CN1928375A - 一种关节轴承 - Google Patents

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宋安民
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钱林荣
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    • F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
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Abstract

本实用新型涉及一种轴承，尤其是涉及一种关节轴承。一种关节轴承，由外圈和内圈组成，外圈的内侧呈凹形球面，内圈的外侧呈凸形球面，且两球面弧度相一致。沿内圈的凸形球面上设有两条弧形沟道，在弧形沟道上设有若干钢球。轴承的外圈采用20Cr渗碳钢、内圈和钢球采用GCr15钢制造，并经淬火、回火热处理。关节轴承的两侧各设有一个防尘盖。按照上述方法制造出来的关节轴承，由于巧妙地在球面轴承的内、外圈之间设置了钢球，将弧面滑动摩擦变成了滚动摩擦，使摩擦系数从0.2降至0.0015，不仅保持了现有关节轴承可以在三维空间摆动的特点，而且满足了在一个平面内高速旋转的需要，并使关节轴承的使用寿命大大提高。

Description

一种关节轴承
                            技术领域
本发明涉及一种轴承，尤其是涉及一种关节轴承。
                            背景技术
长期以来在纺织机械、制刷机械、汽车制造等多领域经常使用一种关节轴承，也称球面轴承，这种轴承有带杆端的和不带杆端的，它可以在旋转中同时承受很大的径向载荷，并且旋转轴可相对轴心线做摆动或倾斜。由于这种关节轴承承受着多种方向载荷运动，所以结构较特殊。目前，这种轴承，如图1所示，由一个内侧为凹球面的外圈1和一个空心球体的内圈2组成，在外圈与球体的中间常用铜圈或自润滑材料作为减磨层。工作时内圈做圆周旋转运动，旋转同时可相对轴心线做摆动，这种关节轴承工作时为纯滑动摩擦，摩擦系数为0.2，由于摩擦系数大，只能承受100-300转/分的转速，转速高时摩擦加剧，轴承工作面经常出现磨损、点蚀及剥落等损坏现象而导致轴承不能工作。这种轴承已经不能适应目前先进的机械行业中的高速旋转部件。
                            发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种摩擦系数小，适应转速高，寿命长的关节轴承。
本发明主要是通过下述技术方案得以解决的：一种关节轴承，由外圈和内圈组成，外圈的内侧呈凹形球面，沿内圈的外侧呈凸形球面且两球面弧度相一致，沿内圈的凸形球面上设有两条弧形沟道，在弧形沟道上设有若干钢球。
弧形沟道的曲率半径与排列在弧形沟道上的钢球的曲率半径相匹配；关节轴承的两侧各设有一个防尘盖；在外圈上设有注油器；
轴承的外圈采用20Cr渗碳钢、内圈和钢球采用GCr15轴承钢制造，并经淬火、回火热处理，以提高轴承的硬度、强度和耐磨性；
所述的外圈的一端设有杆端，杆端上设有螺纹；所述的杆端上的螺纹为外螺纹；所述的杆端上的螺纹为内螺纹。
按照上述方法制造出来的关节轴承，由于巧妙地在球面轴承的内、外圈之间设置了钢球，将原来弧面滑动摩擦变成了滚动摩擦，使摩擦系数从0.2降至0.0015，不仅保持了现有关节轴承可以在三维空间摆动的特点，而且满足了在一个平面内高速旋转的需要，并使关节轴承的使用寿命大大提高。带有杆端的关节轴承可广泛地应用于纺织机械、制刷机械、汽车制造业等领域。
                                附图说明
图1为现有技术关节轴承的结构示意图。
图2为本发明实施例1的结构示意图。
图3为图2的侧面图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5为图4的侧面图。
                                 具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图2-5，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：由图2、图3所示的一种关节轴承，由外圈1和内圈2组成，外圈1的内侧呈凹形球面，内圈2的外侧呈凸形球面且两球面弧度相一致。外圈1的一端设有杆端8，杆端8上设有外螺纹9，外圈1采用20Cr渗碳钢制造，外圈1内侧滚道面采用特殊热处理方法，经渗碳淬火后进行磨削及超精研，硬度达到HRC58-62，圆度达到4μm，粗糙度为Ra0.4，而非工作面仍保持一定韧性与强度，提高了工作面耐磨性。内圈2采用GCr15轴承钢制造，轴承钢经淬火、回火后，提高轴承硬度、强度，增强耐磨性，硬度达HRC58-62。内圈2及其两端面采取磨削而成，圆度在3μm以内，粗糙度Ra在0.125以内。沿内圈2的凸形球面上设有2条弧形沟道5，弧形沟道5在磨削后进行超精研，使圆度在3μm以内，粗糙度Ra在0.125以内，较之现在的圆度0.02mm和粗糙度Ra0.8提高了很多。在2条弧形沟道5上分别设有两列相同的钢球3，钢球3的大小应与弧形沟道5、内圈2、外圈1相匹配。钢球3采用GCr15轴承钢制造，制造精度高，圆度达0.25μm，粗糙度为Ra0.008。在外圈1上设有注油器4，有效减小了钢球3与内圈2的弧形沟道5、外圈1的摩擦。关节轴承的两侧各设有一个防尘盖6，以保持轴承内部清洁。
实施例2：如图4、图5所示的一种关节轴承，其关节轴承的结构和制造参数均与实施例1相同，其不同之处在于，外圈1上的杆端8上设有内螺纹10，以适应不同机械的传动要求。
本发明上述两种关节轴承，其转速由现在的100-300转/分提高到1000-1500转/分，使用寿命由现在的1-3个月提高到1-2年。

Claims (8)

1、一种关节轴承，由外圈(1)和内圈(2)组成，外圈(1)的内侧呈凹形球面，内圈(2)的外侧呈凸形球面，且两球面弧度相一致，其特征在于沿内圈(2)的凸形球面上设有两条弧形沟道(5)，在弧形沟道(5)上设有若干钢球(3)。
2、根据权利要求1所述的一种关节轴承，其特征在于弧形沟道(5)的曲率半径与排列在弧形沟道(5)上的钢球(3)的曲率半径相匹配。
3、根据权利要求1所述的一种关节轴承，其特征在于在关节轴承的两侧各设有一个防尘盖(6)。
4、根据权利要求1或2或3所述的一种关节轴承，其特征在于在外圈上设有注油器(4)。
5、根据权利要求1或2或3所述的一种关节轴承，其特征在于轴承的外圈(1)采用20Cr渗碳钢、内圈(2)和钢球(3)采用GCr15钢制造，并经淬火、回火热处理。
6、根据权利要求1或2或3所述的一种关节轴承，其特征在于所述的外圈(1)的一端设有杆端(8)，杆端(8)上设有螺纹。
7、根据权利要求6所述的一种关节轴承，其特征在于所述的杆端(8)上的螺纹为外螺纹(9)。
8、根据权利要求6所述的一种关节轴承，其特征在于所述的杆端(8)上的螺纹为内螺纹(10)。
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Cited By (4)

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CN102691722A (zh) * 2012-04-11 2012-09-26 上海齐耀动力技术有限公司 一种二自由度转动轴承
CN102748371A (zh) * 2012-06-26 2012-10-24 上海市轴承技术研究所 摇臂杆端关节轴承
CN112610747A (zh) * 2020-12-22 2021-04-06 惠州联合阀控液压技术有限公司 一种多路阀的操控装置
US11933354B2 (en) 2021-02-23 2024-03-19 Roller Bearing Company Of America, Inc. Single slot loader slot bearing

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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication