CN216554922U - 一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，杆端体，所述杆端体上设置有外圈体，所述外圈体内设置有内圈体，所述内圈体与外圈体之间设置有自润滑层；其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口与第二圈口之间设置有卡合槽；其中，所述自润滑层外壁设置有卡合部，所述卡合部卡合连接卡合槽；其中，所述外圈体侧端设置有注塑孔。通过外圈体侧端的注塑孔进行注塑，在内圈体与外圈体之间增设自润滑层实现杆端关节轴承的自润滑，同时利用外圈体上的卡合槽对自润滑层上的卡合部进行限位，保证内圈体连同自润滑层与外圈体之间的连接稳定性。

Description

一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承

技术领域

本实用新型涉及关节轴承技术领域，尤其是涉及一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承。

背景技术

关节轴承是一种球面滑动轴承，其滑动接触表面是一个内球面和一个外球面，运动时可以在任意角度旋转摆动。

关节轴承主要是由一个有外球面的内圈体和一个有内球面的外圈体组成。关节轴承一般用于速度较低的摆动运动（即角运动），由于滑动表面为球面形，亦可在一定角度范围内作倾斜运动（即调心运动），在支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。

轴承需要经常加油以保证其良好的润滑性，避免过大的摩擦力对工件或零部件造成较大的不可逆的损坏，可是即便是经常对轴承加油、进行润滑，也避免不了在长期时候后轴承的润滑性大打折扣，且长期需要经常加油操作亦十分繁琐，因而出现了自润滑型轴承。

但是目前市面上的自润滑型轴承缺存在着一定的缺陷，例如其采用各部分材质选用从根本上降低了摩擦力，但不可避免的在一定程度上影响轴承本身稳定性，其内圈体容易从轴孔部分脱出，整个轴承的连接稳定性有所下降。

例如公告号为“CN201396372Y”的中国专利，公开了“一种薄壁镶嵌自润滑轴承”，包括板材，板材的工作面上均匀分布盲孔，盲孔内填充有固体润滑剂。本实用新型直接使固体润滑剂固定在盲孔中，形成镶嵌结构，而不需要再使用锡青铜粉或树枝状铜粉等有色金属材料，经过系列烧结工艺后才能使固体润滑剂固定在盲孔中，但实际上自润滑型轴承的材质已足够满足其润滑性需求，再在润滑性进行增强的意义不大，且其该方案更容易造成工件滑脱，尤其是在杆端关节轴承的高速运转过程中，极易出现内圈体脱出外圈体的现象，造成轴承失效。

发明内容

针对背景技术中提到的现有技术中自润滑式杆端关节轴承通过改变材料的方式降低滑动摩擦力，但材料改变后，在关节轴承处于运行时易出现内圈体脱出外圈体造成关节轴承失效的问题，本实用新型提供了一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，通过外圈体侧端的注塑孔进行注塑，在内圈体与外圈体之间增设自润滑层实现杆端关节轴承的自润滑，同时利用外圈体上的卡合槽对自润滑层上的卡合部进行限位，保证内圈体连同自润滑层与外圈体之间的连接稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，杆端体，所述杆端体上设置有外圈体，所述外圈体内设置有内圈体，所述内圈体与外圈体之间设置有自润滑层；其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口与第二圈口之间设置有卡合槽；其中，所述自润滑层外壁设置有卡合部，所述卡合部卡合连接卡合槽；其中，所述外圈体侧端设置有注塑孔。

所述自润滑层为注塑件，注料自注塑孔注入内圈体与外圈体之间并冷却成型，能够保证完全填充内圈体与外圈体之间的空间，在杆端关节轴承运行过程中，实现内圈体与外圈体之间的自润滑式滑动摩擦在通过自润滑层降低滑动摩擦力，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础。所述卡合槽用于对注塑成型的自润滑层的卡合部进行限位，注塑自润滑层时，注料填充卡合槽并自然形成卡合部，卡合部与自润滑层主体为一体式结构，卡合部与卡合槽卡合限位，避免杆端关节轴承运行过程中自润滑层脱离外圈体导致轴承失效的问题出现，

