專(zhuān)利名稱(chēng)：凹軸承的制作方法
這是關(guān)于凹形軸承的發(fā)明。屬于機(jī)械傅動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
基本結(jié)構(gòu)如示意1、圖2所示。

圖1中1是軸頸。2是軸承座，3是軸瓦，即半邊滑動(dòng)軸承。1只被支承半邊(180°)，2、3是敝口的，不是通常的環(huán)形封閉的，而是只有半環(huán)的，以其形狀命名，故叫做“凹軸承”。圖2中，4是軸頸，6是滾動(dòng)軸承，以半環(huán)(180°)支承在凹軸承座5內(nèi)。
凹軸承之原理如示意3。7是軸頸，8是軸承，P是軸頸徑向作用力，P是方向不變的，在P作用下，軸頸與軸承實(shí)際只在P指向上接觸，若考慮赫茲變形，也只在P指向上很窄一個(gè)角度內(nèi)接觸。故軸承8之虛線所示的半邊可以省去。而軸承的支承同樣是穩(wěn)定有效的?；诖嗽?，凹軸承可使用之范圍是軸頸徑向作用力方向固定或其變化之范圍不超過(guò)凹軸承所支承的180°的角度。凹軸承一般是半環(huán)的，即包角180°的。但工藝上也可做到包角略大于180°，當(dāng)需要時(shí)，也可做成包角小于180°，僅在作用力指向上支承一段弧度。凹軸承應(yīng)用于軸頸徑向作用力方向基本固定的場(chǎng)合。如皮帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)、多數(shù)液壓傳動(dòng)場(chǎng)合、多數(shù)齒輪傳動(dòng)場(chǎng)合。
凹軸承用途之一是用于軸承尺寸受單方向限制的場(chǎng)合。如用于內(nèi)嚙合齒輪特別是小齒輪的雙端支承。如圖4所示。與內(nèi)齒輪10嚙合的小齒輪9兩端支承于凹軸承11、12，該凹軸承之剖視(A-A)即如圖1所示形狀，其中9對(duì)應(yīng)軸頸1。圖4的軸瓦13對(duì)應(yīng)圖1的3，而與機(jī)座14一體相連的凹軸承(座)11、12則對(duì)應(yīng)圖1的2。這樣，右端凹軸承12之上部因去掉而避免與內(nèi)齒輪10相碰。從而可以解決小齒輪直徑很小時(shí)的內(nèi)嚙合齒輪雙端支承問(wèn)題，避免了傳統(tǒng)的內(nèi)嚙合齒輪懸臂支承所帶來(lái)的變形大、齒向嚙合差等問(wèn)題。此外，在圖4那樣的場(chǎng)合使用凹軸承，使小齒輪可方便地從徑向裝入軸承，給裝配帶來(lái)便利。
凹軸承的另一個(gè)用途是用于定軸齒輪箱，用來(lái)解決軸承定位與密封的矛盾?，F(xiàn)行定軸齒輪箱由上、下兩箱體組成，各自鏜有裝軸承的半孔其接合平面又要保證密封，但軸承定位精度與密封二者頗難兼顧。因此或定位不良或漏油成為定軸齒輪箱之傳統(tǒng)難題。利用凹軸承的便于使齒輪軸從徑向裝入的特點(diǎn)，可以經(jīng)濟(jì)地解決這個(gè)難題。原理如示意5那樣，齒輪15兩端軸頸分別支承凹軸承16、17、18、19是軸瓦(對(duì)應(yīng)圖1之3)。16、17以鑼釘固裝于鑄造底座20上，當(dāng)然也可以是與底座鑄成一體的，虛線所示齒輪22顯示它與齒輪15嚙合之方位，此方位與凹軸承開(kāi)口指向相適應(yīng)。即嚙合力之徑向分力B(實(shí)線箭頭)與凹軸承開(kāi)口方向相反，指向凹軸承軸瓦底部，而嚙合力之切向分力(B之虛線箭頭)無(wú)論指向上或下，其與徑向分力之合力的指向是在凹軸承支承軸頸的180°范圍的。以這種方式設(shè)置的凹軸承，可以可靠有效地支承各齒輪的嚙合。由于各齒輪以上述方式支承并可從徑向裝入凹軸承，則軸承定位與密封二問(wèn)題可分開(kāi)來(lái)解決。密封可用一個(gè)罩，扣裝于圖5中鑄造底座的豎邊21上。由于沒(méi)有定位問(wèn)題，這個(gè)罩子與底座，出軸間的密封可以常規(guī)手段容易地解決。罩子可用薄鐵皮沖制，或用尼龍制造，用薄鋁皮沖制可有良好之散熱功效，這樣的薄皮罩子取代笨重之鑄造箱體，可使齒輪箱重量大為減輕。當(dāng)然，這種軸承座與底座一體而另加罩子的方法，其軸承座也可用通常的可分式環(huán)形閉合軸承座來(lái)代替，但制造成本會(huì)增加，定位精度也不易保證。
凹軸承的再一個(gè)用途是配合阻尼材料，消除齒輪嚙合時(shí)可能有的齒向偏斜。如示意6，與齒輪22′嚙合的齒輪23因加工或裝配誤差而相對(duì)22′有齒向歪斜(夸張地如圖6所示)。23兩端支承在凹軸承24、25內(nèi)，26、27是軸瓦(與圖1之3相應(yīng))，而在軸瓦背部，分別襯有阻尼材料(一般為非金屬?gòu)椥圆牧?28、29。如圖6示之齒向歪斜時(shí)，嚙合力合力F偏于中線右邊，使右凹軸承1之支承力T2大于左凹軸承之支承為T(mén)1，因而右阻尼材料29得到較大壓縮，而28則壓縮較小，故齒輪23右端后退較多而左端后退較少，從而自動(dòng)消除了齒向歪斜，恢復(fù)沿齒向均勻嚙合。由于是凹軸承結(jié)構(gòu)，故軸瓦26、27才有可能做單向徑向直線位移，因此設(shè)置阻尼材料才起到齒向均衡之作用。按此原理設(shè)置的凹軸承阻尼材料，還兼有減振、吸收沖擊、降低噪音及減小間隙提高傳動(dòng)精度之作用，并在軸瓦、軸頸磨損后有靠彈性補(bǔ)償這一磨損的作用。在多輪勻布傳動(dòng)場(chǎng)合還有均載作用，可用于多點(diǎn)柔性嚙合系統(tǒng)。受力較大齒輪后退較多從而減輕其受力，起到在各勻布分流傳動(dòng)的齒輪間均勻分配載荷的作用。
兩個(gè)凹軸承對(duì)合起來(lái)就可使軸頸有反向的雙向位移自由度，如示意7所示。對(duì)合在一起的軸瓦31、32(各自相當(dāng)于圖1之3)背后各襯有彈性阻尼材料33、34，從而允許軸頸35向左位移或向右位移，可以在相反作用力下(例如當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)向變換時(shí))都起到前述齒向均衡及均載等作用?？捎糜谛行莻鲃?dòng)中行星齒輪的均載機(jī)構(gòu)。這是把兩個(gè)凹軸承開(kāi)口相向地對(duì)合起來(lái)放于一個(gè)軸承座30之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軸承，其特征是，它并不將被支承的軸頸環(huán)形封閉起來(lái)，而是留有一個(gè)開(kāi)口，它支承軸承的包角通常只有180°，或略大于或小于180°。
2.權(quán)利要求1所述之軸承，其特征是，它用于內(nèi)嚙合齒輪特別是小齒輪的雙端支承，依靠其省去的半環(huán)所減小的單方向上的徑向尺寸而避免與齒輪相碰。
3.權(quán)利要求1所述之軸承，其特征是，用于定軸齒輪箱中齒輪軸之支承，使齒輪軸可方便地從徑向裝入軸承，軸承(座)直連于底座，另加一個(gè)簿皮外罩用于密封，從而將定位與密封二個(gè)問(wèn)題分開(kāi)解決。
4.權(quán)利要求1所述之軸承，其特征是，在軸瓦背部還襯有彈性阻尼材料，使被支承之軸頸在該方向上可有直線徑向位移，用于消除齒輪嚙合時(shí)的齒向歪斜，減振，補(bǔ)償磨損及均載。
5.權(quán)利要求4所述之軸承，其特征是，兩個(gè)這樣的軸承開(kāi)口相向地對(duì)合起來(lái)放于一個(gè)軸承座之內(nèi)，使被支承之軸頸可有方向相反的兩個(gè)徑向位移。
6.權(quán)利要求3所述之軸承，其特征是，在定軸齒輪箱內(nèi)使用時(shí)，其開(kāi)口上可固裝另外的半環(huán)，構(gòu)成環(huán)形包轉(zhuǎn)軸頸的軸承，由于齒輪軸仍可徑向裝入軸承，故密封問(wèn)題仍可用一個(gè)薄皮罩子單獨(dú)解決。
全文摘要
留有開(kāi)口的半環(huán)形軸承，用于內(nèi)嚙合齒輪雙端支承及定軸齒輪箱。襯有的阻尼材料可使軸承具有消除齒向歪斜、減振、補(bǔ)償磨損及均載的作用。
文檔編號(hào)F16C13/04GK1090380SQ9211405
公開(kāi)日1994年8月3日 申請(qǐng)日期1992年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月24日
發(fā)明者鄭悅 申請(qǐng)人:鄭悅, 李斕