CN1091226C - 滑动轴承 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于支承轴及同类物的滑动轴承，其具有由塑料制成的轴承体和支承该轴承体的轴承套，滑动轴承基本上包围住轴的整个圆周。轴承体(1)具有沿其轴线全长延伸的一条狭缝(2)，以及同样沿轴线全长延伸的至少一个可变形区，该区使狭缝(2)能张开，以使轴承体(1)能基本上从径向安装到轴上并从轴上拆除。这样在修理过程中能大大减少与更换轴承体相关的工作。轴承体(1)可包含各单独的辐板(3)，这些辐板由被设计成柔性薄膜铰链(6)的可变形区相互连接，借助设在辐板(3)上的凸起(7)可将轴承体(1)在轴承套中锁定就位。

Description

滑动轴承
技术领域
本发明涉及用于安装轴及同类物的滑动轴承，其具有由塑料制成的轴承体和支承着轴承体的轴承套，滑动轴承基本上包围住轴的整个圆周，轴承体沿其轴线全长延伸有一条狭缝、以及同样沿轴线全长延伸的至少一个可变形区，该区使狭缝能张开，以使轴承体能基本上从径向安装到轴上以及从轴上拆下，轴承体设有用于在轴向和旋转向锁定轴承体的锁定装置。
背景技术
在具有塑料轴承体的滑动轴承中，围住轴的整个圆周的轴承体被设计成一个整体。若轴承体由于磨损或其它损坏而需要更换时，则不得不将轴和滑动轴承完全拆开，以便将轴承体沿轴的轴线方向从轴上拆除。随后必须将新的轴承体沿轴向滑到轴上，然后将整个轴完全重新装配与调整。这一过程十分漫长费时，当轴在多个轴承上运转且这些轴承难以拆开时尤其如此。
此外，从美国专利文献US 3,771,846已知一种带轴承体的滑动轴承，其具有一条沿轴承体轴向全长延伸的狭缝和若干个可变形区，使得轴承体基本上可从径向安装到轴上以及从轴上拆下。为了安装轴承体，轴承体内侧设有径向向内突出的销子，该销子插入轴的相应凹部中，轴承体在该轴上滑动。然而，由于必须使销子和凹部相吻合，而机械师是看不到凹部的，因此安装该轴承体比较费时。
由德国专利文献DE 42 10 681 A1已知一种滑动轴承，该轴承具有分开的压配合区与滑动区，使得由与相应部件压配合的压配合区来支承滑动轴承。因而能够易于安装该滑动轴承，然而，由于压配合安装只能对滑动轴承施加有限的作用力，这会导致其沿轴向或旋转方向运动。
欧洲专利文献EP 0 377 523 A1公开了一种滑动轴承，然而它只不过是通过轴承套的相应凹槽中的圆周向肋来进行安装，所以不可能在旋转方向锁定滑动轴承。
此外，文献US3,451,705、US3,194,615以及FR2537674公开了带有轴承体的滑动轴承，其中轴承体可从其径向滑到轴上。然而，这些轴承体不具有任何固定装置，所以不得不以另外的装置来设置相应结构以固定轴承体。
发明内容
本发明的任务是创造一种滑动轴承，该轴承具有用于在轴向和旋转方向锁定轴承体的装置，其安装相当容易。
为完成上述任务，按本发明提供了这样一种用于支承轴及同类物的滑动轴承，具有由塑料制成的轴承体和支承该轴承体的轴承套，滑动轴承基本上包围住轴的整个圆周，轴承体具有沿其轴线全长延伸的一条狭缝，以及同样沿轴线全长延伸的至少一个可变形区，该区使狭缝能张开，以使轴承体能基本上从径向安装到轴上并从轴上拆下，轴承体没有锁定装置用于在轴向和旋转方向锁定轴承体，其中：所述滑动轴承还包括用于约束轴承体相对轴承套的轴向运动的第一装置和用于约束轴承体与轴承套的相对转动的第二装置，上述第一装置包括在轴承体上的锁定装置和轴承套上的一个相应的凹部，该锁定装置和凹部相对轴承体和轴承套定位成，该锁定装置能在轴承体相对轴承套处于预定轴向位置时沿径向移入凹部，上述第二装置包括位于轴承体和轴承套之一上的一个凹部和位于轴承体和轴承套另一个上的、用于在轴承体和轴承套彼此间处于预定的转动位置时插入凹部内的锁定装置，由此第一装置和第二装置可相继接合就位。
对于轴承体的安装，例如，第一步可旋转方向锁定轴承体，以形成对轴承体的特定引导，下一步将轴承体轴向锁定，从而完成最终安装。