作为优选，所述自润滑层为套筒结构，所述卡合部设置于自润滑层外缘上，所述卡合部为环形凸边。所述自润滑层自第一圈口至第二圈口延伸，且完全填充卡合槽。内圈体装入外圈体后，由于外圈体内壁为内弧面结构，因此通过注塑孔进行注塑得到的自润滑层外壁同样为适配于外圈体内壁的外弧面结构，卡合部为设置于所述外弧面结构上的环形凸边，环形凸边在卡合槽注塑成型，确保自润滑层与外圈体之间连接稳定。在杆端关节轴承运行时，自润滑层在卡合部的限位作用下与外圈体相对固定，内圈体在自润滑层内平顺转动。

进一步的，所述卡合部上设置有限位凸点，所述卡合槽内设置有限位凹槽，所述限位凸点卡合连接限位凹槽。所述限位凸点进一步提升自润滑层与外圈体的连接稳定性，确保杆端关节轴承运行过程中两者不会出现相对位移造成打滑现象，保证自润滑杆端关节轴承质量稳定。

进一步的，所述限位凹槽包括同心设置的第一槽和第二槽，所述第二槽内径小于第一槽内径，所述第二槽设置于第一槽底部，所述限位凸点对应限位凹槽设置。所述第一槽与第二槽为阶梯式结构，能够对限位凸点进行多接触面限位，在内圈体受到向外拉伸力时，即使限位凸点最外缘与第二槽配合的部位脱出第二槽，限位凸点与第一槽配合的部位依然卡合第一槽，能够在限位凸点卡合限位凹槽的基础上为自润滑层与外圈体的连接增设一层保险结构，进一步确保自润滑层与外圈体的连接稳定性。所述外圈体的内弧形装配面为限位内圈体的第一层结构，卡合槽为限位内圈体的第二层结构，限位凹槽整体为限位内圈体的第三层结构，限位槽的第一槽与第二槽阶梯式分布的结构为限位内圈体的第四层结构上述结构层层叠加，消除内圈体连同自润滑层脱出外圈体的可能。

作为优选，所述第二圈口内侧设置有限位部，所述限位部沿外圈体内径方向朝第二圈口中部延伸设置。所述限位部为杆端关节轴承的硬性限位结构，通过限位部对第二圈口进行缩口，同时对内圈体背部进行包覆式限位，确保内圈体不会自第二圈口脱出外圈体。

作为优选，所述限位部为环形结构，所述限位部沿第二圈口环形设置。所述环形限位部可保证注塑自润滑层时，注塑料不会从第二圈口渗出而产生注塑压力紊乱，提升注塑过程尤其是保压过程的压力稳定性，同时能够确保自润滑层密度均匀，塑型后整体结构稳定。

作为优选，所述外圈体与内圈体同心设置。利用内圈体与外圈体同心设置的特点，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础，避免因外圈体、自润滑层和内圈体三部件不同心导致自润滑层某区域受应力集中被快速磨损，从而降低关节轴承的运行稳定性和使用寿命的问题。同心设置的杆端关节轴承能够保持稳定运行和静音。

作为优选，所述自润滑层为尼龙制件。所述自润滑层采用增强尼龙为原料注塑成型，自润滑层的主要化学成分为聚酰胺，耐磨性能优异，同时依靠聚酰胺主链上含有的许多重复的酰胺基，这些基团具有较好的刚性和柔韧性，其聚集态能够形成平滑的表面结构，使得材料的表面摩擦系数很低，呈现了很好的自润滑性。同时增强尼龙中还额外添加有玻璃纤维、增韧剂等共混材料，能够有效提升自润滑层的拉伸、弯曲强度、韧性等力学性能，确保自润滑层能够在杆端关节轴承的运行中提供稳定润滑效果。

作为优选，所述杆端体远离外圈体一端外表面设置有外螺纹结构。所述杆端体为螺杆结构，用于连接各类机械设备的螺孔。所述设置有外螺纹的杆端体可与设置有螺纹孔的各类设备上，如医疗器械、防止机械等，螺纹结构可保证杆端关节轴承与安装基体之间的连接稳固性。

