組件，所述自潤滑接頭組件在動態(tài)的高負載下操作并且包括組裝在 籠（2)中的球形接頭（1)，所述球形接頭（1)容納能夠在其中滑動和/或旋轉(zhuǎn)的軸（3)，其 特征在于所述球形接頭由具有范圍在20 ym和150 ym之間的小厚度且與包含填充劑的樹 脂混合的織物的纏繞形成，所述織物呈現(xiàn)出具有范圍在5mm和200mm之間的寬度的條的形 式，所述條通過纖維纏繞在多個層中交叉。
2. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所述織物厚度范圍在20 y m和130 y m之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于交叉角范圍在10°和90°之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于交叉角范圍在30°和86°之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所述織物是合成型。
6. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所述樹脂是環(huán)氧型、乙烯基酯型、聚酯型、酚 醛型或聚酰亞胺型。
7. 如權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所述填充劑是PTFE型、MoS2型或石墨型。
8. 如權(quán)利要求7所述的組件，其特征在于所述填充劑占體積的5%和70%之間。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的組件，其特征在于所述球形接頭的膛及其外周具 有自潤滑涂層。
【專利摘要】本組件包括組裝在籠(2)中的球(1)，所述球(1)容納能夠滑動和/或旋轉(zhuǎn)的軸(3)。此球由具有范圍在20μm和150μm之間的厚度且與包含填充劑的樹脂混合的薄織物的纏繞形成，所述織物呈現(xiàn)出具有范圍在5mm和200mm之間的寬度的條的形式，所述條在多個層中交叉。
【IPC分類】F16C33-28, F16C33-20, F16C23-04, F16C33-18, B29C70-86
【公開號】CN104736864
【申請?zhí)枴緾N201380054511
【發(fā)明人】伊曼紐爾·馬斯, 奧利維爾·布蘭德內(nèi)特, 菲利普·毛林-佩里耶
【申請人】H.E.F.公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2013年10月15日
【公告號】CA2888670A1, EP2909490A1, WO2014064366A1