一种自润滑向心关节轴承的制作方法

本实用新型涉及关节轴承领域，具体的说是一种自润滑向心关节轴承。

背景技术：

关节轴承又称球面滑动轴承，其结构简单，主要由外圈和内圈组成。外圈的工作面为内球面，内圈的工作面为外球面，两球面相互配合滑动接触，可在一定角度范围内旋转摆动且能承受较大载荷。目前行业内普遍的采用双半外圈和整体内圈结构。该结构两片半外圈可轴向分离，由端面几个沉头螺栓固定，以形成一体的向心关节轴承。该结构承载能力强，可以同时承受径向和轴向负荷。且具有一定的调心性，当轴和轴孔不同心时，仍能正常工作。

目前行业内普遍的自润滑向心关节轴承，一种是在滑动表面喷涂ptfe复合材料涂层，该结构适用于低速、重载的机械结构，但制造工艺复杂，成本较高，且涂层薄在一定冲击载荷下容易脱落，轴承寿命低。一种是在关节轴承批量生产中常用的镶贴ptfe编织物结构，该结构耐磨损、低摩擦、润滑性能好，但转速低、承载能力不强。行业内的自润滑关节轴承，受润滑材料，工作条件等复杂因素影响，配合面润滑材料的二次加工能差，自润滑关节轴承的旋转精度低，在精密机械中运用不广泛。

另外，由于外圈属于分体结构，在其加工装配过程中，精度难以保证。行业内该类型关节轴承普遍存在精度等级低，游隙大，复位精度差的现状。且如果两片外圈在安装固定时没有压紧或者同心度不好，还会造成内圈和外圈间隙过大或者两半球面错位，出现轴承偏载或者卡死现象，轴承寿命缩短。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种一种自润滑向心关节轴承，轴承内圈和外圈之间的摩擦系数低，自润滑效果显著，利于关节轴承在精密机械中的广泛应用，且外圈加工及装配精度高，利于提高轴承使用寿命。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种自润滑向心关节轴承，包括第一外圈、第二外圈以及内圈，第一外圈和第二外圈可拆卸连接，在第一外圈内沿并远离第一外圈和第二外圈相连位置的端部设有第一环形台阶，在第二外圈内沿并远离第一外圈和第二外圈相连位置的端部设有第二环形台阶，在第一环形台阶和第二环形台阶之间设有供内圈的外周滑动配合的耐磨损抗冲击材料层。

优选的，耐磨损抗冲击材料层为zcual10fe3mn2。

优选的，耐磨损抗冲击材料层以堆焊方式固定在第一外圈和第二外圈的内沿。

优选的，在第一外圈和第二外圈的外周并位于第一外圈和第二外圈的连接部位套设有外圈镶边圈。

优选的，外圈镶边圈以过盈方式与第一外圈和第二外圈配合安装。

优选的，在外圈镶边圈的内沿设有沿外圈镶边圈的轴向方向分布的导向凸起，在第一外圈和第二外圈上分别设有供导向凸起配合的导向槽，且第一外圈和第二外圈上的导向槽连续分布。

有益效果

本实用新型中外圈内表面设计有环形台阶，外圈内表面位于两个环形台阶之间的部分堆焊铜，具有耐磨损、抗腐蚀、抗冲击、摩擦系数低、自润滑效果显著。从而使外圈的内工作球面二次加工能力强，保证了向心关节轴承的制造精度，使关节轴承的特点在精密机械中得以适用。本技术结构简单、成本低、加工容易、结合牢固，且承载能力强，抗冲击，摩擦系数低。

在本实用新型的优选实施方式中，可通过外圈镶边圈保证第一外圈和第二外圈在加工及装配过程中的精度，从而有效避免分体结构的外圈在加工、装配、固定时的精度丧失和工作球面错位问题，增加了轴承的可靠性，大大提高了轴承的旋转精度和复位精度。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图中标记：1、第一外圈，2、第二外圈，3、第一环形台阶，4、内圈，5、外圈镶边圈，6、导向凸起，7、导向槽，8、第二环形台阶，9、耐磨损抗冲击材料层。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的一种自润滑向心关节轴承，包括第一外圈1、第二外圈2以及内圈4。第一外圈1和第二外圈2可沿轴向分离或连接，并由第一外圈1和第二外圈2的内沿形成供内圈4的外沿转动配合的工作面。

