CN104930057A - 一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，包括带中空腔的外壳及螺旋轨迹筒形件，螺旋轨迹筒形件是由丝带材缠绕在轴上沿其轴向螺旋成型，且两两丝带材之间存在空隙，能够容纳润滑油和游离颗粒；螺旋轨迹筒形件固定在外壳的中空腔内，其形状大小与该中空腔相匹配，其外表面贴近外壳的内腔侧面，其内表面作为孔类零件的内孔面，亦为孔类零件的工作面，该内孔面为螺旋轨迹表面；当孔类零件套装在轴上后，其内孔面的螺旋轨迹与轴的表面接触为线接触，相对于轴能进行旋转运动或直线运动，进行旋转运动时起到轴承的作用，进行直线运动时则起导套的作用。本发明的孔类零件能够作为轴承或导套使用，其使用寿命长、承载力大、维护保养成本低。

Description

一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件

技术领域

本发明涉及孔类零件的技术领域，尤其是指一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件。

背景技术

轴承被广泛地应用在各个方面，在这些应用中，轴承承受被连接的物体之间的接触力，同时允许被连接物体之间转动或移动等相对运动。在相对运动过程中，磨损是不可避免的，这是物体之间运动过程中产生的摩擦力有关，摩擦力越大磨损越严重。磨损包括游离的颗粒划伤、嵌入支承表面，随着磨损的加剧，摩擦增大，磨损就越来越严重。现有的技术是通过提供一个较软的接触表面允许大多数颗粒划伤或嵌入来将颗粒从表面之间的界面移去，从而减少磨损的作用。还通过引入颗粒陷阱允许颗粒集中远离支承表面减少支承表面之间的颗粒数量来减少划伤。在现有技术中已通过提高支承表面光洁度来减少磨损。

导柱导套模具和机床上最常用的导向装置，是连接上下模的重要零件，目前采用的导柱导套常采用滑动导向的间隙配合或滚动导向的过盈配合。在长期工作后，导柱导套之间的热膨胀使磨损加剧，导致配合间隙增大，导向精度降低，再加上导柱导套工作过程中不平衡的侧向力作用将会使上下模压力中心发生偏移，难以保证导柱与导套的正确配合。常用导柱导套结构形式分为滑动型导柱导套和滚动型导柱导套，滑动型导柱导套为面接触，导柱导套为间隙配合，这在精密冲压的过程中满足不了要求，并且在长期的工作过程中磨损严重；滚动型导柱导套则是为了消除间隙，在导柱与导套之间压入滚珠，使三者之间保持0.01-0.02mm的过盈值，故上、下模的导向准确、可靠，摩擦力减小，但这将导致加工困难，装配也难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种使用寿命长、承载力大、维护保养成本低的螺旋轨迹线接触表面的孔类零件。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，所述孔类零件包括有带中空腔的外壳及螺旋轨迹筒形件，其中，所述螺旋轨迹筒形件是由丝带材缠绕在轴上沿其轴向螺旋成型，且两两丝带材之间存在空隙，能够容纳润滑油和游离颗粒；所述螺旋轨迹筒形件固定在外壳的中空腔内，其形状大小与该中空腔相匹配，其外表面贴近外壳的内腔侧面，其内表面作为孔类零件的内孔面，亦为孔类零件的工作面，该内孔面为螺旋轨迹表面；当所述孔类零件套装在轴上后，其内孔面的螺旋轨迹与轴的表面接触为线接触，相对于轴能够进行旋转运动或直线运动，进行旋转运动时起到轴承的作用，进行直线运动时则起导套的作用。

所述外壳的两端各配置有带孔的端盖和挡环，所述挡环放置在螺旋轨迹筒形件的两端，所述端盖压住各自相应的挡环，并通过拧紧螺钉安装在外壳的端面，进而夹固紧外壳内的螺旋轨迹筒形件。

所述外壳的一端配置有带孔的端盖和挡环，其另一端向内形成有环形挡边，所述挡环放置在螺旋轨迹筒形件的两端，所述端盖压住螺旋轨迹筒形件一端的挡环，并通过拧紧螺钉安装在外壳的端面，而螺旋轨迹筒形件另一端的挡环则通过外壳上的环形挡边挡住；通过所述端盖、挡环、环形挡边实现夹固紧外壳内的螺旋轨迹筒形件。

所述外壳的两端分别设有一丝带材安装孔，所述螺旋轨迹筒形件两端的丝带头穿入各自相应的丝带材安装孔中，并采用焊接固定在孔内。

所述螺旋轨迹筒形件采用与螺旋弹簧成形相同的无芯成形方法制造，其两端面分别磨出一小平面；所述外壳的两端均配置有带孔的端盖，所述端盖压住螺旋轨迹筒形件相应的小平面，并通过拧紧螺钉安装在外壳的端面，进而夹固紧外壳内的螺旋轨迹筒形件。