作为优选，所述杆端体为中空结构，所述杆端体中空内壁上设置有内螺纹结构。所述设置有内螺纹的杆端体用于安装在各类设备的螺杆上，能够避免对设备的开孔，有效提升杆端关节轴承的适应性和泛用性。

本实用新型的有益效果是：（1）通过外圈体侧端的注塑孔进行注塑，在内圈体与外圈体之间增设自润滑层实现杆端关节轴承的自润滑，同时利用外圈体上的卡合槽对自润滑层上的卡合部进行限位，保证内圈体连同自润滑层与外圈体之间的连接稳定性；（2）利用内圈体与外圈体同心设置的特点，保证内圈体与自润滑层及外圈体均同心，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础，避免因外圈体、自润滑层和内圈体三部件不同心导致自润滑层某区域受应力集中被快速磨损，从而降低关节轴承的运行稳定性和使用寿命的问题；（3）外圈体的内弧形装配面为限位内圈体的第一层结构，卡合槽为限位内圈体的第二层结构，限位凹槽整体为限位内圈体的第三层结构，限位槽的第一槽与第二槽阶梯式分布的结构为限位内圈体的第四层结构上述结构层层叠加，消除内圈体连同自润滑层脱出外圈体的可能；（4）杆端体包括设置有外螺纹的公类杆端和设置有内螺纹的母类杆端，有效提升杆端关节轴承应用的适应性和泛用性。

附图说明

图1是本实用新型的爆炸图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型的主视图；

图4是图3中A-A处的剖面图；

图中：1、杆端体，11、注塑孔，2、外圈体，21、第一圈口，22、第二圈口，3、内圈体，4、自润滑层，5、卡合部，51、限位凸点，6、卡合槽，61、限位凹槽，62、第一槽，63、第二槽，7、限位部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

如图1，2所示，一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，包括杆端体1，所述杆端体1上设置有外圈体2，所述外圈体2内设置有内圈体3，所述内圈体3与外圈体2之间设置有自润滑层4；其中，所述外圈体2沿轴向方向包括有第一圈口21和第二圈口22，所述第一圈口21与第二圈口22之间设置有卡合槽6；其中，所述自润滑层4外壁设置有卡合部5，所述卡合部5卡合连接卡合槽6；其中，所述外圈体2侧端设置有注塑孔11。所述外圈体2与内圈体3同心设置。

所述自润滑层4为注塑件，注料自注塑孔11注入内圈体3与外圈体2之间并冷却成型，能够保证完全填充内圈体3与外圈体2之间的空间，在杆端关节轴承运行过程中，实现内圈体3与外圈体2之间的自润滑式滑动摩擦在通过自润滑层4降低滑动摩擦力，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础。所述卡合槽6用于对注塑成型的自润滑层4的卡合部5进行限位，注塑自润滑层4时，注料填充卡合槽6并自然形成卡合部5，卡合部5与自润滑层4主体为一体式结构，卡合部5与卡合槽6卡合限位，避免杆端关节轴承运行过程中自润滑层4脱离外圈体2导致轴承失效的问题出现。利用内圈体3与外圈体2同心设置的特点，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础，避免因外圈体2、自润滑层4和内圈体3三部件不同心导致自润滑层4某区域受应力集中被快速磨损，从而降低关节轴承的运行稳定性和使用寿命的问题。同心设置的杆端关节轴承能够保持稳定运行和静音。

所述自润滑层4为套筒结构，所述卡合部5设置于自润滑层4外缘上，所述卡合部5为环形凸边。所述自润滑层4自第一圈口21至第二圈口22延伸，且完全填充卡合槽6。内圈体3装入外圈体2后，由于外圈体2内壁为内弧面结构，因此通过注塑孔11进行注塑得到的自润滑层4外壁同样为适配于外圈体2内壁的外弧面结构，卡合部5为设置于所述外弧面结构上的环形凸边，环形凸边在卡合槽6注塑成型，确保自润滑层4与外圈体2之间连接稳定。在杆端关节轴承运行时，自润滑层4在卡合部5的限位作用下与外圈体2相对固定，内圈体3在自润滑层4内平顺转动。