本实用新型在第一外圈1内沿并远离第一外圈1和第二外圈2相连位置的端部设有第一环形台阶3，在第二外圈2内沿并远离第一外圈1和第二外圈2相连位置的端部设有第二环形台阶8。第一环形台阶3和第二环形台阶8分别与第外圈和第二外圈2的端面平齐，并在第一环形台阶3和第二环形台阶8之间设有供内圈4的外周滑动配合的耐磨损抗冲击材料层9。耐磨损抗冲击材料层9的材质为zcual10fe3mn2，并通过堆焊的方式设置在第一外圈1和第二外圈2的内表面上。该耐磨损抗冲击材料层9具有耐磨损、抗腐蚀、抗冲击、摩擦系数低、自润滑效果显著的特点，从而加强配合面润滑材料的二次加工性能，使得自润滑关节轴承的旋转精度提高。

本实施例中，在第一外圈1和第二外圈2的外周并位于第一外圈1和第二外圈2的连接部位套设有外圈镶边圈5。外圈镶边圈5以过盈方式与第一外圈1和第二外圈2配合安装，以实现外圈镶边圈5与第一外圈1和第二外圈2的高精度紧配合，使外圈镶边圈5成为轴承一体。在具体应用中，在第一外圈1和第二外圈2的外周和端面加工完毕后装入配作的外圈镶边圈5中，通过螺栓将第一外圈1和第二外圈2紧固后再对第一外圈1和第二外圈2的内球面进行堆焊耐磨损抗冲击材料层9并磨削加工。加工完毕后拆下外圈镶边圈5，装入内圈4合套配对后装入外圈镶边圈5即完成本实用新型的装配。

为了便于第一外圈1、第二外圈2以及外圈镶边圈5的高精度装配，避免因装配角度不同造成的偏差。在外圈镶边圈5的内沿设有沿外圈镶边圈5的轴向方向分布的导向凸起6，在第一外圈1和第二外圈2上分别设有供导向凸起6配合的导向槽7，且第一外圈1和第二外圈2上的导向槽7连续分布。通过导向凸起6和导向槽7限定第一外圈1和第二外圈2之间的装配角度，进而维持第一外圈1和第二外圈2在加工以及装配中的精度。外圈镶边圈5在第一外圈1和第二外圈2上的轴向安装位置可由外圈镶边圈5的端部与第一外圈1或第二外圈2的端部平齐实现。

技术特征：

1.一种自润滑向心关节轴承，其特征在于：包括第一外圈（1）、第二外圈（2）以及内圈（4），第一外圈（1）和第二外圈（2）可拆卸连接，在第一外圈（1）内沿并远离第一外圈（1）和第二外圈（2）相连位置的端部设有第一环形台阶（3），在第二外圈（2）内沿并远离第一外圈（1）和第二外圈（2）相连位置的端部设有第二环形台阶（8），第一环形台阶（3）和第二环形台阶（8）之间设有供内圈（4）的外周滑动配合的耐磨损抗冲击材料层（9）。

2.根据权利要求1所述的一种自润滑向心关节轴承，其特征在于：耐磨损抗冲击材料层（9）的材质为zcual10fe3mn2。

3.根据权利要求2所述的一种自润滑向心关节轴承，其特征在于：耐磨损抗冲击材料层（9）以堆焊方式固定在第一外圈（1）和第二外圈（2）的内沿。

4.根据权利要求1所述的一种自润滑向心关节轴承，其特征在于：在第一外圈（1）和第二外圈（2）的外周并位于第一外圈（1）和第二外圈（2）的连接部位套设有外圈镶边圈（5）。

5.根据权利要求4所述的一种自润滑向心关节轴承，其特征在于：外圈镶边圈（5）以过盈方式与第一外圈（1）和第二外圈（2）配合安装。

6.根据权利要求4所述的一种自润滑向心关节轴承，其特征在于：在外圈镶边圈（5）的内沿设有沿外圈镶边圈（5）的轴向方向分布的导向凸起（6），在第一外圈（1）和第二外圈（2）上分别设有供导向凸起（6）配合的导向槽（7），且第一外圈（1）和第二外圈（2）上的导向槽（7）连续分布。

技术总结
本实用新型涉及关节轴承领域，具体的说是一种自润滑向心关节轴承。包括第一外圈、第二外圈以及内圈，第一外圈和第二外圈可拆卸连接，在第一外圈内沿并远离第一外圈和第二外圈相连位置的端部设有第一环形台阶，在第二外圈内沿并远离第一外圈和第二外圈相连位置的端部设有第二环形台阶，在第一环形台阶和第二环形台阶之间设有供内圈的外周滑动配合的耐磨损抗冲击材料层。本实用新型轴承内圈和外圈之间的摩擦系数低，自润滑效果显著，利于关节轴承在精密机械中的广泛应用，且外圈加工及装配精度高，利于提高轴承使用寿命。

技术研发人员：易帅;孙端端;范凌鹤
受保护的技术使用者：洛阳巨创轴承科技有限公司
技术研发日：2019.12.18
技术公布日：2020.08.25