具体来讲，可按下述步骤完成安装过程：将支承着轴承体的轴承套在轴上沿轴向移动，使得能够取出轴承体，随后通过张开狭缝将轴承体沿径向从轴上拆下。在这种情况下，为拆除已损坏的轴承体，无需将轴拆开，因为轴仍受到其它轴承的支承。接下来，通过将狭缝张开到必要程度，以将新的轴承体从径向安装到轴上，必要时在轴上将其做轴向移动，然后在狭缝闭合后，使轴承体容易地固定在轴承套中。
沿轴承体轴向全长延伸的可变形区使狭缝能够张开和闭合。通过使可变形区比支承着轴的轴承体区具有较薄的壁厚，可使该区具有可变形性。例如可将该区设计成薄膜铰链，薄膜铰链还可穿有孔洞。当滑动轴承组装后，薄膜铰链可同样紧靠着轴定位。或者若轴承体具有恰当的壁厚时，薄膜铰链与轴之间以一定间隙定位。
轴承体和可变形区可由具有不同弹性模数的材料制成。使轴承体两相邻区之间能够相对彼此呈一定角度，从而可使狭缝开合的区域可与相邻轴承体区相连，通过诸如熔接或整体模塑等方法构成一个整体。
也可将一条纵切带看作本发明所定义的可变形区，从而可使轴承体基本上由例如可分开的两片壳体组成，它们可连接形成轴承体。在这种情况下，可设有相应装置以防止壳体彼此相对移动。例如，若轴承体的壁足够厚，可在轴承体轴向相对端设置相应的销子和凹部。也可在构成轴承体的两片或多片轴瓦的窄端设有齿类装置，以防止轴承体组装后各轴瓦彼此相对移动。也可在轴承套上装设用于锁定各轴瓦的相应装置。
此外，轴承体也可由低摩擦性材料制成，该材料具有足够大的弹性，可使轴承体基本上被设计成一个狭缝管，由基本上沿轴承体圆周均匀分布的变形可使狭缝张开，该方式使得轴承体能从径向安装到轴上。可利用诸如塑料合金制成这种材料，该合金由既有弹性又能从根本上降低摩擦的材料组成。
轴承体的狭缝和可变形区的走向平行于轴承体纵轴时较为有益。此外，可将轴承体的狭缝和可变形区彼此反向设置在轴承体的圆周上，使得轴承体由两个同样大小、可彼此相对转一定角度的壳体组成。但该狭缝也可为波浪形或螺旋形结构。
轴承体可具有各单独的轴瓦状滑动区，其中可变形区被设计成连接该滑动区的柔性薄膜铰链。通过将轴承体设计成带有共同支承轴的多个轴瓦状滑动区，还能使该轴承同时具有特别良好的运转特性，因为由湿或热引起的轴承体材料膨胀可沿滑动轴承的圆周方向分布。在这种设计结构中将滑动轴瓦相互连接起来的薄膜铰链可有利地模塑在滑动轴瓦的边缘处，使得轴承体的内、外圆周面都形成凹槽。即使当滑动轴瓦由于温度和/或湿度的波动而在圆周方向膨胀时，这种结构对柔性薄膜铰链可能发生的折叠能提供足够的自由度。此外，磨损的轴承材料、润滑剂等等可留在面向轴的凹槽中。最好将轴瓦状滑动区设计成基本上沿滑动轴承轴向延伸的辐板，不过也可将它们设计为螺旋形等等。
对于组装后为圆柱形的轴承体，狭缝可位于柔性薄膜铰链之一中。也可去掉膜状区域之一以构成狭缝。可以在制造滑动轴承过程中借助相应设计的注模等形成该狭缝，不过也可以在后续步骤中在预制轴承体上形成该狭缝。
若轴承体具有多个轴瓦状滑动区以及将它们彼此连接起来的可变形区，例如柔性薄膜铰链，则轴承体能适应轴承套的内部形状。这样就免除了要将轴承体的内、外圆周表面尺寸制造得十分精确，以便能恰好装配到轴承套中去的需要，就象轴承体具有例如基本为刚性壳体时那样。因此该轴承体比基本上为刚性的轴承体所要求的尺寸精度要低。这使轴承体与轴承套之间能够形成特别良好的配合，当轴承体安装后沿轴承体轴向全长延伸的狭缝仍然分开时尤其如此，由温度和/或湿度的波动所造成的轴承体尺寸变化也可通过分开的狭缝得到补偿。
可具有优越性地将轴承体以沿着和/或垂直于轴的运动方向锁定的方式固定在轴承套中。为此在轴承体径向外侧可设有适当的锁定装置。在轴做直线运动的情况下，例如垂直于轴安装的元件所做的运动代表转动。
可按下述方式设计轴承体，即：其外圆周具有至少一个大体为径向的凸起，轴承套具有对应于该凸起的凹部尤其是圆周沟槽，该凸起可插入其中从而在轴向将轴承体相对于轴承套锁定。在这种情况下，例如可在轴承套的径向变形之下将轴承体沿轴向插进轴承套。为了使轴承体的锁定装置嵌入轴承套的相应装置中，可将轴承体设计成使其在拆开状态的外径尺寸等于或尤其是大于轴承套的内径，这意味着在施加径向或切向力时，轴承体的直径会减小，于是轴承体被预加载成回弹状态。当狭缝具有足够宽度，从而将狭缝闭合能充分减小轴承体外径时便于做到这一点。然后将以此方式变形的轴承体沿轴向插入轴承套，它在其中由于压力降低而回弹，紧靠着轴承套内侧定位，其间不带有或最好是带有持续预载。
轴承套也可具有在其端面开口的沟槽，设在轴承体上且朝外伸出的凸起可沿轴向插进该沟槽。也可借助同一个锁定装置使轴承体在轴承套中锁定就位，既对旋转轴又对可相对于滑动轴承轴向移动的轴锁定。
轴承体可在轴向和切向均被锁定，即：对于可轴向移动的轴和旋转轴均锁定，其中轴承套具有通孔，轴承体具有可与之对准的凹部，于是借助一个插入通孔和凹部的锁紧件，可将轴承体以既不转动也不移动的方式锁定在轴承套中。该凹部可被设计成沿滑动轴承轴向伸展在辐板状滑动区之间的一条凹槽，即构成一条薄膜铰链。
为了能够最省力地拆下轴承体和轴承套，从而相当大地简化修理工作，可将轴承套设计成多片壳体尤其是两片壳体的形式，其中设有用于将轴承套壳体相互锁定的装置。例如可将该装置设计成对应的销子和凹部。还可设置相应的锁定装置或附加锁定元件，使得轴承套对轴承体提供足够的支承。用于将轴承套壳体相互锁定的装置也可被设计成简单的装配用辅助装置，其中支承滑动轴承的元件可吸收作用在滑动轴承上的力。
附图说明
下面根据附图对本发明的示例加以描述和说明，附图如下：
图1为轴承体第一种设计结构的示意图，其带有轴瓦状滑动区，分别为横截面图(上图)和侧视图(下图)；
图2为图1所示轴承体安装在轴承套中的示意图，分别为横截面图(上图)和垂直剖面图(下图)；
图3为轴承体第二种设计结构的示意图，分别为横截面图(上图)和侧视图(下图)；
图4为图3所示轴承体安装在轴承套中的示意图，分别为横截面图(上图)和垂直剖面图(下图)。
具体实施方式
如图1所示，轴承体1由低滑动性塑料制成，沿其轴线全长延伸有狭缝2。轴承体的滑动区被分割成沿轴承体轴向延伸的多片辐板3，其内径表面4构成滑动表面，与安装在滑动轴承中未详细示出的轴相接触。在轴承体安装后(见图2)，辐板3的外径表面5紧靠着轴承套的内壁定位。辐板3通过柔性薄膜铰链6相互连接，使得狭缝2能够通过薄膜铰链的变形而张开或闭合，从而使轴承体1能够从径向安装到轴上并从轴上拆除。可按下述方式设计薄膜铰链6，即：轴承体1在拆开状态的外径大于轴承套的内径，因而需通过对薄膜铰链施加弹性预载才能将轴承体1插入轴承套，并且在轴承套中固定以后，辐板3与轴承套内壁之间以轻微的预载相接触。
将滑动区分割成辐板3并形成狭缝2，该狭缝2在轴承体1固定之后仍是分开的，可对材料膨胀加以补偿。
狭缝2和辐板3以及可变形薄膜铰链6的走向均平行于轴承体的纵轴。当轴承体1固定后，狭缝2的宽度与薄膜铰链6的宽度相当。
沿辐板3长度的中间处设有径向向外伸出的箱形凸起7，借助它可将轴承体1轴向锁定，有一个凸起7a的径向长度较大，通过它可将轴承体以不转动方式锁定在轴承套中。
图2示出了安装在轴承套中的图1所示轴承体。位于轴承体1外侧的径向凸起7嵌入轴承套9内的圆周沟槽8中，从而使轴承体1不能轴向移动。由于薄膜铰链6的弹性构造以及轴承体1在拆开状态的外径尺寸，辐板3的外表面5在预载下紧靠着轴承套9的内壁定位，其中凸起7锁定在沟槽8中。为了将轴承体1以不转动方式安置在轴承套9中，轴承套9具有通孔10，凸起7a嵌入其中。同时这又将轴承体轴向锁定住。或者，凸起7或辐板3也可具有例如凹部或凹槽，设在轴承套上的凸起可嵌入其中。也可将通孔10设计成朝着轴承体1开口的凹穴，或是沿轴向延伸的沟槽。
通过张开狭缝而从径向安装到轴上的轴承体可通过收窄狭缝而紧靠着轴，从而可将轴承套9在轴向沿着轴滑到轴承体1上，直到凸起7与轴承套的沟槽8相嵌合。随后可在轴承套9中转动轴承体1直到凸起7a嵌入通孔10。由于装设了用于将轴承体以既不滑动又不转动的方式锁定在轴承套中的装置，这些装置可一个接一个地在轴承套中锁定就位，从而能够以稳固且易于操作的方式将轴承体安装到轴承套中。
