专利名称：角接触关节轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轴承领域，具体而言，涉及一种角接触关节轴承。
背景技术：
目前，公知的角接触关节轴承由外圈和内圈组成，由外圈内表面与内圈外表面球面配合形成摩擦副。角接触关节轴承滑动表面的润滑方式通常有如下三种形式:一种是铜基镶嵌式角接触关节轴承，其内圈材料为轴承钢，外圈材料为铜合金，在外圈球形表面加工有盲孔，盲孔内镶嵌有固体润滑剂，由于铜基镶嵌关节轴承固体润滑剂的存在形成了固体润滑膜，轴承的摩擦系数为0.08至0.13。轴承的承载能力取决于铜合金的力学和摩擦学特性，其运转速度最大值为0.4m/s时，许用PV值能达到1.25Mpa m/s，其轴承适合于低速、重载的工况条件。第二种是内、外圈材料均为轴承钢，在外圈球形表面直接粘接聚四氟乙烯编织物，该轴承的摩擦系数为0.04至0.08，编织物一般为0.3至0.35mm，润滑层较薄，在油润滑过程中，形成的润滑膜会被油冲走，破坏其润滑膜，这样摩擦系数随着润滑层减薄后增大，大大降低轴承的使用寿命，故此轴承不适合于变速箱的油润滑工况条件。第三种为内、外圈材料均为轴承钢，在其内、外圈表面均需开有油润滑槽和润滑孔，在油润滑工况条件下，很难形成润滑膜，故不适应于较高转速的工况条件
实用新型内容
`本实用新型旨在提供一种摩擦系数小且高耐磨的角接触关节轴承。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种角接触关节轴承，包括:外圈；内圈，外圈套设在内圈的外部，且外圈与内圈同轴地设置；复合材料层，包括增强改性聚四氟乙烯层；复合材料层设置在外圈的内表面上并与内圈的外表面相接触。进一步地，增强改性聚四氟乙烯层粘接在外圈的内表面上。进一步地，复合材料层还包括金属丝多孔弹性垫，金属丝多孔弹性垫设置在外圈的内表面和增强改性聚四氟乙烯层之间，金属丝多孔弹性垫分别与外圈的内表面和增强改性聚四氟乙烯层相连接。进一步地，金属丝多孔弹性垫钎焊或粘接在外圈的内表面上。进一步地，复合材料层包括:多块弧形部，多块弧形部拼接成环形的复合材料层。进一步地，弧形部为3块。进一步地，相邻两个弧形部的拼接处形成油槽。进一步地，外圈包括:多个油孔，油孔沿外圈的径向贯穿外圈。进一步地，油孔至少为2个。进一步地，相邻两个油孔之间设置有一个油槽。进一步地，内圈和外圈由轴承钢制成。[0019]根据本实用新型的角接触关节轴承，外圈的内表面上设置有复合材料层，复合材料层与内圈的外表面相接触，即在角接触关节轴承的外圈与内圈之间设置有复合材料层。该复合材料层包括增强改性聚四氟乙烯层，这样的复合材料层具有低摩擦、高耐磨和自润滑的特性。本实用新型的角接触关节轴承，摩擦系数小、耐磨损，且适合较高速的油润滑工况。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示出了本实用新型的角接触关节轴承的剖面图；图2示出了图1的A处放大图；图3示出了本实用新型的角接触关节轴承的复合材料层的俯视图；图4示出了图3的B-B的剖面图；图5示出了本实用新型的角接触关节轴承的复合材料层的剖面图；图6示出了本实用新型的油孔的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。结合参见图1和图2，本实用新型提供了一种角接触关节轴承，包括外圈10、内圈20和复合材料层30。外圈10套设在内圈20的外部，且外圈10与内圈20同轴地设置。复合材料层30包括增强改性聚四氟乙烯层层，复合材料层30设置在外圈10的内表面上并与内圈20的外表面相接触。该复合材料层30具有低摩擦、高耐磨和自润滑的特性。本实用新型的角接触关节轴承，摩擦系数小、耐磨损，且适合高速的工况。进而地，该角接触关节轴承，结构简单，可以自动调心、可同时承受径向和轴向载荷。由于摩擦系数低、许用PV值较大，所以使用寿命长。由于在外圈10的内表面上设置有复合材料层30,复合材料层30与内圈20的外表面相接触，即在角接触关节轴承的外圈10与内圈20之间设置有复合材料层30。由于复合材料层30包括增强改性聚四氟乙烯层，这样的复合材料层30具有低摩擦、高耐磨和自润滑的特性。特别地，此复合材料层30的摩擦系数很小，在油润滑的条件下，摩擦系数可以达到
0.01至0.03，这样大大降低了由于摩擦所产生的热量，从而满足较高速的油润滑工况。本实用新型的角接触关节轴承，摩擦系数小且高耐磨。上述实施例中，增强改性聚四氟乙烯层粘接在外圈10的内表面上。复合材料层30由金属丝弹性垫与增强改性聚四氟乙烯模压复合经烧结塑化形成的低摩擦、高耐磨自润滑复合材料。金属丝多孔弹性垫设置在外圈10的内表面和增强改性聚四氟乙烯层之间，金属丝多孔弹性垫分别与外圈10的内表面和增强改性聚四氟乙烯层相连接。金属丝多孔弹性垫钎焊或粘接在外圈10的内表面上。具体地，本实施例中的复合材料层30形成过程如下:金属丝多孔弹性垫与增强改性聚四氟乙烯在专用胎具上进行模压，然后经烧结塑化而成，即增强改性聚四氟乙烯渗入到金属丝多孔弹性垫的孔隙里并突出金属丝多孔弹性垫3mm至3.5mm形成增强改性聚四氟乙烯层，这样金属丝多孔弹性垫和增强改性聚四氟乙烯层共同形成了复合材料层30。上述实施例中，金属丝多孔弹性垫所处的面钎焊或粘接在外圈10的内表面上。粘接或者钎焊在外圈10的内表面上的复合材料层30不易被油冲走，复合材料层30这层润滑膜不会被破坏。结合参见图3、图4和图5，复合材料层30为环形。复合材料层30包括多块弧形部31，多块弧形部31拼接成环形复合材料层30。优选地，弧形部31为3块。