CN202628791U - 牙钻轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种牙钻轴承，包括内圈、外圈、钢球和保持架。其中，内圈套装于外圈内，内圈和外圈之间设置有保持架，保持架上设有多个孔，钢球设置于保持架的孔中。采用了本实用新型的技术方案，在传统的轴承结构中加入保持架06，使高速牙钻轴承在200-250KPa空气压力下可以达到35-40万转/分钟，连续工作寿命120小时，精度等级高于P4级，并且低振动、低噪音、低摩擦力矩、使用寿命长，以确保口腔手术的安全、快速、舒适的完成。

Description

牙钻轴承

技术领域

本实用新型涉及轴承，更具体地说，涉及一种牙钻轴承。

背景技术

牙钻又称口腔手机，是一种常用的口腔医疗设备，在牙科诊所使用频率非常高。牙钻工作转速非常高，一般为3.5～4.5×105r/min，对其主要部件微型滚动轴承的性能要求很高，微型轴承的使用寿命直接影响到牙钻的使用寿命，特别是在频繁高温消毒的使用条件下，轴承的使用寿命受到极大影响。牙钻轴承在牙钻组件中起着关键的作用，要求无毒性、耐腐蚀、高转速、高寿命，以确保口腔手术的安全、快速、舒适的完成。

英国Barden公司是当今世界超精滚珠轴承制造业中的卓越领导者。所有的Barden轴承的精度都是在精度等级P4以上，应用于超精密，超高速，长寿命，低噪音和低振动的场合。目前已有牙钻套圈共计十余种规格，包括深沟球轴承、角接触轴承、凸缘轴承、连体防尘盖轴承多种类型，目前规格和数量仍在不断增加中，市场前景十分广阔。

研制高速牙钻轴承对提高我公司对微型轴承高转速下的运动状态和受力状态的认识和设计能力，批量加工P4级以上精度轴承的能力，试验分析能力，探索新材料保持架的加工工艺，具有迫切的现实意义。

近年来随着人民生活水平和生活质量的提高，对牙病防治日益重视和普及。高速牙钻轴承作为齿料牙医手机专用轴承，现已广泛应用于口腔器材领域。目前国内对牙医手机配套的高速牙钻轴承的需求不断增加。而且，国外牙钻轴承厂商已在中国设厂生产牙钻轴承，返销传统牙钻轴承制造国，如美国、德国、意大利、俄罗斯、巴西、台湾等国家和地区，出口背景可观，经济效益也较高。

目前国内相同类型的轴承工作转速一般在3-4万转/分钟，保持架采用金属浪形或冠形保持架，大批量生产的轴承精度处于P5级水平，寿命短，而牙钻轴承要求在200-250KPa空气压力下转速达35-40万转/分钟、低振动、低噪音、低摩擦力矩、使用寿命长，所以国内相关技术还不能满足市场对牙钻轴承的需求。

牙钻轴承以前主要是从国外进口，现在国内虽有少数几家轴承企业生产，但其质量、规格和批量产能都满足不了市场的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种牙钻轴承，来解决现有技术中存在的各种不足。

根据本实用新型，提供一种牙钻轴承，包括内圈、外圈、钢球和保持架。其中，内圈套装于外圈内，内圈和外圈之间设置有保持架，保持架上设有多个孔，钢球设置于保持架的孔中。

根据本实用新型的一实施例，保持架为缓冲结构。

根据本实用新型的一实施例，保持架为尼龙冠形保持架。

根据本实用新型的一实施例，保持架为圆环形的弹性带，其表面开有多个孔。

根据本实用新型的一实施例，孔的一侧有开口，朝向保持架的侧边。

根据本实用新型的一实施例，钢球数量为8个。

根据本实用新型的一实施例，牙钻轴承的厚度为2.379mm。

根据本实用新型的一实施例，内圈直径为3.175mm。

根据本实用新型的一实施例，外圈直径为6.35mm。

采用了本实用新型的技术方案，在传统的轴承结构中加入保持架06，使高速牙钻轴承在200-250KPa空气压力下可以达到35-40万转/分钟，连续工作寿命120小时，精度等级高于P4级，并且低振动、低噪音、低摩擦力矩、使用寿命长，以确保口腔手术的安全、快速、舒适的完成。

附图说明

在本实用新型中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1是本实用新型牙钻轴承的结构示意图；

图2是图1中保持架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

参照图1，本实用新型的牙钻轴承包括外圈01、内圈02、钢球04和保持架06。内圈02套装于外圈01内，内圈02和外圈01之间嵌入多个保持架06，保持架06设置于内圈02和外圈01之间，并且包覆钢球04。

如图2所示，作为本实用新型的一种优选实施方式，保持架06为缓冲结构，优选可以是尼龙冠形保持架，其为圆环形的弹性带，其表面开有多个孔，钢球04一一对应设置于孔中。具体来说，孔的一侧有开口，朝向保持架06的侧边，在本实施例中，钢球的数量为8个，也就是说，保持架06的侧面一共开有8个孔，分别一一对应于8个钢球。

