專利名稱:供儀表記錄器作直線運(yùn)動用的晶體軸承的制作方法
本發(fā)明涉及軸、軟軸機(jī)構(gòu)及除傳動元件以外的傳動部件和軸承。而主要涉及供儀器儀表上的記錄器用作直線運(yùn)動的晶體軸承。當(dāng)該信號源輸入信號后，記錄筆獲得峰峰偏轉(zhuǎn)幅度，以描記出各種波形。采用作直線運(yùn)動的晶體軸承后，記錄筆同樣能夠在較高的頻率響應(yīng)(≥85周／秒)下在記錄紙上作出記錄。
通常，用在儀器儀表上作幅度頻率特性，低頻特性，最小可測信號等信號記錄的記錄器，如要獲得較高的頻率響應(yīng)均須采用直線軸承傳動，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為滾動軸承。這種軸承的特點是磨擦阻力小，可作線性運(yùn)動。而這類軸承采用滾珠，根據(jù)儀器儀表的結(jié)構(gòu)特點，要求零件要做得很小，很高的精密度。一般，軸承的外徑僅4～5毫米，而裝置與軸承作相對運(yùn)動的小軸的長度在30～36毫米左右。在制造上具有一定的難度，軸承殼內(nèi)壁與軸之間的空間 要放置一個鋼珠保持架，在保持架的二端可裝有二排小鋼珠，每排4顆，二端共計16顆小鋼珠組成螺旋形排列，二端可裝有一個壓蓋，以固定保持架，防止鋼珠從內(nèi)脫出。由此可見，這種軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，高精度機(jī)械加工零件數(shù)量多，裝配工作量大，工藝要求也很高，成品合格率低，制造成本高，因此價格昂貴。
鑒于上述原因，制造直線滾動軸承需要的工序多，加工周期長，結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜導(dǎo)致鉗工裝配時，手工裝配工作量大，要求較高的技術(shù)水平，勢必使軸承產(chǎn)量受到限制，不能達(dá)到大批量生產(chǎn)。再則，由于采用較多數(shù)量的滾珠，使軸承在與小軸作相對運(yùn)動時不能保持滑動接觸的一致性，造成同心度、直線度的變化，極易引起軸的跳動，咬住，甚至造成滾珠錯位從保持架上脫出，而把軸承端部的壓蓋推出軸承殼外，損壞軸承，有時往往會給儀器儀表的記錄器精度和軸承本身壽命造成影響。而在本實用新型以前，還沒有制造出適用于在較高頻率響應(yīng)下供記錄筆作直線運(yùn)動而達(dá)到很好的記錄用的晶體軸承。
本實用新型的目的在于克服上述軸承的缺點或不足，提供一種完全能夠替代它的、屬于滑動軸承結(jié)構(gòu)的直線晶體軸承。這種軸承采用晶體材料等做軸瓦，具有較高硬度，可加工成較高的精度和表面光潔度，它與有適當(dāng)硬度和光潔度的小軸相配合，并在軸承內(nèi)空間注以適當(dāng)?shù)臐櫥瓦M(jìn)行潤滑。二種不同類型的軸承可以達(dá)到同樣的效果。直線晶體軸承具有較低的磨擦阻力，而在結(jié)構(gòu)上要比滾動軸承簡單，良好的加工工藝性，較高的精度和裝配方便等優(yōu)點，特別在制造成本上可比滾動軸承降低數(shù)倍，使用壽命將得到大大的提高。
本實用新型的晶體直線軸承主要由一個軸承外殼，一個襯套，二個軸瓦以及軸和檔圈所組成。軸承外殼是由圓管做成，管內(nèi)安裝軸襯和軸瓦，而軸瓦通常分別位于軸承外殼的二端開口端內(nèi)，它們的內(nèi)側(cè)緊貼著軸襯的端面，軸襯起著支承和定位的作用，在設(shè)計上軸承外殼裝入軸襯和軸瓦后，其二端還留有一部分管壁，供通過壓邊工具滾壓彎曲形成折邊，把軸瓦牢固地固定在應(yīng)有的位置上。軸瓦呈平面通孔環(huán)狀，采用晶體材料如紅寶石Al2O3或瑪瑙SiO2或微晶玻璃Ll2O－Al2O2－SiO2做成，最好Al2O3其硬度可高達(dá)Hv在1700kg／mm2或更大一些，這種材料的加工精度為1級，表面光潔度可達(dá)
11～
12左右，磨擦系數(shù)為0.09～0.13，軸承的軸向厚度為0.8～2.5毫米，相對厚度小些能使其接觸面積減小，相應(yīng)磨擦力也就隨之下降。選用硬度適中的高碳不銹鋼如3Cr13o、4 Cr13或3 Cr13M。作為軸的材料，硬度HRc50－54，光潔度為
11～
12，它與軸［4］相配合，磨擦阻力較小，用其作為直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的晶體軸承具有其應(yīng)有的特色。
下面將結(jié)合附圖對本實用新型的晶體軸承加以詳細(xì)的說明附圖表示本實用新型的晶體軸承的局剖面圖。
晶體軸承的構(gòu)件包括軸承外殼［1］，二個軸瓦［2］和軸襯［3］，以及小軸［4］和檔圈［5］。外殼［1］為一圓管、通常用不銹鋼管制造，軸襯［3］也可以是一段圓管，不銹鋼管制成，它的二端經(jīng)磨削達(dá)到一定的尺寸要求，并與軸心線垂直，先壓入到軸承外殼［1］內(nèi)，一般處于外殼的中間位置。二個軸瓦［2］以晶體材料制成，達(dá)到一級加工精度，內(nèi)孔光潔度達(dá)
11～
12，置于外殼內(nèi)緊配，并與軸襯［3］的二端面互相緊貼，軸襯［3］起到軸瓦［2］的安裝支承定位作用，從而保證軸瓦［2］的裝配精度。在軸瓦［2］裝配完成以后，軸承外殼［1］二端的管壁部分，經(jīng)壓邊工具滾壓成型，彎曲成折邊［6］，使軸瓦［2］牢牢地固緊在軸承外殼［1］內(nèi)，從工藝上保證軸瓦［2］不會脫出。軸承的軸［4］的圓面上開環(huán)槽，軸［4］滑動地安放在軸瓦［2］的內(nèi)孔中，二個檔圈［5］分別安裝在軸［4］的環(huán)槽內(nèi)。
本實用新型的晶體軸承和常規(guī)的直線軸承在相同的條件下，同時進(jìn)行了七個項目的環(huán)境試驗(常溫，高溫＋40℃，高溫貯存＋55℃，80％＋40℃潮濕，93％＋40℃潮濕貯存，＋5℃低溫，－40℃低溫貯存)，并在每個環(huán)境試驗結(jié)束后，在同一臺儀器上進(jìn)行四項技術(shù)指標(biāo)測試(即頻率響應(yīng)，時間常數(shù)，最小可描信號描記，及移位線性等)，經(jīng)測試多項技術(shù)性能指標(biāo)情況良好，具體數(shù)據(jù)見表1。
表1說明所測的各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到性能的要求，而在頻率響應(yīng)稍高的情況下也能很好的描記信號圖形。
在記錄筆回復(fù)的低頻特性以及在電壓突變下的基線漂移也達(dá)到規(guī)定范圍以內(nèi)。
本實用新型的軸襯［3］也可以不用，而直接由軸承外殼［1］兩端的內(nèi)孔部分加工出凸肩，代替原來軸襯［3］，同樣起到定位作用。
本實用新型的晶體軸承不僅在傳動上達(dá)到直線運(yùn)動的要求，而且整個軸承只有三、四種零件，零件少，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，作為晶體材料的紅寶石等價格便宜，而材料硬度高，加工光結(jié)度、精度都可提高而工藝簡便，所以成本低、質(zhì)量好，軸承不易磨損，壽命長，并且合格率幾乎達(dá)100％。
權(quán)利要求
1.一種供儀表記錄器用作直線運(yùn)動的晶體軸承包括圓管制的軸承外套[1]和二個安置在外套內(nèi)的軸瓦[2]，其特征在于還有一個軸襯[3]，該軸襯[3]位于軸承外套[1]的中間位置，軸承外套[1]二端形成析邊[6]。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的晶體軸承，其特征在于所說的軸瓦［2］的晶體材料有紅寶石Al2O3或者SiO2或者微晶玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的晶體軸承，其特征在于軸瓦［2］軸向的厚度在0.8～2.5毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或3所述的晶體軸承，其特征在于軸承外套［1］和軸襯［3］由不銹鋼管制成，而軸襯［3］的二端面與管的軸心線相垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的晶體軸承，其特征在于在軸承的軸瓦［2］的內(nèi)孔中滑動安裝有軸［4］和在軸［4］的環(huán)槽內(nèi)安置檔圈［5］。軸［4］的材料為3Cr13，4 Cr13或3 Cr13 MO。
專利摘要
本實用新型涉及軸、軟軸和軸承，而主要涉及供儀器儀表上的記錄器作直線運(yùn)動的晶體軸承。這種軸承在圓管制的外套內(nèi)安裝軸襯，軸襯的二端面與其軸心線垂直，外套內(nèi)緊貼軸襯二端面安裝軸瓦，外套余壁形成折邊固定軸瓦等。軸瓦由紅寶石等晶體材料制成，硬度光潔度高。在適配的軸下，這種軸承具有直線運(yùn)動的滾動轉(zhuǎn)承同樣小的摩擦阻力，不低于它的各信號描記性能，以及零件少，結(jié)構(gòu)簡單，加工裝配方便，易于達(dá)到高精度，而且成本低和壽命長。
文檔編號F16C29/02GK86201109SQ86201109
公開日1986年11月26日 申請日期1986年3月1日
發(fā)明者楊炳炎 申請人:上海醫(yī)用電子儀器廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan