CN217355199U - 一种组装式自润滑杆端关节轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种组装式自润滑杆端关节轴承，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装配面；内圈体，所述内圈体外设置有自润滑层；其中，所述装配面上设置有组装槽；其中，所述自润滑层外壁设置有组装部，所述组装部卡合连接组装槽；其中，所述自润滑层周向方向设置有若干合拢槽，所述自润滑层可收拢抱合内圈体；其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口内侧设置有定位槽，所述定位槽内设置有定位卡件。利用自润滑层将内圈体包裹限位在外圈体内，配合定位卡件实现在内圈体与外圈体的同心状态下杆端关节轴承的组装，有效提升杆端关节轴承的制造效率和装配质量。

Description

一种组装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，尤其是涉及一种组装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，其内圈体与外圈体之间在注塑后难以保证同心状态，易出现自润滑层耐磨性降低过快导致间隙变大等问题。

例如公告号为“CN209687911U”的中国专利，公开了“一种生产简便的杆端关节轴承”，包括杆端，杆端顶部设置有外环，外环内设置有轴承套和滚动球，轴承套为塑料，轴承套内圈为吻合滚动球外表面的球形弧面，滚动球可在轴承套内自由转动且不会脱落。本实用新型保证了结构简单，传动效果好的前提下，在生产过程中更加简单，但上述方案的装配结构并不稳定，可能造成工件滑脱，且极易出现偏心运转造成自润滑层磨损过快的现象，导致内圈体易脱出造成轴承失效。

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在内圈体与外圈体之间注塑塑胶等材料降低滑动摩擦力并获得自润滑性能的方案中，很难保证注塑后外圈体与内圈体保持同心，易出现轴承使用过程中产生应力集中导致运行不畅甚至使用寿命缩短的问题，本实用新型提供了一种组装式自润滑杆端关节轴承，通过在内圈体外部抱合装配自润滑层，并一同装入外圈体中，利用自润滑层将内圈体包裹限位在外圈体内，配合定位卡件实现在内圈体与外圈体的同心状态下杆端关节轴承的组装，避免了直接注塑产生的诸多问题，有效提升杆端关节轴承的制造效率和装配质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种组装式自润滑杆端关节轴承，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装配面；内圈体，所述内圈体外设置有自润滑层；其中，所述装配面上设置有组装槽；其中，所述自润滑层外壁设置有组装部，所述组装部卡合连接组装槽；其中，所述自润滑层周向方向设置有若干合拢槽，所述自润滑层可收拢抱合内圈体；其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口内侧设置有定位槽，所述定位槽内设置有定位卡件。

所述自润滑层为注塑件，注塑件单独开模注塑成型，由于注塑件具备弹性，当内圈体装入自润滑层后，自润滑层会收缩合拢，使得合拢槽变窄，以此实现对内圈体的抱合限位。自润滑层抱合内圈体后，两者保持同心状态，再直接装入外圈体的装配面，并通过组装部与组装槽卡合定位，能够确保自润滑层与外圈体之间同心，进而实现内圈体与外圈体的同心状态。在预先加工尺寸的标准下，自润滑层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，通过自润滑层有效降低滑动摩擦力，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础。组装部与自润滑层主体为一体式结构，组装部与组装槽卡合限位。特别的是，定位卡件安装于第一圈口内侧，抵接自润滑层外端面，能够避免杆端关节轴承运行过程中自润滑层与内圈体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，所述组装部与合拢槽间隔分布于自润滑层外缘上。所述自润滑层自第一圈口至第二圈口延伸，且填充组装槽。内圈体装入外圈体后，由于受到外圈体内壁的挤压，合拢槽挤压变窄，因此自润滑层进一步抱合内圈体，提升了自润滑层与内圈体之间的贴合程度，保证内圈体在各角度均能平滑顺畅的转动。

进一步的，所述组装部与合拢槽均沿自润滑层轴向延伸设置。所述组装部与合拢槽均为条形结构，在自润滑层的轴向方向上延伸设置，组装部能够保证自润滑层与外圈体之间不会产生周向位移，合拢槽则能保证自润滑层在轴向方向上抱合内圈体，避免内圈体从外圈体侧端脱出。

进一步的，所述定位槽为环槽结构，所述定位卡件弹性卡接定位槽。所述环槽配合环形定位卡件能够最大程度的对自润滑层进行限位，弹性定位卡件收缩进入第一圈口后舒张并卡合定位槽，能够杜绝定位卡件脱出定位槽的可能，保证自润滑层被稳定固定在外圈体内。

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自润滑杆端关节轴承组装完毕后，第二圈口具备优良防尘效果。

作为优选，所述第一圈口上对应组装槽设置有让位槽口。所述让位槽口用于自润滑层装入外圈体的装配面时，不会与第一圈口产生干涉，保证组装工作顺利完成。

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，所述自润滑层为塑胶制件。所述自润滑层采用包括但不限于增强尼龙、聚甲醛等为原料注塑成型，其中增强尼龙制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）通过在内圈体外部抱合装配自润滑层，并一同装入外圈体中，利用自润滑层将内圈体包裹限位在外圈体内，配合定位卡件实现在内圈体与外圈体的同心状态下杆端关节轴承的组装，避免了直接注塑产生的诸多问题，有效提升杆端关节轴承的制造效率和装配质量；（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）自润滑层在装入外圈体时受挤压进一步抱合内圈体，提升了自润滑层与内圈体之间的贴合程度，保证内圈体能平滑顺畅的转动，同时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、装配面，2、外圈体，21、第一圈口，22、第二圈口，23、定位槽，3、内圈体，4、自润滑层，41、合拢槽，5、组装部，6、组装槽，7、限位部，8、定位卡件，9、让位槽口。

