專利名稱：用于圓盤組的軸承組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圓盤器具，更具體地，涉及一種圓盤軸承座。
背景技術(shù)：
圓盤組一般包括由標(biāo)準(zhǔn)安裝球面軸承支撐的圓盤組方軸或軸，該標(biāo)準(zhǔn)安裝球面軸承位于沿軸長(zhǎng)度分隔的圓盤之間。球面軸承被設(shè)計(jì)成在圓盤組組裝過程中便于進(jìn)行自校準(zhǔn)以及當(dāng)圓盤組軸的中心軸隨著圓盤撞擊物體及地面狀態(tài)改變而改變可變軸負(fù)載時(shí)允許偏離初始共軸線的振動(dòng)。在大部分先前可用的圓盤軸承組件中，設(shè)置有潤(rùn)滑點(diǎn)，如潤(rùn)滑脂嘴或儲(chǔ)油器，并需要定期維護(hù)。維護(hù)過程困難且耗時(shí)。圓盤軸承的外表面與軸承座之間的公差經(jīng)常產(chǎn)生問題。若沒有仔細(xì)且昂貴的制造工藝，軸承插入件與殼體之間的累積公差常導(dǎo)致松配合，該松配合使得整個(gè)軸承與軸在殼體內(nèi)一起旋轉(zhuǎn)。因此，軸承組件將過早地失效。另外，殼體與軸承的球形外表面之間需要潤(rùn)滑，以便于軸承自校準(zhǔn)從而在圓盤組上的負(fù)載變化時(shí)的運(yùn)行過程中，適應(yīng)因中心軸公差引起的軸移位以及中心軸的少量移位。若殼體與軸承之間沒有合適的潤(rùn)滑，球面半徑軸承的外側(cè)直徑上會(huì)發(fā)生磨損，并且最終因?yàn)樵跉んw中旋轉(zhuǎn)的磨擦力而失效。

發(fā)明內(nèi)容
在農(nóng)業(yè)軸承的球形外表面與鋼制容納殼體之間設(shè)置有自潤(rùn)滑襯套界面。鋼制容納殼體保護(hù)軸承與界面不受灰塵和田地殘留物的侵入。所述界面由富含潤(rùn)滑油的塑料制成并插入在鋼制殼體和球形表面之間，以便于軸承動(dòng)態(tài)自校準(zhǔn)時(shí)的徑向滑動(dòng)，從而緩解軸承受的軸未校準(zhǔn)時(shí)的強(qiáng)力。徑向凸出部件越過襯套的大致球形表面延伸以適應(yīng)軸承的外球形表面、殼體和襯套之間的可變公差，并將界面偏置進(jìn)入與軸承的咬合關(guān)系以防止軸承相對(duì)于容納殼體繞軸軸線旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，徑向分開襯套包括組裝到軸承球形外表面之上的半邊襯套。 襯套具有突起部以將襯套偏置入與軸承表面的咬合聯(lián)系中，并避免由公差累積導(dǎo)致的問題。防旋轉(zhuǎn)定位突出部裝在相應(yīng)凹槽內(nèi)，該凹槽位于組裝在半邊襯套之上的兩片容納殼體內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，每半邊襯套均容納公差容納緩沖部件(比如形成在半邊襯套的溝槽內(nèi)的0形環(huán))。突起部或緩沖部件協(xié)助將襯套向軸承的外表面偏置，以在殼體和軸承的球形外表面之間提供足夠的抓緊力，以防止軸承在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。半邊塑料襯套具有指向外的圓形開孔，該圓形開孔緊配合在軸承表面上并在所述表面與殼體相對(duì)兩側(cè)上的開孔之間提供密封，以減少或避免灰塵和污染物進(jìn)入殼體并落到球形軸承表面。通過使用密封的潤(rùn)滑軸承以及防護(hù)污染的自潤(rùn)滑襯套，可以省略外部潤(rùn)滑脂端口并減少維護(hù)需求。