一种冲压成型的水泵轴连轴承及其轴芯的加工工艺的制作方法

本发明涉及轴承技术领域，更具体地说，它涉及一种冲压成型的水泵轴连轴承及其轴芯的加工工艺。

背景技术：

水泵轴连轴承包括轴芯、外圈、保持架和滚子；外圈一般固定设置在水泵壳体上，不发生转动；轴芯一端凸出外圈，并连接叶轮；轴芯的另一端连接有带轮轴，带轮轴与皮带轮连接，以向叶轮传递动力。

现有授权公告号为cn205654589u的中国专利提供了一种水泵轴连轴承组件，其包括轴芯、外圈和位于轴芯和外圈之间的滚子；外圈固定在水泵壳体上；轴芯可相对外圈转动，轴芯的一端延伸至外圈的外部，以用于连接叶轮；轴芯的另一端设置有内螺纹孔，内螺纹孔螺纹连接有螺杆，螺杆通过锁紧螺母固定有驱动轮，驱动轮为皮带轮；当皮带轮启动后，皮带轮带动螺杆转动，螺杆带动轴芯转动，同时，轴芯带动叶轮转动，实现动力的传递。

但是，当皮带轮停止后，由于惯性，叶轮会继续发生一定的转动，从而使螺杆相对内螺纹孔转动；当再次启动皮带轮时，螺杆首先会在内螺纹孔内发生空转的现象，造成动力损失的现象，故有待改善。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的第一发明目的在于提供一种冲压成型的水泵轴连轴承；在使用的过程中，其具有有效降低动力损失的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种冲压成型的水泵轴连轴承，包括轴芯和外圈，所述轴芯凸出外圈的一端为叶轮固定端，所述轴芯另一端的端壁设置有安装孔，所述安装孔与轴芯同轴设置；所述安装孔内侧壁凸起设置有固定块；所述安装孔内插设有皮带轴，所述皮带轴外侧壁设置有与固定块外侧壁相贴合的固定槽。

通过采用上述技术方案，当皮带轮启动时，皮带轮带动皮带轴转动时，由于固定槽与固定块相贴合，故皮带轴上的扭力直接传递给轴芯，使轴芯与皮带轴同步转动；当皮带轮减速并停止时，皮带轮逐渐降低皮带轴的转速，由于固定槽与固定块相扣合，故轴芯与皮带轴同步降速，直至轴芯与皮带轴同步停止；相对于螺纹连接的方式，其具有有效降低动力损失的效果。另一方面，当需要将皮带轴放置在安装孔内时，直接将皮带轴具有固定槽的一端插入安装孔内，实现快速安装皮带轴的效果。

进一步地，所述固定块与轴芯一体成型。

通过采用上述技术方案，固定块与轴芯一体成型，有效提高固定块承受扭力的能力，提高固定块的使用寿命。另一方面，无需在安装孔内侧壁上加工安装固定块的槽体，减少加工的工序。

进一步地，所述安装孔的深度尺寸大于固定块沿安装孔轴向的长度尺寸，所述固定块位于安装孔内且远离其孔口的一端。

通过采用上述技术方案，在使用一段时间后，由于固定块受到沿安装孔周向的扭力，固定块宽度方向的侧壁与固定槽宽度方向的侧壁之间会产生一定的间隙，故皮带轴加速或减速的过程中，固定块与固定槽内侧壁之间发生碰撞，皮带轴将安装孔的孔口处密封，从而有效降低固定块与固定槽之间产生的噪音。

进一步地，所述安装孔的深度尺寸为a，a为10.4mm-14mm；所述固定块沿安装孔轴向的长度尺寸为b，b为8mm-11mm。

通过采用上述技术方案，安装孔的深度尺寸为10.4mm-14mm，既能保证轴芯的径向压力，又能保证固定块与固定槽的充分咬合；固定块沿安装孔轴向的长度尺寸为8mm-11mm，能够有效保证固定块与固定槽充分咬合，优选固定块沿安装孔轴向的长度尺寸为10.2mm，当a为13mm、b为10.2mm时，能够在大大降低噪音的基础上，有效保证固定块与固定槽承受扭力的能力。

进一步地，所述固定块呈弧形状结构，所述固定块与安装孔同轴设置。

通过采用上述技术方案，在钻孔的过程中，即可完成固定块的粗加工。

进一步地，所述固定块的厚度尺寸为c，c为1mm-1.3mm。

通过采用上述技术方案，固定块的厚度小于1mm时，固定槽内侧壁与固定块相抵时，固定块承受扭力较低，大大减小固定块的使用寿命；当固定块的厚度大于1.3mm时，在冲压成型安装孔和固定块时，冲压力大大提高，对于压力机的要求较高；优选固定块的厚度为1.15mm，在保证固定块能够承受一定扭力的基础上，同时，适用普通的压力机。

进一步地，所述安装孔的底壁设置有杂质孔。

通过采用上述技术方案，固定块或固定槽内侧壁且靠近杂质孔的一端上存在金属屑时，位于安装孔底壁处的金属屑能够进入杂质孔内，减小皮带轴的轴向移动。

本发明的另一发明目的在于提供一种上述轴芯的加工工艺；其具有有效提高轴芯加工效率的优势。

一种上述的轴芯的加工工艺，包括以下步骤，

s1、车削棒料毛坯的外圆周侧壁，使其加工成轴芯毛坯；

s2、在轴芯毛坯的外圆周侧壁周向车削出两条外滚道；

s3、在轴芯背离其叶轮固定端的端壁上钻出毛坯状态的安装孔，毛坯状态的安装孔与轴芯同轴；

s4、通过冲床对毛坯状态的安装孔内侧壁进行冲压，使其成型安装孔内侧壁和固定块。

通过采用上述技术方案，对于安装孔和固定块的成型，使用钻孔和冲压两道工序；相对于现有电腐蚀加工，加工的时间大大减小，有效提高轴芯的加工效率。

进一步地，在步骤s4之后，对安装孔的孔口边缘进行去毛刺处理。

通过采用上述技术方案，冲头对安装孔冲压后，安装孔的孔口存在毛刺，通过去毛刺处理后，安装孔的孔口较为光滑，能够有效防止毛刺对皮带轴插入安装孔内造成影响。另一方面，能够表面毛刺刮伤操作人员，提高操作过程的安全性。