如图3，4所示，所述卡合部5上设置有限位凸点51，所述卡合槽6内设置有限位凹槽61，所述限位凸点51卡合连接限位凹槽61。进一步的，所述限位凹槽61包括同心设置的第一槽62和第二槽63，所述第二槽63内径小于第一槽62内径，所述第二槽63设置于第一槽62底部，所述限位凸点51对应限位凹槽61设置。

所述限位凸点51进一步提升自润滑层4与外圈体2的连接稳定性，确保杆端关节轴承运行过程中两者不会出现相对位移造成打滑现象，保证自润滑杆端关节轴承质量稳定。所述第一槽62与第二槽63为阶梯式结构，能够对限位凸点51进行多接触面限位，在内圈体3受到向外拉伸力时，即使限位凸点51最外缘与第二槽63配合的部位脱出第二槽63，限位凸点51与第一槽62配合的部位依然卡合第一槽62，能够在限位凸点51卡合限位凹槽61的基础上为自润滑层4与外圈体2的连接增设一层保险结构，进一步确保自润滑层4与外圈体2的连接稳定性。所述外圈体2的内弧形装配面为限位内圈体3的第一层结构，卡合槽6为限位内圈体3的第二层结构，限位凹槽61整体为限位内圈体3的第三层结构，限位槽的第一槽62与第二槽63阶梯式分布的结构为限位内圈体3的第四层结构上述结构层层叠加，消除内圈体3连同自润滑层4脱出外圈体2的可能。

所述第二圈口22内侧设置有限位部7，所述限位部7沿外圈体2内径方向朝第二圈口22中部延伸设置。所述限位部7为环形结构，所述限位部7沿第二圈口22环形设置。所述限位部7为杆端关节轴承的硬性限位结构，通过限位部7对第二圈口22进行缩口，同时对内圈体3背部进行包覆式限位，确保内圈体3不会自第二圈口22脱出外圈体2。所述环形限位部7可保证注塑自润滑层4时，注塑料不会从第二圈口22渗出而产生注塑压力紊乱，提升注塑过程尤其是保压过程的压力稳定性，同时能够确保自润滑层4密度均匀，塑型后整体结构稳定。

所述自润滑层4为塑胶制件。所述自润滑层4采用包括但不限于POM、PTFE、PA、增强尼龙等塑料为原料注塑成型，上述材料的共性是有内部结晶的晶体，导致表面粗糙度很低，从而表现出自润滑性。本实施例中自润滑层4的主要化学成分为聚酰胺，耐磨性能优异，同时依靠聚酰胺主链上含有的许多重复的酰胺基，这些基团具有较好的刚性和柔韧性，其聚集态能够形成平滑的表面结构，使得材料的表面摩擦系数很低，呈现了很好的自润滑性。同时增强尼龙中还额外添加有玻璃纤维、增韧剂等共混材料，能够有效提升自润滑层4的拉伸、弯曲强度、韧性等力学性能，确保自润滑层4能够在杆端关节轴承的运行中提供稳定润滑效果。

所述杆端体1远离外圈体2一端外表面设置有外螺纹结构。所述杆端体1为螺杆结构，用于连接各类机械设备的螺孔。所述设置有外螺纹的杆端体1可与设置有螺纹孔的各类设备上，如医疗器械、防止机械等，螺纹结构可保证杆端关节轴承与安装基体之间的连接稳固性。