在一個(gè)實(shí)施方式中，富含潤(rùn)滑油的塑料是在鋼制殼體內(nèi)一體模壓的，以在球形外徑軸承和容納殼體之間提供自潤(rùn)滑界面。在鑄造軸承殼體上略去加工的表面減少二次加工操作的需求并降低部件成本。富含潤(rùn)滑油的塑料可以用具有低硬度的塑料或橡膠進(jìn)地雙重模壓。潤(rùn)滑型高強(qiáng)度塑料可以為軸承的球形直徑提供堅(jiān)固、耐磨的接觸表面，而軸承襯套的第二部分在殼體的凹入部分內(nèi)提供可替代的材料。因此在襯套和殼體之間形成過盈配合， 該過盈配合在軸承上產(chǎn)生緊抓緊力，但允許其球形地旋轉(zhuǎn)。鋼制殼體為軸承和襯套系統(tǒng)提供遠(yuǎn)離土壤和田地殘留物的保護(hù)系統(tǒng)，而襯套和軸承之間的界面保持自由地徑向滑動(dòng)，以提供軸承的動(dòng)態(tài)自校準(zhǔn)，以緩解軸承來(lái)自軸未校準(zhǔn)的強(qiáng)力。容納殼體保護(hù)軸承和襯套系統(tǒng)免受土壤和田地殘留物侵入，而襯套和軸承的界面為動(dòng)態(tài)自校準(zhǔn)保持自由地徑向滑動(dòng)，從而緩解軸承來(lái)自軸未校準(zhǔn)的強(qiáng)力。整體連接于軸承殼體的附屬塑料襯套避免了為抓住軸承而在主殼體內(nèi)實(shí)現(xiàn)更小公差進(jìn)行二次加工過程的需要。塑料襯套避免了潤(rùn)滑的需要并且因此減少了粘附于表面的灰塵和碎屑的問題及引起磨損的問題。由于襯套可以壓縮，因此同樣減輕引起襯套和軸承表面磨損的灰塵問題。通過參考附圖閱讀具體實(shí)施方式
可以更清楚了解本發(fā)明的其他目的、特征及優(yōu)勢(shì)。


圖1是圓盤組組件一部分的立體圖。圖2是圖1中所示圓盤組組件的分解圖，其示出圓盤軸襯套和支撐軸承。圖3是從圓盤軸上移除的襯套和相鄰間隔件的放大圖。圖4是類似于圖1的圖，但其示出部分分解的軸承組件，以更清楚地示出軸承與容納殼體之間的界面。圖5是圖4的軸承組件的分解圖。圖6是圖4的軸承組件的一部分的放大立體圖。圖7是與圖6相似的圖，但示出界面的另一個(gè)可選實(shí)施例。圖8是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的分解圖，其中界面被直接模壓入容納殼體。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，其中示出了具有圓盤組組件10的農(nóng)業(yè)圓盤8的一部分。圓盤8包括圓盤框架12，其適于在前進(jìn)方向F上移動(dòng)，在地面上方直至到達(dá)地面、打破泥塊、并將植物殘?bào)w混入土壤?？蚣?2大致垂直前進(jìn)方向F延伸并支持若干由彈簧鋼制成的相互間隔的 C型彈性耙組安裝支柱16。支柱16包括通過將托架18安裝到框架12而連接的上端部。圓盤組軸承組件20包括具有軸承內(nèi)座圈20a的軸承20b，圓盤組軸承組件20通過螺栓22連接到每個(gè)支柱16的下部水平延伸支腿26。具有軸線30a的圓盤組螺栓或軸30 延伸穿過軸承組件20的內(nèi)座圈20a，并支撐若干橫向間隔的圓盤葉片32、3加和32b，圓盤葉片32、3加和32b具有容納于軸30上的中央環(huán)形開孔32c。分隔部件34、36、37和38插入在圓盤葉片32、3加和32b之間。如圖所示，分隔部件34包括夾在一對(duì)位置相鄰的圓盤葉片之間而非軸承組件20之間的完整卷筒。分隔部件36是位于軸承組件20的內(nèi)座圈20a 與相鄰圓盤葉片32b的轂之間的半邊卷筒。部件37、38包括分別夾在內(nèi)座圈20a和圓盤葉片32a的輪轂之間的圓筒形分隔件和墊圈。張緊螺母40抵靠著與最外部圓盤葉片32鄰接的端部墊圈42而緊固在圓盤組軸30上的螺紋端部30t，以?shī)A住已安裝的圓盤葉片32、3加和32b、分隔部件36、37和38以及支撐軸承組件20的內(nèi)座圈20a，以繞軸線30a同步旋轉(zhuǎn)。 螺母保持組件46被支撐在軸30的端部，以防止張緊螺母40從軸上松脫。傳統(tǒng)的圓盤葉片刮板組件48由框架12支撐，以清除泥漿和碎屑。如圖所示，圓盤組軸30具有圓柱形表面。內(nèi)座圈20a的內(nèi)徑比該軸的直徑稍大， 以容納軸30并適應(yīng)內(nèi)座圈20a和軸30之間的制造公差。因此，在軸30與內(nèi)座圈20a之間的安裝部分30m處可以存在細(xì)微間隙。農(nóng)業(yè)圓盤的嚴(yán)酷操作環(huán)境以及圓盤組組件10遭受腐蝕性環(huán)境可能導(dǎo)致安裝部分30m的損害以及安裝部分的表面30c及內(nèi)座圈20a之間的腐蝕。為了填充內(nèi)座圈20a與安裝部分30m之間的任何間隙、防止軸承相對(duì)于軸30的咬粘以及降低安裝部分的損害，圓盤軸承內(nèi)座圈20a與安裝部分之間的安裝部分30m上支撐有防腐蝕軸襯套50。軸襯套50在相同受讓人的已申請(qǐng)正在審查中的下列專利申請(qǐng)中有描述2010年3月5日申請(qǐng)、名稱為“用于圓盤組的軸對(duì)準(zhǔn)與防腐蝕襯套”、申請(qǐng)序列號(hào)為 12/722，687。襯套50顯示為具有軸線50a的塑料圓桶形，且內(nèi)圓周大致等于安裝部分30m 的圓周。為便于在完全將圓盤34以及部件36和38從軸30上拆除的情況下組裝襯套50 與軸30，襯套50可以大致平行于或相對(duì)于圓柱的軸線50a和圓盤組軸30的軸線30a呈一小角度分離，如圖3中52所示。軸襯套50由硬塑料(如聚氯乙烯)或抗腐蝕但具有足夠柔韌性以填充內(nèi)座圈20a和軸表面30c之間的任意間隙區(qū)域的其他相似材料形成。如圖3所示，襯套50的長(zhǎng)度選擇為跨越內(nèi)座圈20a并突出到鄰近軸承組件20的軸上安裝的分隔部件36、37和38，以協(xié)助接收安裝部件的內(nèi)徑和軸30的外表面之間的公差。在圖示的構(gòu)造中，分隔部件37緊緊地配合在襯套50上并鄰接部件38的內(nèi)圓周。襯套 50還協(xié)助軸承內(nèi)座圈20a以及軸30上部件36、37和38在組裝過程中對(duì)中及保護(hù)軸30免于被損害。軸襯套50能夠容納軸30與一個(gè)或多個(gè)分隔部件34、36、37以及軸承內(nèi)座圈20a 之間的輕微未對(duì)準(zhǔn)。請(qǐng)參照?qǐng)D4-8，對(duì)圓盤組軸承組件20進(jìn)行更進(jìn)一步的詳細(xì)描述。軸承組件20包括配合的上下容納殼體部60和62，其分別具有由空腔表面68限定的軸承殼體空腔66。軸承襯套70插在軸承20b的球形外座圈74的外表面72與限定軸承殼體空腔66的表面68之間。軸承襯套70由非金屬材料形成，其包括與外球形表面72形狀一致的內(nèi)球形表面78以及與殼體空腔66形狀一致的外部80。如圖所示，軸承襯套70由富含潤(rùn)滑油的高強(qiáng)度塑料 (比如富含特氟綸的尼龍)模壓制成。襯套70的內(nèi)球形表面78和軸承20b的外表面72具有大致相等的直徑且對(duì)中在同一點(diǎn)。外座圈環(huán)74可以在軸承襯套70內(nèi)擺動(dòng)，以便于在圓盤組組件10組裝過程中軸承內(nèi)座圈20a與軸軸線30a的自校準(zhǔn)。另外，由圓盤32、3加和 32b上的可變操作負(fù)載引起的軸軸線30a的移位也通過安裝而適應(yīng)。