具体地，可根据实际工况条件、尺寸大小、工艺成本制作成径向拼接，形成与外圈10内的表面形状吻合的至少三块弧形部31，与外圈10的内表面粘接或钎焊成为一体形成新型的自润滑材料的角接触关节轴承。相邻两个弧形部31的拼接处形成油槽32。在复合材料层30的几个弧形部31的径向拼接处开油槽32，这样在轴承运转过程中，会形成油楔，从而形成油膜，即可实现较高速运转，充分满足较高速、低载的油润滑工况。参见图6，外圈10包括多个油孔11，油孔11沿外圈10的径向贯穿外圈10。油从这些油孔11进入外圈10内表面的油道内，用于形成油膜。油孔11至少为2个。优选地，油孔11设计成4个比较合适，这4个油孔开设在远离多个弧形部31的拼接处，可以防止弧形部31在拼接处被油冲开。相邻两个油孔11之间设置有一个油槽32。优选地，内圈20和外圈10由轴承钢或其他金属材料制成。本实用新型提供的优选实施例中，复合材料层30包括金属丝多孔弹性垫和增强改性聚四氟乙烯层，具有低摩擦、高耐磨、自润滑的特性。然后再压制径向拼接与外圈10的内表面形状吻合的至少三块的弧形部31，以粘接或钎焊的方法固定在外圈10的内表面上。在至少三个拼接处，均开油槽32，轴承运转过程中，形成多油楔。外圈10上钻油孔，并车制圆周油槽32。再将内圈20直接装入复合材料层30的内表面。外圈10和内圈20均由轴承钢制造，经过热处理，然后将外圈10和内圈20的球形表面配研，这样就完成了角接触关节轴承的加工。本实用新型提供的角接触关节轴承，因复合材料层采用增强改性聚四氟乙烯层为摩擦表面材料，具有极佳的抗磨损性能和机械性能。在无油润滑或边界润滑状态，当有摩擦时，填充聚四氟乙烯立即向对磨的金属表面转移，形成牢固的固体润滑膜，形成填充聚四氟乙烯之间的摩擦，从而使摩擦条件得到改善。本实用新型的角接触关节轴承，可用于齿轮箱中。它结构简单，摩擦系数小，高耐磨，可以自动调心、可同时承受径向和轴向载荷、使用寿命长、适用于较高转速、低载的油润滑工况。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:提供了一种结构简单、摩擦系数小、许用PV值较大的较高速角接触关节轴承。它适合较高速、低载的油润滑工况条件。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种角接触关节轴承，其特征在于，包括: 外圈(10)； 内圈(20 )，所述外圈(10 )套设在所述内圈(20 )的外部，且所述外圈(10 )与所述内圈(20)同轴地设置； 复合材料层(30)，包括增强改性聚四氟乙烯层； 所述复合材料层(30)设置在所述外圈(10)的内表面上并与所述内圈(20)的外表面相接触。
2.根据权利要求1所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述增强改性聚四氟乙烯层粘接在所述外圈(10)的内表面上。
3.根据权利要求1所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述复合材料层(30)还包括金属丝多孔弹性垫，所述金属丝多孔弹性垫设置在所述外圈(10)的内表面和所述增强改性聚四氟乙烯层之间，所述金属丝多孔弹性垫分别与所述外圈(10)的内表面和所述增强改性聚四氟乙烯层相连接。
4.根据权利要求3所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述金属丝多孔弹性垫钎焊或粘接在所述外圈(10)的内表面上。
5.根据权利要求1所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述复合材料层(30)包括: 多块弧形部(31)，多块所述弧形部(31)拼接成环形的所述复合材料层(30 )。
6.根据权利要求5所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述弧形部(31)为3块。
7.根据权利要求5所述的角接触关节轴承，其特征在于，相邻两个所述弧形部(31)的拼接处形成油槽(32)。
8.根据权利要求7所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述外圈(10)包括: 多个油孔(11)，所述油孔(11)沿所述外圈(10)的径向贯穿所述外圈(10)。
9.根据权利要求8所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述油孔(11)至少为2个。
10.根据权利要求8所述的角接触关节轴承，其特征在于，相邻两个所述油孔(11)之间设置有一个所述油槽(32)。
11.根据权利要求1所述的角接触关节轴承，其特征在于，所述内圈(20)和所述外圈(10)由轴承钢制成。
专利摘要本实用新型提供了一种角接触关节轴承，包括外圈；内圈，外圈套设在内圈的外部，且外圈与内圈同轴地设置；复合材料层，包括增强改性聚四氟乙烯层；复合材料层设置在外圈的内表面上并与内圈的外表面相接触。本实用新型的角接触关节轴承，外圈的内表面上设置有复合材料层，复合材料层与内圈的外表面相接触，即在角接触关节轴承的外圈与内圈之间设置有复合材料层。该复合材料层包括增强改性聚四氟乙烯层，这样的复合材料层具有低摩擦、高耐磨和自润滑的特性。本实用新型的角接触关节轴承，摩擦系数小、耐磨损，且适合较高速的油润滑工况。
文档编号F16C33/04GK202946537SQ20122063182
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者陈丽娟, 王子明, 李夏 申请人:大连三环复合材料技术开发有限公司