所述螺旋轨迹筒形件的外表面与外壳的内腔侧面之间粘贴有玻璃胶。

所述外壳由两半轴瓦组合而成。

所述丝带材由耐磨材料制成，其截面形状为圆形、方形、矩形或异形。

所述耐磨材料有铜合金、不锈钢、合金钢、轴承钢、工具钢。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、与现有的轴承(导套)相比，本发明的孔类零件作为轴承(导套)使用时，其与工作接触面之间是线接触，接触应力远小于点接触的滚动轴承(导套)，承载力较大；

2、丝带材柔软，工作时可以随着轴的变形而变形，具有自适应性；

3、本发明的孔类零件作为轴承(导套)使用时，在工作过程中与轴工作面之间的间隙极小，相对于滑动轴承(导套)而言导向精度更高，能提高整个冲压系统的稳定性；

4、丝带材在室温条件下易于拉直、弯曲，容易紧密缠绕成形；

5、本发明的孔类零件作为轴承(导套)使用时，在工作过程中与轴之间可以相对转动，也可以是沿轴向移动；

6、本发明所用的丝带材缠绕物可以从很长的螺旋缠绕物中截取，生产效率高；

7、丝带材是经过拉拔、轧制大塑性加工后获得，力学性能高、耐磨耐腐蚀性能好；

8、丝带材之间的空隙小并且较均匀，可以容纳润滑油和游离颗粒，磨损程度可以大大减少。

9、长期工作使用丝带材被磨损后，丝带材易于更换，维护保养成本低。

附图说明

图1为实施例1中本发明所述孔类零件的结构示意图。

图2为实施例1中本发明所述孔类零件的制作示意图。

图3为实施例2中本发明所述孔类零件的结构示意图。

图4为实施例3中本发明所述孔类零件的结构示意图。

图5为实施例4中本发明所述孔类零件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合多个具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，本发明所述的螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，能够作为轴承或导套使用，它包括有带中空腔的外壳1及螺旋轨迹筒形件2，其中，所述螺旋轨迹筒形件2是由丝带材缠绕在轴上沿其轴向螺旋成型，且两两丝带材之间存在空隙，能够容纳润滑油和游离颗粒；所述螺旋轨迹筒形件2固定在外壳1的中空腔内，其形状大小与该中空腔相匹配，其外表面贴近外壳1的内腔侧面，并与外壳1的内腔侧面之间粘贴有玻璃胶8，以起到固定螺旋轨迹筒形件2的作用，当然，也可以根据实际情况，选择是否需要粘贴玻璃胶8；而该螺旋轨迹筒形件2的内表面则作为孔类零件的内孔面，亦为孔类零件的工作面，该内孔面为螺旋轨迹表面。所述外壳1由两半轴瓦组合而成，其两端各配置有带孔的端盖3和挡环4，所述挡环4放置在螺旋轨迹筒形件2的两端，所述端盖3压住各自相应的挡环4，并通过拧紧螺钉5安装在外壳1的端面，进而夹固紧外壳1内的螺旋轨迹筒形件2。

所述丝带材可以是铜合金、不锈钢、合金钢等耐磨材料制成，也可以是轴承钢、工具钢等高强度、高硬度材料制成。

所述丝带材的截面形状为圆形、方形、矩形、异形，而在本实施例中具体选用圆形，选择不同的截面大小和截面形状制得的轴承或导套在工作过程中，支撑面和支撑对置面的接触面积不同，丝带材之间的间隙也不同，容纳润滑油和游离颗粒的能力也不同，可以满足不同工况要求。

所述丝带材表面可以用电镀的方法镀上高锰钢、多元合金钢、轴承钢等耐磨材料以及青铜、哈氏合金等耐腐蚀材料。

所述螺旋轨迹筒形件可以用长丝带材成形为长的螺旋状，然后根据需要裁剪成所需长度的螺旋轨迹筒形件。

当所述孔类零件套装在轴上后，其内孔面的螺旋轨迹与轴的表面接触为线接触，相对于轴能够进行旋转运动或直线运动，进行旋转运动时起到轴承的作用(即作为轴承使用)，而进行直线运动时则起导套的作用(即作为导套使用)。工作的支撑表面与支撑对置面的接触面积介于滑动轴承与滚动轴承之间，相当于线接触，接触压力与滚动轴承相比大大减小，并且丝带材缠绕的间隙可以容纳颗粒，储存润滑油，从而极大地减少了磨损，提高零件的使用寿命。

如图2所示，实际制作时，将直径为2mm的轴承钢丝紧密缠绕在直径为50mm的芯轴9上，形成螺旋轨迹筒形件2，将玻璃胶8涂覆在螺旋轨迹筒形件2的外表面，再套上外壳1(图中对半剖开)，两端放置挡环4，然后安装端盖3(图中对半剖开)，端盖3压住挡环4，再拧紧螺钉5，将轴承钢丝成形的螺旋轨迹筒形件2的形状尺寸大小保持下来，最后将组合件从芯轴9上卸出，则获得如图1所示的孔类零件。