然而，為阻止襯套70 的損壞，軸承的外環(huán)74必須被緊固保持，以防止相對(duì)于襯套70旋轉(zhuǎn)。在允許軸承自校準(zhǔn)時(shí)，為提供足夠的外軸承環(huán)抓緊力以防止軸承旋轉(zhuǎn)，軸承襯套 70制造有由標(biāo)號(hào)82示意的至少一部分，該部分可以壓縮以接收外座圈74與殼體空腔66之間的制造公差并提供襯套對(duì)外座圈74的牢固抓緊力。徑向相對(duì)的定位突出部84從襯套70 向外徑向突出并容納在平面殼體接合處86的配合突出部容納空腔85中。如圖5、6所示，襯套70包括由富含潤(rùn)滑油的高強(qiáng)度塑料(比如路寶樂(Lubriloy) RW-HI)模壓制成的相同的半邊襯套70a和70b。每一半邊襯套具有位于大致垂直于軸軸線 30a的平面內(nèi)的最里面的平面。如此形成的半邊襯套70a和70b在外座圈74上軸向組裝并且倚靠徑向突出邊緣7 和75b，該徑向突出邊緣7 和7 容納在軸承殼體空腔的配合槽75c內(nèi)。襯套70的厚度大約等于殼體空腔66的表面68與外座圈74的外表面之間的距離。附圖5和6中示出的可壓縮襯套部分82包括在用于適應(yīng)容納殼體的容納空腔66與外座圈軸承的外球形表面之間的公差的襯套的外部上間隔固定距離的凸起82p。當(dāng)擰緊螺栓22以固定軸承20b時(shí)，凸起82p逆著外座圈74的球形表面偏置半邊襯套70a、70b的內(nèi)表面，以防止軸承20B在殼體內(nèi)繞軸軸線30a旋轉(zhuǎn)。襯套材料可以壓縮以填充另外將存在于軸承與殼體之間的任意間隙。可選地，可壓縮襯套部分8 可以包括提供足夠的偏向力使得襯套足以抓緊軸承20b的0形環(huán)82r (圖7)或其他帶狀結(jié)構(gòu)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，襯套70m(圖8)可以一體模壓于具有空腔表面68m的殼體空腔66m中。襯套70m可以包括限定表面78的第一或內(nèi)部高強(qiáng)度自潤(rùn)滑的塑料材料表面Hl 以及材料硬度小于第一塑料材料表面Hl的第二或外部更可壓縮的襯套部分H2，以與空腔 66m形狀一致并提供足夠的壓縮力，以緊緊地握住外座圈71而不旋轉(zhuǎn)。模壓或注入端口 90 位于空腔66m的中央，以注入襯套材料。如圖8的分解圖所示，每一個(gè)半邊襯套部分62m由相應(yīng)的空腔66m形成，以包括中央調(diào)整凸肋92m，該中央調(diào)整凸肋9 !與殼體部分62m的中央槽Mm及徑向凸伸的凸出部8 !形狀一致，凸出部8 !容納在殼體部分6 !與相應(yīng)的上殼體部分(未圖示)的平面結(jié)合處86m的配合空腔85m中。在圖8所示的實(shí)施方式中，襯套沿著大致平行于軸軸線30a的平面分開。注入端口附屬件106熱塑性密封端口 90并對(duì)襯套未對(duì)準(zhǔn)及旋轉(zhuǎn)提供附加的阻力。如果殼體維護(hù)需要移除及替換襯套70m，可以分離附屬件106且襯套70m從殼體空腔66m上移除，以符合空腔66m要求的標(biāo)準(zhǔn)形成的襯套來(lái)替換。
權(quán)利要求