本实施例中，杆端体11与外圈体22为一体式结构，本实用新型所公开的杆端体11、内圈体33加工原料选择，包括但不限于以下材料：轴承钢、不锈钢、不锈铁、40络钢、铝合金、铜以及碳钢。其中轴承钢具备较好的硬度和耐磨性，在轴承制造中使用较为普遍；不锈钢和不锈铁具备较好的耐腐蚀性能，适合用于制造应用于水下设备或食品行业等工作环境存在腐蚀可能的杆端关节轴承；40络钢作为机械制造行业广泛使用的钢材料，综合力学性能较好，且具备较低的缺口敏感性，能够有效提升杆端关节轴承的工作性能稳定性和使用寿命；铝合金则具备强度高、塑性好的特点，便于加工成型且符合轻量化要求；铜制杆端关节轴承的特点是延展性较好，装配完成后具备较好的契合度，保证轴承的运行稳定性；而碳钢成本较低，在无特殊需求的使用领域利用碳钢加工杆端关节轴承可具备较好的经济效益。在满足基本力学性能和表面处理要求的情况下，亦可根据需求使用其他材料进行杆端关节轴承的加工制造。

所述杆端体1为中空结构，所述杆端体1中空内壁上设置有内螺纹结构。所述设置有内螺纹的杆端体1用于安装在各类设备的螺杆上，能够避免对设备的开孔，有效提升杆端关节轴承的适应性和泛用性。

本实施例中杆端关节轴承的装配过程如下：首先将内圈体3装入外圈体2内，装入后转动内圈体3，使其中心轴线与外圈体2中心轴线重合，此时内圈体3与外圈体2保持同心状态。在内圈体3装配完毕后，将杆端体1整体横置放入注塑设备中，通过本实施例中设置于外圈体2顶部的注塑孔11进行注塑，此时内圈体3在自重作用下保持与外圈体2的同心状态，因此自润滑层4的形成后同样与外圈体2及内圈体3同心。注塑工艺通过温度和压力控制自润滑层4的成型，在上述参数调整到位后，在限位部7的限位下，注料不会从第二圈口22漏出，以保证注塑保压工的压力稳定性，使得自润滑层4密度均匀，结构完整，内外表面光滑无缺陷。注塑过程中注料逐步填充卡合槽6、第一槽62和第二槽63，其中，卡合槽6为环槽，第一槽62为圆柱形凹槽，第二槽63为设置在第一槽62底部的圆柱形凹槽，第一槽62与第二槽63呈阶梯式套筒结构分布。直至完全填充外圈体2与内圈体3之间的空隙。注塑完成后对整个杆端关节轴承进行表面处理。注塑成型后自润滑层4完全填充内圈体3与外圈体2之间的空间，确保杆端关节轴承运行时，尤其是高速状态的运行时具备自润滑特性，同时具有较好的运行稳定性，不会出现脱出现象。

杆端体1远离外圈体2的一端包括设置有外螺纹的公类杆端体1与设置有内螺纹的母类杆端体1。不同结构的杆端体1能够保证杆端关节轴承可适应各类机械设备的需求，有效提升杆端关节轴承的适应性和泛用性。

除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于包括：

杆端体，所述杆端体上设置有外圈体，所述外圈体内设置有内圈体，所述内圈体与外圈体之间设置有自润滑层；

其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口与第二圈口之间设置有卡合槽；

其中，所述自润滑层外壁设置有卡合部，所述卡合部卡合连接卡合槽；

其中，所述外圈体侧端设置有注塑孔。

2.根据权利要求1所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述自润滑层为套筒结构，所述卡合部设置于自润滑层外缘上，所述卡合部为环形凸边。

3.根据权利要求2所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述卡合部上设置有限位凸点，所述卡合槽内设置有限位凹槽，所述限位凸点卡合连接限位凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述限位凹槽包括同心设置的第一槽和第二槽，所述第二槽内径小于第一槽内径，所述第二槽设置于第一槽底部，所述限位凸点对应限位凹槽设置。

5.根据权利要求1所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述第二圈口内侧设置有限位部，所述限位部沿外圈体内径方向朝第二圈口中部延伸设置。

6.根据权利要求5所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述限位部为环形结构，所述限位部沿第二圈口环形设置。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述外圈体与内圈体同心设置。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述自润滑层为尼龙制件。

9.根据权利要求1所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述杆端体远离外圈体一端外表面设置有外螺纹结构。

10.根据权利要求1所述的一种侧端注塑式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述杆端体为中空结构，所述杆端体中空内壁上设置有内螺纹结构。

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