实施例2

如图3所示，与实施例1不同的是本实施例所述外壳1的一端配置有带孔的端盖3和挡环4，其另一端向内形成有环形挡边6，所述挡环4放置在螺旋轨迹筒形件2的两端，所述端盖3压住螺旋轨迹筒形件2一端的挡环4，并通过拧紧螺钉5安装在外壳1的端面，而螺旋轨迹筒形件2另一端的挡环4则通过外壳1上的环形挡边6挡住；通过所述端盖3、挡环4、环形挡边6实现夹固紧外壳1内的螺旋轨迹筒形件2。

实施例3

如图4所示，与实施例1不同的是本实施例所述的孔类零件不需要用端盖3和挡环4来固定螺旋轨迹筒形件2，而是在所述外壳1的两端分别设有一丝带材安装孔7，而所述螺旋轨迹筒形件2两端的丝带头则分别穿入各自相应的丝带材安装孔7中，并采用焊接固定在孔内。

实施例4

如图5所示，与实施例1不同的是本实施例所用的丝带材为方形截面，当然，也可以是具有相对平行面的矩形和方形截面的扁丝带。

实施例5

与实施例1不同的是本实施例采用与螺旋弹簧成形相同的无芯成形方法制造出螺旋轨迹筒形件2，然后截取需要的长度，为增加端面接触面积，像螺旋弹簧一样，将螺旋轨迹筒形件2的端面磨出一小平面，再将螺旋轨迹筒形件2置于外壳1中，然后安装端盖3，端盖3压在螺旋轨迹筒形件2的端面磨出的一小平面，再通过拧紧螺钉5将端盖3固定安装在外壳1的端面，进而夹固紧外壳1内的螺旋轨迹筒形件2，获得所需的孔类零件。

实施例6

与实施例1不同的是本实施例所述的螺旋轨迹筒形件2是由304钢丝绳紧密缠绕在轴上沿其轴向螺旋成型，缠绕的松紧程度可调节。

实施例7

与实施例1不同的是本实施例在螺旋轨迹筒形件2的外表面和外壳1之间不涂覆玻璃胶8，而将螺旋轨迹筒形件2的外表面焊接在外壳1的内腔侧面上。

以上所述实施例子只为本发明较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述孔类零件包括有带中空腔的外壳(1)及螺旋轨迹筒形件(2)，其中，所述螺旋轨迹筒形件(2)是由丝带材缠绕在轴上沿其轴向螺旋成型，且两两丝带材之间存在空隙，能够容纳润滑油和游离颗粒；所述螺旋轨迹筒形件(2)固定在外壳(1)的中空腔内，其形状大小与该中空腔相匹配，其外表面贴近外壳(1)的内腔侧面，其内表面作为孔类零件的内孔面，亦为孔类零件的工作面，该内孔面为螺旋轨迹表面；当所述孔类零件套装在轴上后，其内孔面的螺旋轨迹与轴的表面接触为线接触，相对于轴能够进行旋转运动或直线运动，进行旋转运动时起到轴承的作用，进行直线运动时则起导套的作用。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述外壳(1)的两端各配置有带孔的端盖(3)和挡环(4)，所述挡环(4)放置在螺旋轨迹筒形件(2)的两端，所述端盖(3)压住各自相应的挡环(4)，并通过拧紧螺钉(5)安装在外壳(1)的端面，进而夹固紧外壳(1)内的螺旋轨迹筒形件(2)。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述外壳(1)的一端配置有带孔的端盖(3)和挡环(4)，其另一端向内形成有环形挡边(6)，所述挡环(4)放置在螺旋轨迹筒形件(2)的两端，所述端盖(3)压住螺旋轨迹筒形件(2)一端的挡环(4)，并通过拧紧螺钉(5)安装在外壳(1)的端面，而螺旋轨迹筒形件(2)另一端的挡环(4)则通过外壳(1)上的环形挡边(6)挡住；通过所述端盖(3)、挡环(4)、环形挡边(6)实现夹固紧外壳(1)内的螺旋轨迹筒形件(2)。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述外壳(1)的两端分别设有一丝带材安装孔(7)，所述螺旋轨迹筒形件(2)两端的丝带头穿入各自相应的丝带材安装孔(7)中，并采用焊接固定在孔内。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述螺旋轨迹筒形件(2)采用与螺旋弹簧成形相同的无芯成形方法制造，其两端面分别磨出一小平面；所述外壳(1)的两端均配置有带孔的端盖(3)，所述端盖(3)压住螺旋轨迹筒形件(2)相应的小平面，并通过拧紧螺钉(5)安装在外壳(1)的端面，进而夹固紧外壳(1)内的螺旋轨迹筒形件(2)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述螺旋轨迹筒形件(2)的外表面与外壳(1)的内腔侧面之间粘贴有玻璃胶(8)。

7.根据权利要求1所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述外壳(1)由两半轴瓦组合而成。

8.根据权利要求1所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述丝带材由耐磨材料制成，其截面形状为圆形、方形、矩形或异形。

9.根据权利要求8所述的一种螺旋轨迹线接触表面的孔类零件，其特征在于：所述耐磨材料有铜合金、不锈钢、合金钢、轴承钢、工具钢。