1.一種自校準(zhǔn)軸承組件，其用于支撐器具軸以在嚴(yán)酷的操作環(huán)境中繞軸軸線旋轉(zhuǎn)，所述軸軸線從一第一對(duì)準(zhǔn)位置可以移動(dòng)一受限量，所述組件包括具有外座圈和外球形表面的軸承、支撐在所述外座圈內(nèi)以繞一內(nèi)座圈軸線旋轉(zhuǎn)的軸承內(nèi)座圈、以及具有殼體表面的容納殼體，所述殼體表面限定一容納空腔，該容納空腔支撐所述外球形表面并當(dāng)所述軸軸線從所述第一對(duì)準(zhǔn)位置移開時(shí)便于所述內(nèi)座圈的移動(dòng)以使所述內(nèi)座圈軸線與所述軸軸線自校準(zhǔn)、用于將軸承固定在所述容納殼體的連接結(jié)構(gòu)，改進(jìn)包括具有相對(duì)襯套表面的可壓縮軸承襯套，所述軸承襯套插入在所述外球形表面與所述容納空腔的所述殼體表面之間，其中所述軸承襯套包括與所述外球形表面的一部分的形狀一致的內(nèi)球形表面以及與所述空納空腔的形狀一致的外部分，所述軸承襯套被壓縮在所述容納空腔和所述軸承的所述外球形表面之間以非旋轉(zhuǎn)地將軸承固定在所述殼體內(nèi)，并接收所述軸承的所述外球形表面與所述容納殼體的所述容納空腔之間的公差。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中所述軸承襯套包括富有潤(rùn)滑油的塑料襯套，所述塑料襯套具有減輕磨擦的內(nèi)球形襯套表面，以減輕自校準(zhǔn)時(shí)所述襯套與所述外球形表面之間的磨損，所述內(nèi)球形襯套表面與所述軸承的所述外球形表面具有彼此基本相等的半徑。
3.如權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中所述軸承襯套包括從所述襯套的所述外部分凸出的可壓縮襯套部分，以適應(yīng)所述容納殼體的所述容納空腔與所述軸承的所述外球形表面之間的公差，并在所述外座圈上提供所述襯套的所述內(nèi)球形表面的緊密的抓緊力。
4.如權(quán)利要求3所述的軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括由所述塑料襯套支撐的0形環(huán)。
5.如權(quán)利要求3所述的軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括模壓入所述襯套的突起部。
6.如權(quán)利要求3所述軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括組裝在球形承座上的第一、第二半邊襯套，所述半邊襯套包括可壓縮凸起和從所述半邊襯套徑向凸出的防旋轉(zhuǎn)凸出部，其中所述容納殼體包括容納所述防旋轉(zhuǎn)凸出部的配合凹槽。
7.如權(quán)利要求3所述的軸承組件，其中所述軸承襯套包括直接模壓入所述容納殼體的所述容納空腔內(nèi)的塑料材料。
8.如權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中所述襯套包括內(nèi)部自潤(rùn)滑的外座圈支撐、及承座于所述殼體表面并向所述外座圈推動(dòng)所述襯套的可壓縮襯套部分。
9.如權(quán)利要求8所述的軸承組件，其中所述自潤(rùn)滑外座圈支撐包括第一高強(qiáng)度自潤(rùn)滑塑料材料，以及所述可壓縮襯套部分包括硬度小于所述第一塑料材料的第二塑料材料。
10.如權(quán)利要求8所述的軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括塑料可壓縮凸起，所述可壓縮凸起從所述襯套的所述外部分徑向向外延伸，以向所述外座圈支撐偏移成與所述外座圈接合。
11.如權(quán)利要求1所述的軸承組件，其中所述改進(jìn)還包括由自潤(rùn)滑塑料材料制成的所述襯套；包括密封的預(yù)潤(rùn)滑軸承的所述軸承；以及其中所述軸承組件沒有外部潤(rùn)滑脂端口。
12.一種自校準(zhǔn)軸承組件，其用于支撐器具軸以在嚴(yán)酷的操作環(huán)境中繞軸軸線旋轉(zhuǎn)，所述軸軸線從一第一對(duì)準(zhǔn)位置可以移動(dòng)一受限量，所述組件包括具有外座圈和外球形表面的軸承、支撐在所述外座圈內(nèi)以繞一內(nèi)座圈軸線旋轉(zhuǎn)的軸承內(nèi)座圈、以及限定容納空腔的容納殼體，所述容納空腔支撐所述外球形表面并當(dāng)所述軸軸線從所述第一對(duì)準(zhǔn)位置移開時(shí)便于所述內(nèi)座圈的移動(dòng)以使所述內(nèi)座圈軸線與所述軸軸線自校準(zhǔn)、用于將軸承固定在容納殼體的結(jié)構(gòu)，改進(jìn)包括被壓縮在所述容納空腔和所述外座圈之間且由自潤(rùn)滑塑料材料制成的軸承襯套；包括密封的預(yù)潤(rùn)滑承座的所述軸承；以及其中所述軸承組件沒有外部潤(rùn)滑脂端口。
13.如權(quán)利要求12所述的軸承組件，其中所述塑料材料模壓有與所述容納空腔形狀相同的外表面及與所述外球形表面的一部分形狀相同的內(nèi)球形表面。
14.如權(quán)利要求12所述的軸承組件，其中所述軸承襯套包括從所述外部分凸出的可壓縮襯套部分，以容納所述容納殼體的所述容納空腔與所述軸承的所述外球形表面之間的公差并在所述外座圈上提供所述內(nèi)球形表面的緊密的抓緊力。
15.如權(quán)利要求14所述的軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括一彈性帶狀部件。
16.如權(quán)利要求14所述的軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括模壓入所述襯套的突出部。
17.如權(quán)利要求14所述軸承組件，其中所述可壓縮襯套部分包括組裝在承座上的第一和第二模壓半邊襯套，所述半邊襯套包括可壓縮凸起和從所述半邊襯套徑向凸出的定位凸出部，其中，所述容納殼體包括容納所述定位凸出部的配合凹槽。
18.如權(quán)利要求12所述的軸承組件，其中所述軸承襯套包括直接模壓入所述容納殼體的所述容納空腔內(nèi)的塑料材料。
19.如權(quán)利要求12所述的軸承組件，其中所述襯套包括內(nèi)部自潤(rùn)滑的外座圈支撐、及承座于所述殼體表面并向所述外座圈推動(dòng)的可壓縮襯套部分。
20.如權(quán)利要求19所述的軸承組件，其中所述自潤(rùn)滑外座圈支撐包括第一高強(qiáng)度自潤(rùn)滑塑料材料，以及所述可壓縮襯套部分包括硬度小于所述第一塑料材料的第二塑料材料。
全文摘要
用于圓盤組的軸承組件，其具有自潤(rùn)滑襯套表面(70)，襯套表面支撐在密封農(nóng)業(yè)軸承(20b)的球形外表面(72)與鋼制容納殼體(60、62)。表面(70)包括位于殼體(60、62)與球形表面(72)之間的富含潤(rùn)滑油的塑料。塑料襯套包括可壓縮部分(如徑向突伸的突起部(82)、O形環(huán)(82a)或其它彈性帶)、或可壓縮模壓塑料(H2)，可壓縮模壓塑料容納外球形表面(72)、殼體空腔表面(68)與襯套之間的可變公差并將襯套向球形表面(72)偏置以防止軸承旋轉(zhuǎn)。半邊塑料襯套(70a、70b)緊緊地裝配于外軸承表面之上以減少灰塵的進(jìn)入，并容納入殼體內(nèi)以及球形軸承表面(74)之上。密封軸承(20b)與自潤(rùn)滑表面(70)避免需要外部潤(rùn)滑脂端口。
文檔編號(hào)F16C35/08GK102235429SQ20111008929
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者安東尼·S·羅耶, 理查德·J·康奈爾, 賴安·A·哈克德, 馬克·D·貝克 申請(qǐng)人:迪爾公司