CN106351949B - 一种摆动摩擦变为转动摩擦的机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摆动摩擦变为转动摩擦的机构，该机构由外圈、中A圈、中B圈、中预紧圈、内圈、滚珠、内滚珠保持架、外滚珠保持架、螺钉、弹簧、弹簧固定块、滚柱、滚柱压紧块以及超越离合器板构成。中A圈、中B圈与中预紧圈通过螺钉连接构成中圈，内圈与中圈、中圈与外圈之间为滚珠和滚珠保持架，双向超越离合器与中圈通过螺钉连接。本发明的优点是将局部的小角度摆动，转变为圆周转动，解决了小角度摆动时轴承的局部磨损与磨屑堆积问题，提高了精密摆动机构的转动速度均匀性，延长了摆动机构的使用寿命。对于提高空间固体润滑高精密摆动机构的转动精度，延长使用寿命具有重要意义。

Description

一种摆动摩擦变为转动摩擦的机构

技术领域

本发明涉及一种固体润滑轴承机构，特别是涉及一种带双向超越离合器的固体润滑的特种滚动轴承机构。

背景技术

航天光学遥感仪器用摆镜扩大视场，摆镜实际上是指向镜与摆动机构的总称，其结构为指向镜安装在转轴上，采用轴承支撑转轴，由电机驱动转轴实现指向镜摆动。目前空间摆动机构的轴承采用固体润滑与油(脂)润滑两种润滑方式，其中油(脂)润滑为边界润滑，空间使用时除考虑润滑油(脂)本身的特性外，还要解决密封、爬油、长期使用油脂的补充等问题。而固体润滑是在轴承滚道和滚珠表面镀二硫化钼等润滑膜，采用镀二硫化钼膜的聚酰亚胺保持架，通过滚珠与保持架摩擦转移补充固体润滑膜。在小角度(小于10°)摆动时，摆动机构的轴承在固定位置长期小范围摆动，造成轴承局部磨损。对固体润滑来讲，小角度摆动滚珠不能与保持架摩擦形成固体润滑膜的转移，影响摆动机构的使用寿命，另外轴承滚道已有的固体润滑膜形成磨屑堆积，影响摆镜的速度均匀性，即影响指向精度。

随着航天光学遥感仪器的技术发展，对摆动机构的使用寿命提出了更高的要求，在满足指向精度＜3″的情况下达到摆动千万次、甚至亿次量级。

发明内容

为了克服现有滚动轴承在空间应用的技术不足，本发明提供了一种将现有轴承摆动摩擦转变为转动摩擦的机构。

摆动摩擦转变为转动摩擦机构，将现有固体润滑轴承固定局部位置的小角度摆动，转变为圆周转动，解决了轴承的局部磨损与磨屑堆积问题，延长了使用寿命，例如：一般固体润滑轴承的寿命为5×10⁶转，±6°摆动时，摆动60次，此机构转1转，按照上述5×10⁶转的寿命，摆动次数达到3×10⁸次，即亿次量级，大大延长了摆动机构的使用寿命。与现有技术相比，本发明的有益效果是解决了滚动轴承摆动时局部磨损与固体润滑屑的堆积问题，提高了转动的速度均匀性，大大延长了摆动机构的使用寿命。

摆动摩擦变为转动摩擦的机构，其结构包括外圈1、外滚珠保持架2、中A圈3、中预紧圈4、中B圈5、螺钉6、内滚珠保持架7、滚珠8、内圈9、超越离合器板10、滚柱11、滚柱压紧块12、弹簧13、弹簧固定块14。

外圈1与内圈9各有两条滚道；中A圈3、中预紧圈4、中B圈5由螺钉6连接构成中圈，中圈也有两条滚道；内圈9与中圈之间的滚珠8由内滚珠保持架7分隔，外圈1与中圈之间的滚珠8由外滚珠保持架2分隔。超越离合器板10、滚柱11、滚柱压紧块12、弹簧13、弹簧固定块14与内圈9、外圈1构成双向超越离合器，双向超越离合器板10与中B圈5通过螺钉6连接，形成摆动摩擦变为转动摩擦的机构。当内圈9正向摆动时，双向超越离合器使中圈与外圈1结合为一体不动，内圈9与中圈之间滚珠8转动，当内圈9反向摆动时，双向超越离合器使内圈9与中圈结合为一体转动，外圈1不动，中圈与外圈1之间的滚珠转动，双向超越离合器将内圈9的摆动分解为正反两个方向的转动，即中圈与内圈9之间的滚珠8正向转动，中圈与外圈1之间的滚珠8反向转动，这样就使得内圈9的局部摆动转变成为内圈9与中圈、中圈与外圈1之间的滚动摩擦，不会象一般轴承那样产生固定位置的局部磨损，同时滚珠8与含二硫化钼的聚酰亚胺内滚珠保持架7、外滚珠保持架2接触摩擦，通过滚珠8，在内滚珠保持架7、外滚珠保持架2与外圈1、中A圈3、中B圈5、内圈9的沟道之间进行润滑材料的转移，形成固体润滑膜，延长了滚动摩擦副的使用寿命；同时，滚珠8在沟道内单向转动，不会产生固体润滑膜的磨屑堆积，提高了精密转动部件的速度均匀性，即摆镜的指向精度。