图3和图4所示的结构展示了一种轴承体1，其中将轴承体1以不转动方式锁定在轴承套9中的凸起被设计为隆脊11，它可容纳在轴承套1内的纵向沟槽12中，且延伸至轴承体1或辐板3的全长。轴承体1由沟槽12中的隆脊11沿轴向引导到轴承套9中，直到凸起7与圆周沟槽8相嵌合，从而将轴承体1在轴承套9中轴向锁定。在其它所有方面，轴承体1和轴承套9与图1和2所示实施例相对应。
                           附图标记1.轴承体2.狭缝3.辐板4.内表面5.外表面6.薄膜铰链7.凸起7a.凸起8.沟槽9.轴承套10.通孔11.隆脊12.纵向沟槽

Claims (10)

1.用于支承轴及同类物的滑动轴承，具有由塑料制成的轴承体(1)和支承该轴承体的轴承套(9)，滑动轴承基本上包围住轴的整个圆周，轴承体(1)具有沿其轴线全长延伸的一条狭缝(2)，以及同样沿轴线全长延伸的至少一个可变形区(6)，该区使狭缝(2)能张开，以使轴承体(1)能基本上从径向安装到轴上并从轴上拆下，轴承体(1)设有锁定装置(7，7a，11)用于在轴向和旋转方向锁定轴承体，其特征在于：所述滑动轴承还包括用于约束轴承体(1)相对轴承套(9)的轴向运动的第一装置和用于约束轴承体与轴承套的相对转动的第二装置，上述第一装置包括在轴承体上的锁定装置(7)和轴承套上的一个相应的凹部(8)，该锁定装置和凹部相对轴承体和轴承套定位成，该锁定装置能在轴承体相对轴承套处于预定轴向位置时沿径向移入凹部，上述第二装置包括位于轴承体和轴承套之一上的一个凹部(10，12)和位于轴承体和轴承套另一个上的、用于在轴承体和轴承套彼此间处于预定的转动位置时插入凹部内的锁定装置(7a，11)，由此第一装置和第二装置可相继接合就位。
2.如权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于：狭缝(2)和可变形区(6)的走向平行与轴承体(1)的纵轴。
3.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：轴承体(1)可具有各单独的轴瓦状滑动区(3)，可变形区被设计成将该滑动区彼此相连的柔性薄膜铰链(6)。
4.如权利要求3所述的滑动轴承，其特征在于：对于圆柱形的轴承体(1)，狭缝(2)设在薄膜铰链(6)之一内，或者是去掉薄膜铰链(6)之一。
5.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：安装后的轴承体(1)以持续的预载紧靠着轴承套(2)的内侧定位。
6.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：用于将轴承体以不移动方式锁定的装置被设计成径向向外伸出的凸起(7)，而用于将轴承体以不转动方式锁定的装置设计成径向长度比第一类凸起较大些的凸起(7a)。
7.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：用于将轴承体以不转动方式锁定的装置被设计成凸起(11)，其可插入开口在轴承套端面的沟槽中；用于将轴承体以不移动方式锁定的装置被设计成径向向外伸出的凸起(7)。
8.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：轴承套(9)设有圆周沟槽(8)，其适于容纳用于将轴承体以不移动方式锁定的锁定装置(7)。
9.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：将轴承套(9)设计成具有多片壳体的形式，并设有用于将轴承套壳体相互锁定的装置。
10.如权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于：轴承套(9)具有一个通孔，而轴承体具有至少一个可与之对准的凹部，于是借助一个插入通孔与凹部的锁紧件，可将轴承体(1)以不转动和/或不移动的方式锁定在轴承套(9)中。
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