一种滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，包括：一体成型的支架本体，所述支架本体的形状为无底的半球面，材料为聚四氟乙烯；贯穿所述支架本体的钢球安装孔。在摆动喷管工作过程中，球窝绕球心7转动，钢球则在各自安装孔内绕摆动轴线做行星运动，由于结构的整体性，提高了摆动结构的控制精度，聚四氟乙烯材料减小了滚动摩擦，降低了摆动阻尼，实现了摆动喷管的可靠稳定工作。满足摆动喷管工作要求。
【专利说明】一种滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及固体火箭发动机【技术领域】，具体涉及一种小型固体火箭发动机用滚动球窝摆动喷管钢球支架装置。
【背景技术】
[0002]钢球支架装置是滚动球窝摆动喷管的重要部件，是实现可动喷管在摆动过程中钢球稳定可靠均匀滚动的关键装置。滚动球窝摆动喷管的钢球支架装置是安放在滚动球窝摆动喷管阴、阳球体之间球壳形空间，用以支撑在此空间范围内大数量安放的钢球，通常钢球的数量在数十到上百颗，同时在滚动球窝摆动喷管工作时保证钢球正常滚动的关键部件，目前在航空航天领域广泛使用的钢球支架基本都是借用轴承行业的分体式金属结构，而滚动球窝结构由于其结构特殊性，使得借鉴轴承行业方式使得其结构复杂，质量相对较大，力口工工艺难度较大，成为制约滚动球窝摆动喷管发展的瓶颈技术。
[0003]钢球支架装置是通过对滚动球窝摆动喷管阴、阳球体之间的配合以及对每一颗钢球的配合，来实现对所有钢球的整体支撑，保证了滚动球窝结构的整体可靠性。因此钢球支架结构需要能够同时满足滚动球窝摆动喷管结构的稳定可靠和有效支撑，达到摆动喷管结构的快速响应和小摆动力矩，并且满足结构质量轻。
【发明内容】
[0004]本发明解决的问题是现有钢球支架装置结构复杂，质量大、加工工艺难度大；为解决所述问题，本发明提供一种滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置。
[0005]本发明提供的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，包括:一体
成型的支架本体，所述支架本体的形状为无底的半球面，材料为聚四氟乙烯；贯穿所述支架本体的钢球安装孔。
[0006]进一步，所述支架本体的内球面和外球面为同心球面；所述内球面与滚动球窝阳球体匹配；所述外球面与滚动球窝阴球体匹配。
[0007]进一步，所述支架本体的前端面和后端面的延长线均通过所述内球面和外球面的球心。
[0008]进一步，钢球安装孔共三排，每排30个钢球安装孔，每个钢球安装孔安放一枚钢球，相邻排相邻钢球安装孔之间轴向角度偏移6°，喷管摆动过程中，钢球在各自钢球安装孔中滚动，绕喷管摆动轴线做行星运动。
[0009]进一步，所述支架本体与钢球之间的摩擦系数小于等于0.01。
[0010]本发明的优点包括:
采用聚四氟乙烯一体化成型，形成支架本体，工艺简单，质量轻；
利用同心球壳等距原理，以及聚四氟乙烯材料的支撑、润滑、特性，结合滚动球窝的特殊结构，通过在滚动球窝阴、阳球体之间安放整体式聚四氟乙烯钢球支架，既可实现钢球的有效支撑、球面运动的有效配合、钢球运动的结构润滑、钢球沿球面滚动的控制，简化可钢球支架结构、提升了钢球支架的工艺性能同时聚四氟乙烯结构还提高了钢球滚动控制精度、降低了结构摩擦阻尼；
采用了不同钢球排中错位，加工，增加了单位结构的钢球布置数量，提高了结构空间利用率；
相邻排钢球安装4之间轴向角度偏移6°，喷管摆动过程中，钢球在各自钢球安装孔4中滚动，绕喷管摆动轴线做行星运动；前端面和后端面的延长线均过球心，可以节省喷管摆动过程中在最大摆角时只适用最小球窝空。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明所提供的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置的侧视图；
图2是本发明所提供的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置额正视图；
图3是本发明所提供的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置的斜视图。
【具体实施方式】
[0012]下文中，结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
[0013]结合参考图1至图3，本发明提供的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置包括:支架本体1、所述支架本体I包括支架内球面2、外球面3、前端面5、后端面6、还包括:贯穿所述支架本体I的钢球安装孔4。所述支架本体I 一体成型，形状为无底的半球面。所述支架本体I的材料采用聚四氟乙烯；内球面2与外球面3为同心球面，球心为球心7，所述内球面2与外球面3分别与滚动球窝阳球体和阴球体匹配；钢球安装孔4共三排，每排30个钢球安装孔4，每个钢球安装孔4安放一枚钢球，相邻排相邻钢球安装孔4之间轴向角度偏移6°，喷管摆动过程中，钢球在各自钢球安装孔4中滚动，绕喷管摆动轴线做行星运动；前端面5和后端面6的延长线均过球心7，用以节省喷管摆动过程中在最大摆角时只适用最小球窝空间。
[0014]在摆动喷管工作过程中，球窝绕球心7转动，钢球则在各自安装孔内绕摆动轴线做行星运动，由于结构的整体性，提高了摆动结构的控制精度，聚四氟乙烯材料减小了滚动摩擦，降低了摆动阻尼，实现了摆动喷管的可靠稳定工作。满足摆动喷管工作要求。
[0015]本发明一个实施例提供的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置达到的技术指标如下:
a.装置结构质量:45g；
b.球窝内径:012Omm；
c.钢球直径:012mm；
d.钢球数量:90个;
摩擦系数S 0.01。
【权利要求】
1.一种滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，其特征在于，包括:一体成型的支架本体(1)，所述支架本体(I)的形状为无底的半球面，材料为聚四氟乙烯；贯穿所述支架本体(I)的钢球安装孔(4)。
2.依据权利要求1所述的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，其特征在于，所述支架本体(I)的内球面(2 )和外球面(3 )为同心球面；所述内球面(2 )与滚动球窝阳球体匹配；所述外球面(3)与滚动球窝阴球体匹配。
3.依据权利要求1所述的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，其特征在于，所述支架本体(I)的前端面和后端面的延长线均通过所述内球面(2)和外球面(3)的球心。
4.依据权利要求1所述的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，其特征在于，钢球安装孔(4)共三排，每排30个钢球安装孔(4)，每个钢球安装孔(4)安放一枚钢球，相邻排相邻钢球安装孔(4)之间轴向角度偏移6°，喷管摆动过程中，钢球在各自钢球安装孔(4)中滚动，绕喷管摆动轴线做行星运动。
5.依据权利要求1所述的滚动球窝摆动喷管整体式钢球支架装置，其特征在于，所述支架本体(I)与钢球之间的摩擦系数小于等于0.01。
【文档编号】F16C33/44GK103867576SQ201210539545
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】杨敬贤, 沈铁华, 张亮, 罗骄, 牛禄, 郑庆, 娄德全, 涂鹏 申请人:上海新力动力设备研究所