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，一种组装式自润滑杆端关节轴承，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装配面；内圈体，所述内圈体外设置有自润滑层；其中，所述装配面上设置有组装槽；其中，所述自润滑层外壁设置有组装部，所述组装部卡合连接组装槽；其中，所述自润滑层周向方向设置有若干合拢槽，所述自润滑层可收拢抱合内圈体；其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口内侧设置有定位槽，所述第一圈口上对应组装槽设置有让位槽口，所述定位槽内设置有定位卡件。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。所述让位槽口用于自润滑层装入外圈体的装配面时，不会与第一圈口产生干涉，保证组装工作顺利完成。

所述自润滑层为注塑件，注塑件单独开模注塑成型，由于注塑件具备弹性，当内圈体装入自润滑层后，自润滑层会收缩合拢，使得合拢槽变窄，以此实现对内圈体的抱合限位。自润滑层抱合内圈体后，两者保持同心状态，再直接装入外圈体的装配面，并通过组装部与组装槽卡合定位，能够确保自润滑层与外圈体之间同心，进而实现内圈体与外圈体的同心状态。在预先加工尺寸的标准下，自润滑层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，通过自润滑层有效降低滑动摩擦力，为杆端关节轴承的平稳运行提供良好的结构基础。组装部与自润滑层主体为一体式结构，组装部与组装槽卡合限位。特别的是，定位卡件安装于第一圈口内侧，抵接自润滑层外端面，能够避免杆端关节轴承运行过程中自润滑层与内圈体脱离外圈体导致轴承失效的问题出现。

所述自润滑层为套筒结构，所述组装部与合拢槽间隔分布于自润滑层外缘上。进一步的，所述组装部与合拢槽均沿自润滑层轴向延伸设置。所述自润滑层自第一圈口至第二圈口延伸，且填充组装槽。内圈体装入外圈体后，由于受到外圈体内壁的挤压，合拢槽挤压变窄，因此自润滑层进一步抱合内圈体，提升了自润滑层与内圈体之间的贴合程度，保证内圈体在各角度均能平滑顺畅的转动。所述组装部与合拢槽均为条形结构，在自润滑层的轴向方向上延伸设置，组装部能够保证自润滑层与外圈体之间不会产生周向位移，合拢槽则能保证自润滑层在轴向方向上抱合内圈体，避免内圈体从外圈体侧端脱出。

所述自润滑层为塑胶制件。所述自润滑层采用包括但不限于增强尼龙、聚甲醛、POM、PTFE、PA等塑料为原料注塑成型，上述材料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。其中本实施例中所采用的增强尼龙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。

所述定位槽为环槽结构，所述定位卡件弹性卡接定位槽。所述环槽配合环形定位卡件能够最大程度的对自润滑层进行限位，弹性定位卡件收缩进入第一圈口后舒张并卡合定位槽，能够杜绝定位卡件脱出定位槽的可能，保证自润滑层被稳定固定在外圈体内。本实施例中定位卡件由包括但不限于轴承钢、铝合金、不锈钢等金属制成，具有微弹特性。

如图3，4所示，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。所述限位部为环形结构，所述限位部沿第二圈口环形设置。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。所述环形限位部可保证自润滑杆端关节轴承组装完毕后，第二圈口具备优良防尘效果。

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。

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。

本实施例中，杆端体1与外圈体2为一体式结构，本实用新型所公开的杆端体1、内圈体3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。

本实施例中杆端关节轴承的组装过程如下：首先利用内圈体和外圈体的尺寸注塑得到自润滑层，注塑完成后对自润滑层进行表面处理。接着将内圈体压入自润滑层中部，塑胶制自润滑层变形收拢并抱合内圈体。接下来将内圈体与自润滑层组合形成的组装件自第一圈口装入外圈体中，保证组装部与组装槽插合。通过多次试验，可保证微变形后的自润滑层正好完全填充内圈体与外圈体之间的空隙，确保杆端关节轴承运行时，具备自润滑特性。最后将定位卡件卡入定位槽中，保证自润滑层及内圈体被限位在外圈体内，具有较好的运行稳定性，不会出现脱出现象。

杆端体远离外圈体的一端包括设置有外螺纹的公类杆端体与设置有内螺纹的母类杆端体。不同结构的杆端体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)

1.一种组装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装配面；

内圈体，所述内圈体外设置有自润滑层；

其中，所述装配面上设置有组装槽；

其中，所述自润滑层外壁设置有组装部，所述组装部卡合连接组装槽；

其中，所述自润滑层周向方向设置有若干合拢槽，所述自润滑层可收拢抱合内圈体；

其中，所述外圈体沿轴向方向包括有第一圈口和第二圈口，所述第一圈口内侧设置有定位槽，所述定位槽内设置有定位卡件。

2.根据权利要求1所述的一种组装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，所述组装部与合拢槽间隔分布于自润滑层外缘上。

3.根据权利要求2所述的一种组装式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述组装部与合拢槽均沿自润滑层轴向延伸设置。

4.根据权利要求1所述的一种组装式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述定位槽为环槽结构，所述定位卡件弹性卡接定位槽。

5.根据权利要求1所述的一种组装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所述的一种组装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所述的一种组装式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述第一圈口上对应组装槽设置有让位槽口。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种组装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。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种组装式自润滑杆端关节轴承，其特征在于，所述自润滑层为塑胶制件。

10.根据权利要求1所述的一种组装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。

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