轴杆和轴承组件的制作方法

本实用新型涉及一种新型轴承固定技术，尤其涉及一种轴杆以及采用这种轴杆的轴承组件。

背景技术：

目前，在轴承和轴杆互相固定的应用中，主要是借助胶水将轴杆同轴承的内圈粘结，实现轴向和径向的互相固定。传统的这种操作方式需要对胶水的胶量做到精准控制好。但，胶量难以控制。如果胶量过小，会导致所形成的固定结构的稳定性较差，造成产品质量隐患。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种新型的轴承和轴杆固定连接技术，其主要通过对轴杆结构的改变使得轴承和轴杆可以通过摩擦焊接的方式实现彼此之间的固定。这种固定无需采用胶水，易于控制固定连接的质量，而且可以通过较为简单的装配工艺来完成轴承和轴杆的固定。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种轴杆，适于安装轴承，所述轴杆包括：

呈圆柱形的本体；

摩擦焊接部，布置于所述本体上并从所述本体的表面凸出预定的过盈高度；

凹槽，设置于所述本体上并位于所述摩擦焊接部的一侧。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的轴杆中，所述摩擦焊接部包括多根绕所述本体延伸的凸条，以提升摩擦效果。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的轴杆中，所述凹槽包括与所述凸条数量相同的多根槽道，其中所述凸条中的每一根的轴向同一侧处均设置有一根槽道，用以容纳多余的塑性变形金属。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的轴杆中，所述凸条中的每一根的横截面积均小于其轴向同一侧处的槽道的横截面积。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的轴杆中，所述本体、摩擦焊接部和凹槽一体成型。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种轴承组件，包括如以上所讨论的轴杆以及轴承，

其中，所述轴承的内壁同所述摩擦焊接部通过分子间扩散和结晶彼此融合固定，

其中，所述凹槽内容纳在所述分子间扩散和结晶过程中从所述摩擦焊接部溢出的材料。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1至图5示出了根据本实用新型的轴杆和轴承的固定过程中的不同状态。

附图标记说明：

1 轴杆

2 轴承

3 本体

4 摩擦焊接部

5 凹槽

6 凸条

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

参考附图来更详细地讨论本实用新型的基本原理和优选实施例。

图1和图2示出了轴承2固定于根据本实用新型的轴杆1之前的状态。参考图1和图2，轴杆1主要包括：呈圆柱形的本体3、摩擦焊接部4和凹槽5。摩擦焊接部4布置于本体3上并从本体3的表面凸出预定的过盈高度d。该过盈高度d的大小一般取决于轴杆1的直径，例如可以该d的数值范围可以是直径的十分之一左右，比如对于8mm直径的轴杆1来说上述的过盈高度d可以在0.5mm至1mm之间选择。此外，凹槽5设置于本体3上并位于摩擦焊接部4的一侧。

基于上述结构，本实用新型可以通过轴杆1的摩擦焊接部4和轴承2的内壁旋转摩擦产生热量，在摩擦面f(如图3和图5所示)附近区域发生金属塑性变形，在轴向和径向压力的作用下，附近金属分子间扩散再结晶，从而实现轴杆1和轴承2之间的相互固定。

以下结合附图来讨论本实用新型的轴杆1和轴承2之间固定的一个实施例的全过程。

首先，如图2所示，轴承2被套在轴杆1的本体3上，其中轴承2的内壁基本贴合于本体3的外表面。此时，可以通过夹具固定轴承2。

接着，如图3和图4所示，可以按照箭头所示的方向旋转推进轴杆1，即在旋转的同时有轴向压力和位移。如以上所讨论的，摩擦焊接部4从本体3的表面凸出预定的过盈高度d，因此在位移的过程中轴承2的内壁与摩擦焊接部4发生摩擦，在摩擦力的作用下产生热量，使得附近的金属发生塑性变形。同时，在上述轴向压力的作用下轴杆1持续插入。在该插入的过程中，摩擦焊接部4和轴承2之间的摩擦面附近发生分子间扩散，并再结晶。

最后，实现轴杆1和轴承2之间的融合固定，如图5所示。

根据一个实施例，本体3、摩擦焊接部4和凹槽5可以基于同一种材料一体成型；或者，摩擦焊接部4也可以采用不同于本体3的材料并通过已知技术设置于本体3上。

作为一个示例，摩擦焊接部4可以包括多根绕本体延伸的凸条6。在该示例中，凹槽5可以包括与凸条6数量相同的多根槽道。如图2所示，凸条6中的每一根的轴向同一侧处均设置有一根槽道。在一个优选实施例中，凸条6中的每一根的横截面积均小于其轴向同一侧处的槽道的横截面积。如此，在上述的插入过程中，从摩擦焊接部4产生的多余塑性变形的金属可以存储在这些槽道中。

综上，本实用新型设计的轴杆和轴承通过再结晶方式固定轴杆和轴承，使得机械强度更强，能更好地抵御热胀冷缩带来的冲击，获得更长的使用寿命。此外，由于可以免去使用传统的胶水，还可以提升工艺可操作性、增强产品和工艺的稳定性。

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。