通过上述的结构，本实用新型的牙钻轴承满足以下技术指标：

1.牙钻轴承的厚度为2.379mm

2.内圈直径为3.175mm

3.外圈直径为6.35mm

4.工作转速：35-40万转/分钟

5.连续工作寿命：120小时

6.公差及技术要求高于国标GB/T307.1-20054级相应规定：滚道圆度小于4μm，滚道位置公差小于14μm。

本实用新型的牙钻轴承还满足以下工艺条件：

1.为提高转速、减小摩擦力矩，通过理论分析，研究各参数之间的相关关系，建立相关的数学模型，以高转速、低摩擦为目标函数进行产品结构优化设计，取得最佳的目标函数值；

2.建立高速牙钻轴承寿命试验平台，对不同设计的轴承进行连续工作寿命试验，从而分析高速下轴承的振动、噪音、寿命，验证设计的正确性。

3.针对研两端面尺寸公差范围小的问题，改进进口高精度研磨机ADL-700，通过对砂轮的试验研究，既保证了尺寸公差又保证了端面粗糙度高的要求。

4.针对外圈孔磨孔粗糙度达不到Ra0.1的问题，通过选配油石、砂轮、调整双滚轮压力、研制进口设备工装等各种手段，寻求以磨代珩的解决方案，同时购置新型液抛设备，增加液抛工序，研究液抛工艺及磨料磨液的配方，从而提高外圈孔粗糙度、加工效率。

5.针对牙钻内圈孔尺寸公差小的问题，通过工艺改进，提高前道工序基准面的精度、采用进口高精度设备，提高内圈孔精度和加工合格率。

6.针对轴肩尺寸小、精度高的问题，通过选配砂轮、改进砂轮修整器、改进工艺，从而改善轴肩精度和稳定性。

7.由于高速牙钻组件是在多粉尘、潮湿的恶劣条件下工作的，这就要求高速牙钻轴承具有可靠的防尘结构。针对防尘槽尺寸小难控制，孔加工结束后防尘槽与外圈孔交界处有毛刺的问题，我们提出了两条技术路线，第一通过研究试验改进液抛工艺、采购液抛设备，提高液抛合格率，第二通过修改防尘槽尺寸、增大防尘槽与孔交界处的倒角，改善孔加工后的翻毛刺现象，并通过采用三维高倍数码显微镜定时跟踪观测套圈切片的防尘槽倒角尺寸和防尘盖定位平面宽度，从大量数据中总结防尘槽刀的寿命，以便在平面宽度超差之前及时磨刀。

8.高速牙钻轴承的套圈属于薄壁结构，最薄处仅0.07mm。车削加工时要求其具有很高的同心度才能保证强度和装配精度，而且套圈尺寸小、440C不锈钢材料韧性大，刀具易遗损，尺寸和精度不稳定，为此必须在数控车床上采用一次成型的工艺，并分粗车和精车多道工序，实时监控尺寸、精度和形状，排除刀具振动产生的振纹、刀瘤等表面缺陷。而对于双面防尘槽的结构，在数控车床上也无法实现一次成型加工，特别是凸缘外圈带双面防尘槽，上料认面和夹持定位上的困难使得大批量生产无法实现，拟与机床供应商合作开发自动认面上料装置，并提高夹持定位可靠性。

9.凸缘外圈小外圆直径φ6.35mm刃肩宽度仅0.35mm，拟与刀具供应商合作开发新型刃肩刀，并研究车削加工工艺，减小刀具受力，增加刀具韧性。

10.影响高速牙钻轴承寿命的主要原因是保持架的提前失效，轴承的高速性能决定了其保持架的尺寸精度和形位公差对轴承的重要性。高速牙钻轴承保持架的加工设备为数控车床，加工精度高，等分性能好。保持架材料拟选用抗压、抗冲击和耐高温的YS20T-1可溶性聚酰亚胺模塑料。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本实用新型众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本实用新型的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本实用新型的实质精神范围，都将落在本实用新型的权利要求书所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种牙钻轴承，其特征在于，包括：

内圈、外圈、钢球和保持架；

所述内圈套装于所述外圈内，所述内圈和所述外圈之间设置有所述保持架；

所述保持架上设有多个孔，所述钢球设置于所述保持架的孔中。

2.如权利要求1所述的牙钻轴承，其特征是：

所述保持架为缓冲结构。

3.如权利要求2所述的牙钻轴承，其特征是：

所述保持架为尼龙冠形保持架。

4.如权利要求2所述的牙钻轴承，其特征是：

所述保持架为圆环形的弹性带，其表面开有多个所述孔。

5.如权利要求4所述的牙钻轴承，其特征是：

所述孔的一侧有开口，朝向所述保持架的侧边。

6.如权利要求1所述的牙钻轴承，其特征是：

所述钢球数量为8个。

7.如权利要求1所述的牙钻轴承，其特征是：

所述牙钻轴承的厚度为2.379mm。

8.如权利要求1所述的牙钻轴承，其特征是：

所述内圈直径为3.175mm。

9.如权利要求1所述的牙钻轴承，其特征是：

所述外圈直径为6.35mm。

Images