进一步地，在步骤s4之后，对安装孔内侧壁和固定块外侧壁进行研磨处理。

通过采用上述技术方案，研磨处理后，安装孔内侧壁和固定块外侧壁的表面粗糙度减小，能够承受更大的扭力，提高其使用寿命。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、由于皮带轴上的固定槽与轴芯上的固定块相配合，所以皮带轴和轴芯同步转动或停止，大大降低动力损失；

2、通过对轴芯上的安装孔进行钻孔和冲压的加工工艺，大大提高轴芯的加工效率。

附图说明

图1为本发明中冲压成型的水泵轴连轴承的结构示意图；

图2为图1中a部分的放大图；

图3为冲压成型的水泵轴连轴承中轴芯的结构示意图；

图4为冲压成型的水泵轴连轴承中轴芯横截面的结构示意图。

图中：1、外圈；11、内滚道；12、嵌设槽；121、密封圈；2、轴芯；21、外滚道；22、叶轮固定端；23、安装孔；231、杂质孔；3、滚珠；31、支撑架；4、固定块；5、皮带轴；51、固定槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：

一种冲压成型的水泵轴连轴承，参照图1，其包括轴芯2和外圈1；轴芯2的外侧壁沿其周向设置有外滚道21，外滚道21的数量为两个；外圈1的内侧壁沿其周向设置有内滚道11，两个内滚道11分别与外滚道21相对应；外滚道21和内滚道11之间嵌设有若干个滚珠3，滚珠3同时由支撑架31套设，以防止相邻滚珠3相接触.

参照图1和图2，外圈1的内侧壁且位于外圈1的两端设置有嵌设槽12，嵌设槽12内嵌固有密封圈121，以减少水与滚珠3接触。

参照图1，轴芯2凸出外圈1的一端为叶轮固定端22，叶轮固定端22供叶轮（图中未示出）套设；叶轮固定端22与叶轮固定连接。轴芯2另一端的端壁设置有安装孔23，安装孔23与轴芯2同轴设置；安装孔23内侧壁凸起设置有固定块4。

参照图1，安装孔23内插设有皮带轴5，皮带轴5供皮带轮（图中未示出）套设，皮带轴5与皮带轮固定连接；皮带轴5外侧壁设置有固定槽51，固定槽51与固定块4相对应；当皮带轴5插入安装孔23内时，固定槽51内侧壁与固定块4外侧壁相贴合。固定块4与轴芯2一体成型，以提高固定块4承受扭力的强度。

参照图1和图3，安装孔23的深度尺寸大于固定块4沿安装孔23轴向的长度尺寸，固定块4位于安装孔23内且远离其孔口的一端；当皮带轴5插入安装孔23内时，皮带轴5将安装孔23的孔口处密封，以减小固定槽51内侧壁与固定块4相撞击的噪音。

参照图1和图3，安装孔23的深度尺寸为a，a为10.4mm-14mm，固定块4沿安装孔23轴向的长度尺寸为b，b为8mm-11mm；优选a为13mm，b为10.2mm。固定块4呈弧形状结构，固定块4与安装孔23同轴设置，以便于固定块4的加工。

参照图1和图4，固定块4的厚度尺寸为c，c为1mm-1.3mm；优选c为1.15mm。

参照图1和图3，安装孔23的底壁设置有杂质孔231，以用于供安装孔23底壁处的杂质进入，减小皮带轴5的轴向移动。

工作原理如下：

当皮带轮启动后，皮带轮与皮带轴5同步转动；由于固定槽51与固定块4相贴合，故皮带轮启动后，轴芯2随即开始转动。当皮带轮减速至停止的过程中，始终保持皮带轴5与轴芯2的同步转动，实现有效降低动力损失的目的。

实施例2：

实施例1中轴芯的加工工艺，参照图3，包括以下步骤：

s1、车削棒料毛坯的外圆周侧壁，使其加工成轴芯2毛坯；

s2、在轴芯2毛坯的外圆周侧壁周向车削出两条外滚道21；

s3、在轴芯2背离其叶轮固定端22的端壁上钻出毛坯状态的安装孔23，毛坯状态的安装孔23与轴芯2同轴；

s4、通过冲床对毛坯状态的安装孔23内侧壁进行冲压，使其成型安装孔23内侧壁和固定块4。

s5、对安装孔23的孔口边缘进行去毛刺处理；以防止毛刺对带轮轴插入安装孔23内造成影响；

s6、对安装孔23内侧壁和固定块4外侧壁进行研磨，以提高安装孔23内侧壁和固定块4外侧壁的表面粗糙度，提高其使用寿命。

参照图1和图3，其中冲床的冲头（图中未示出）与皮带轴5的结构相同，通过一次冲压，一次冲压的时间为5s，冲压的冲压力为73kg，完成安装孔23内侧壁与固定块4的同时成型。相比放电机的电腐蚀加工，其有效提高轴芯2加工的效率。