CN1884862A - 镶嵌式自润滑空气环轴承及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镶嵌式自润滑空气环轴承及其制造方法，它包括轴壳、衬套，不同的是，轴壳内有一组沟槽，衬套是低磨擦滑动环体，环体外壁形状与轴壳内壁形状相配，并采用下列方法制备：先制轴壳，以聚四氟乙烯为基料的润滑剂为原料，经均匀搅拌后，经压制、烘焙、整形制成轴承。该轴承轴壳内有一组沟槽，沟槽里侧大，外侧小，衬套外壁形状与轴壳内壁形状相互咬合，融为一体，衬套与轴壳连接牢固，不会滑动和脱落。该轴承的轴壳用钢基材料替代一部分抗摩性能极好的特种材料，既降低了制造成本，又提高机械强度；其次，轴承的衬套采用的是低摩擦滑动环体，其摩擦系数小，轴承使用时磨损量减少，能延长轴承的使用寿命。

Description

镶嵌式自润滑空气环轴承及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种复合轴承及其制造方法，具体地说，是涉及一种磁悬浮或气浮复合作用的轴承及其制造方法。
技术背景
目前，在各种机器、汽车、钟表、仪表、电器中，特别是铝泊轧机等行业中广泛使用空气环轴承，空气环轴承在启动过程中存在干摩擦，轴承转速达到一定值时才能形成动压空气膜，进入稳定气体润滑状态；同时，停止过程中也存在干摩擦状态，轴承转速降低到到一定值时形成的空气膜消失，轴承进入干磨擦状态，在干摩擦的作用下轴承转速降到零。这种轴承在干摩擦状态下使轴承工作表面磨损严重，工作寿命降低。甚至使启动扭矩超出气浮动旋转力矩，导致气动力无法启动。因此，轴和轴承必须采用抗磨性能极好的特种材料，成本很高。后来又采用双金属材料制成轴承，这种轴承由轴壳和衬套构成，它可以先分别制成钢基轴壳和耐磨衬套，衬套是以聚四氟乙烯(PTFE)为基料组成的低磨擦滑动圆环，然后通过专用装置将衬套压入轴壳内而制成。它还可以先制成钢基轴壳，然后通过喷涂工艺将耐磨材料喷涂在钢基轴壳内表面，再经烘焙固化而成衬套。然而，上述轴承的轴壳内表面与衬套的外表面接触面是光滑的圆柱面，其轴壳与衬套的结合不够牢靠，在使用过程中受到径向力或轴向力的作用，衬套与轴壳容易滑动、脱离，轴承的使用寿命短。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的技术问题，提供一种镶嵌式自润滑空气环轴承，它不仅实现自润滑，且磨擦系数小，而且使用寿命长。
本发明进一步解决现有技术中存在的技术问题是提供一种制造上述镶嵌式自润滑空气环轴承的制造方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的，上述镶嵌式自润滑空气环轴承，它包括轴壳，轴壳内部为中空的圆柱体；和设置在轴壳内表面的润滑衬套，不同点是，上述轴壳内壁置有一组径向分布或轴向分布的沟槽，上述衬套是以聚四氟乙烯为基料构成的低磨擦滑动环体，环体外壁形状与上述轴壳内壁形状相配。
上述轴壳内壁一组沟槽为燕尾槽。
上述轴壳内壁一组沟槽为T形槽。
本发明的上述镶嵌式自润滑空气环轴承的制造方法，它包括以下步骤：
A、制轴壳，加工钢材以提供一轴壳，该轴壳内壁制成具有一组径向分布或轴向分布的沟槽，沟槽还可制成燕尾槽或T形槽；
B、压制，将以聚四氟乙烯(PTFE)为基料的润滑剂为原料，经均匀搅拌后，放入专用模具的环形腔内，再以较高的压力压制润滑剂，压制成衬套坯；
C、烘焙，将上述衬套坯压入上述轴壳后，放入烘焙炉内烘烤，让固体润滑剂熔融、渗透到轴壳内壁的沟槽的空隙内，出炉趁热加压，冷却固化后，衬套坯与轴壳相互咬合连成一体，形成轴承坯；
D、整形，将上述轴承坯加工整形，使其具有规定尺寸精度的轴承。如，对轴承坯进行车、削、磨等加工。
本发明与现有技术相比具有如下优点：上述镶嵌式自润滑空气环轴承的轴壳的内壁设置有一组径向或轴向分布的沟槽，衬套是以聚四氟乙烯为基料构成的低磨擦滑动环体，环体外壁形状与上述轴壳内壁形状相配，尤其是轴壳内壁一组沟槽为燕尾槽或T形槽，其沟槽里侧大，外侧小，轴承的衬套外壁形状与上述轴壳的内壁形状相互咬合，融为一体，衬套与轴壳连接牢固，不会滑动、脱落。该轴承的轴壳采用钢基材料替代一部分抗磨性能极好的特种材料，既降低了制造成本，又提高机械强度，其次，轴承的衬套采用的是以聚四氟乙烯为基料构成的低磨擦滑动环体，其摩擦系数小，轴承使用时磨损量减少，能延长轴承的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的镶嵌式自润滑空气环轴承的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面一种实施形式结构示意图；
图3是图2中B-B剖面结构示意图；
图4是图1中A-A剖面另一实施形式结构示意图；
图5是图4中C-C剖面结构示意图；
图6是本发明的镶嵌式自润滑空气环轴承的制造工艺流程方框图。
具体实施方式
下面结合附图1-6对本发明的实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的镶嵌式自润滑空气环轴承包括轴壳1，轴壳1内部为中空的圆柱体；和设置在轴壳1内表面的润滑衬套2，不同点是，上述轴壳1内壁置有一组径向或轴向分布的沟槽11，上述衬套2是以聚四氟乙烯(PTFE为商品名)为基料构成的低磨擦滑动环体，环体外壁形状与上述轴壳1内壁形状相配。如图2-3所示，上述轴壳1内壁一组沟槽11为燕尾槽12，该燕尾槽12能使衬套2与轴壳1连接更牢固。如图4-5所示，上述轴壳1内壁一组沟槽11为T形槽13，该T形槽13能使衬套2与轴壳1连接更牢固。
如图6所示，实现本发明的用于制造镶嵌式自润滑空气环轴承的方法包括以下步骤：
A、制轴壳，加工钢材以提供一轴壳1，该轴壳1内壁制成具有一组径向分布或轴向分布的沟槽11，沟槽11还可制成燕尾槽12或T形槽13；
B、压制，将以聚四氟乙烯(PTFE)为基料的润滑剂为原料，经均匀搅拌后，放入专用模具的环形腔内，再以较高的压力压制润滑剂，压制成衬套坯；
C、烘焙，将上述衬套坯压入上述轴壳1后，放入烘焙炉内烘烤，让固体润滑剂熔融、渗透到轴壳1内壁的沟槽11的空隙内，出炉趁热加压，冷却固化后，衬套坯与轴壳相互咬合连成一体，形成轴承坯；
D、整形，将上述轴承坯加工整形，使其具有规定尺寸精度的轴承。如，对轴承坯进行车、削、磨等加工。
实现本发明的用于制造镶嵌式自润滑空气环轴承的方法还可以是，它包括以下步骤：
A、制轴壳，加工钢材以提供一轴壳1，该轴壳1内壁制成具有一组径向分布或轴向分布的沟槽11，沟槽11还可制成燕尾槽12或T形槽13；
B、喷涂，将以聚四氟乙烯(PTFE)为基料的润滑剂为原料，经均匀搅拌后，装入喷涂装置内，再喷涂在上述轴壳的内壁上，喷涂成与轴壳1相连的衬套坯；
C、烘焙，将上述与轴壳相连的衬套坯放入烘焙炉内烘烤，让固体润滑剂熔融、渗透到轴壳1内壁的沟槽11的空隙内，出炉冷却固化后，衬套坯与轴壳相互咬合连成一体，形成轴承坯；
D、整形，将上述轴承坯加工整形，使其具有规定尺寸精度的轴承。如，对轴承坯进行车、削、磨等加工。