附图说明：

图1为摆动摩擦变为转动摩擦的机构的主视剖面图，其中：1为外圈，2为外滚珠保持架，3为中A圈，4为中预紧圈，5为中B圈，6为螺钉，7为内滚珠保持架，8为滚珠，9为内圈，10为超越离合器板；

图2为摆动摩擦变为转动摩擦的机构的俯视剖面图，其中：11为滚柱，12为滚柱压紧块，13为弹簧，14为弹簧固定块。

具体实施方式：

下面结合附图及实例对本发明的具体实施方式作进一步地详细说明：

图1为所发明的摆动摩擦变为转动摩擦的机构的主视剖视图，图2为其俯视剖视图。外圈1尺寸为外径Ф160mm，内径Ф142mm，宽度64mm，两个沟道之间的距离为22mm，沟道的曲率半径为4.2mm，材料为9Cr18，淬火HRC≥56；外滚珠保持架2的外径Ф141mm，内径Ф133mm，宽度40mm，材料为含二硫化钼的聚酰亚胺，双排52个Ф8.5mm孔，两排孔距离为22mm；中A圈3的外径Ф131mm，内径Ф108mm，宽度20mm，材料为9Cr18，淬火HRC≥56；中预紧圈4的外径Ф128mm，内径Ф111mm，宽度4mm，材料为9Cr18，调质HRC23-25；中B圈5的外径Ф131mm，内径Ф108mm，宽度20mm，材料为9Cr18，淬火HRC≥56；内滚珠保持架7的外径Ф103.5mm，内径Ф98.5mm，宽度40mm，材料为含二硫化钼的聚酰亚胺，双排52个Ф8.5mm孔，两排孔的孔径为22mm；滚珠8的直径8mm，104个，材料为9Cr18，淬火HRC≥58；内圈9的外径Ф97mm，内径Ф80mm，宽度64mm，两个沟道之间的距离为22mm，沟道的曲率半径为4.2mm，材料为9Cr18，淬火HRC≥56；超越离合器板10的外径Ф143mm，内径Ф96mm，宽度19mm，材料为9Cr18，调质HRC23-25；滚柱11的尺寸为Ф13×11.5mm，材料为9Cr18，淬火HRC≥56；滚柱压紧块12材料为9Cr18，调质HRC23-25；弹簧13的中径Ф7mm，长度20mm，丝径1.2mm，材料为65Mn；弹簧固定块14的材料为9Cr18，调质HRC23-25。

外圈1、中A圈3、中B圈5、内圈9滚柱11零件加工检验后，对外圈1、中A圈3、中B圈5、内圈9滚道镀二硫化钼固体润滑膜，滚柱11圆柱面镀二硫化钼固体润滑膜。

首先放置外圈1在装配平台上，将外滚珠保持架2、中A圈3、内滚珠保持架7、内圈9依次放入外圈1内部，52个滚珠8放入外滚珠保持架2与内滚珠保持架7的孔内，然后放置中预紧圈4，52个滚珠8放入外滚珠保持架2与内滚珠保持架7的孔内，放入中B圈5，4个M5×30mm不锈钢螺钉6)将中A圈3、中预紧圈4与中B圈5连接为一体。第三放置4个弹簧13在超越离合器板10的4个孔内并用弹簧固定块14固定，将滚柱压紧块12与滚柱11放入超越离合器板10的4个槽内。最后用4个M5×30mm不锈钢螺钉6将超越离合器板10与中B圈5连接，完成摆动摩擦变为转动摩擦的机构的装配。

Claims (1)

1.一种摆动摩擦变为转动摩擦的机构，其结构包括外圈(1)、外滚珠保持架(2)、中A圈(3)、中预紧圈(4)、中B圈(5)、螺钉(6)、内滚珠保持架(7)、滚珠(8)、内圈(9)、超越离合器板(10)、滚柱(11)、滚柱压紧块(12)、弹簧(13)、弹簧固定块(14)，其特征在于：

所述的中A圈(3)、中预紧圈(4)、中B圈(5)由螺钉(6)连接构成中圈，内圈(9)与中圈之间的滚珠(8)由内滚珠保持架(7)分隔，外圈(1)与中圈之间的滚珠(8)由外滚珠保持架(2)分隔，超越离合器板(10)、滚柱(11)、滚柱压紧块(12)、弹簧(13)、弹簧固定块(14)与内圈(9)、外圈(1)构成双向超越离合器，双向超越离合器板(10)与中B圈(5)通过螺钉(6)连接，形成摆动摩擦变为转动摩擦的机构；当内圈(9)正向摆动时，双向超越离合器使中圈与外圈(1)结合为一体，内圈(9)与中圈之间滚珠(8)转动，当内圈(9)反向摆动时，双向超越离合器使内圈(9)与中圈结合为一体，外圈(1)不动，中圈与外圈(1)之间的滚珠转动，双向超越离合器将内圈(9)的摆动分解为正反两个方向的转动，即中圈与内圈(9)之间的滚珠(8)正向转动，中圈与外圈(1)之间的滚珠(8)反向转动，这样就使得内圈(9)的局部摆动转变成为内圈(9)与中圈、中圈与外圈(1)之间的滚动。