Claims (5)

1、一种镶嵌式自润滑空气环轴承，它包括轴壳(1)，轴壳(1)内部为中空的圆柱体；和设置在轴壳(1)内表面的润滑衬套(2)，其特征是，上述轴壳(1)内壁置有一组径向或轴向分布的沟槽(11)，上述衬套(2)是以聚四氟乙烯为基料构成的低磨擦滑动环体，环体外壁形状与上述轴壳(1)内壁形状相配。
2、根据权利要求1所述的镶嵌式自润滑空气环轴承，其特征在于：上述轴壳(1)内壁一组沟槽(11)为燕尾槽(12)。
3、根据权利要求1所述的镶嵌式自润滑空气环轴承，其特征在于：上述轴壳(1)内壁一组沟槽(11)为T形槽(13)。
4、一种制造权利要求1所述的镶嵌式自润滑空气环轴承的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
A、制轴壳，加工钢材以提供一轴壳(1)，该轴壳(1)内壁制成具有一组径向分布或轴向分布的沟槽(11)，沟槽(11)可制成燕尾槽(12)或T形槽(13)；
B、压制，将以聚四氟乙烯(PTFE)为基料的润滑剂为原料，经均匀搅拌后，放入专用模具的环形腔内，再以较高的压力压制润滑剂，压制成衬套坯，
C、烘焙，将上述衬套坯压入上述轴壳(1)后，放入烘焙炉内烘烤，让固体润滑剂熔融、渗透到轴壳(1)内壁的沟槽(11)的空隙内，出炉趁热加压，冷却固化后，衬套坯与轴壳(1)相互咬合连成一体，形成轴承坯；
D、整形，将上述轴承坯加工整形，使其具有规定尺寸精度的轴承。
5、一种制造权利要求1所述的镶嵌式自润滑空气环轴承的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
A、制轴壳，加工钢材以提供一轴壳(1)，该轴壳(1)内壁制成具有一组径向分布或轴向分布的沟槽(11)，沟槽(11)可制成燕尾槽(12)或T形槽(13)；
B、喷涂，将以聚四氟乙烯(PTFE)为基料的润滑剂为原料，经均匀搅拌后，装入喷涂装置内，再将上述润滑剂喷涂在上述轴壳(1)的内壁上，喷涂成与轴壳(1)相连的衬套坯；
C、烘焙，将上述与轴壳相连的衬套坯放入烘焙炉内烘烤，让固体润滑剂熔融、渗透到轴壳(1)内壁的沟槽的空隙内，出炉冷却固化后，衬套坯与轴壳(1)相互咬合连成一体，形成轴承坯；
D、整形，将上述轴承坯加工整形，使其具有规定尺寸精度的轴承。如，对轴承坯进行车、削、磨等加工。
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