一种一体式连杆关节轴承的制作方法

1.本发明涉及轴承领域，尤其涉及一种一体式连杆关节轴承。


背景技术：

2.现有的杆端关节轴承的结构如图1所示：包括杆端体10和内置向心关节轴承20组成。装配方式是先将关节球201和自润滑材料203，通过装配垫圈202的方式把三个部件组成一个向心关节轴承20，再调整关节球201与自润滑203之间的滑动间隙，最后采用锁口的方式（图3）将内置向心关节轴承20固定到杆端体10里面，形一个杆端关节轴承；两端的两个杆端关节轴承为一个左牙，一个为右牙的，两个杆端关节轴承中间有一根螺杆，用螺杆对两个杆端关节轴承进行连接，最后按照需要的长度用两个螺母锁紧形成一个分体式组装型的杆关节轴承部件。
3.由于彩螺杆的连接，所以两个杆端关节轴承的球孔中心距会受螺杆的螺距影响，无法调整精确的中心距，只能调整到大概距离。
4.由于内置向心关节轴承2成型后再通过调整关节球201与自润滑203的滑动间隙来达到滑动和摆动的目的，而要将滑动间隙调整到理想的程度是非常困难的，间隙小会造成局部卡滞或摆动不顺畅的现象，间隙过大时内置关节球201会轴向窜动，过大过小都会影响使用寿命。
5.由于内置向心关节轴承20是装配到杆端体的通孔当中，再采用锁口的方式固定到杆端体10上面的，采用此种方式固定，使用过程中承受较大的轴向载荷（图2）时内置向心关节轴承20容易脱落，造成机械故障甚至意外事故，包括人员伤亡，无法满足较高轴向载荷的使用需求。
6.于由杆端体目前普遍采用锻造成型的工艺，杆端体的锻造厚度公差比较大，而且冲床对杆端体进行锁口时，锁紧力会受到杆端体厚度的影响。厚的杆端体，锁紧力很大，虽然不容易轴向脱落，但会影响里面向心的游隙。薄的杆端体，锁紧力很小，很容易产生轴向脱落。
7.由于现有的部件由两个杆端关节轴承（关节轴承有内置向心20，内置向心又由（关节球201、垫圈202、自润滑材料203组成）、螺杆40、螺母50等组成，且两个关节轴承的螺牙为一个左牙一个右牙的结构，随之的螺杆40和螺母50的螺牙与之匹配，加工工序多，加工量大，也比较复杂，配件比较多，成本也比较高。
8.由于两个关节轴承中间由一截螺杆40连接，再由两个螺母30锁紧的方式连接成一体，由于螺牙都有一定的螺距，除了不能很好调整中心距外，在使用过程中，有可能由于螺距的原因并不能达到两个球头呈90度且中心距离刚好的需求，往往都会有角度的偏差，对产品的使用寿命有一定的影响，严重时会造成无法安装。
9.由于两个杆端关节轴承中间由一截螺杆40连接，再由两个螺母30锁紧的方式连接成一体，在使用过程中由于振动、冲击等原因，时间长久会造成螺母30或螺杆40松动，会有螺杆40脱落的风险，严重时会造成人员危险。
10.虽然可以把杆端关节轴承、螺杆、螺母一体化，但依然无法有效解决轴向容易脱落的问题。


技术实现要素：

11.本发明目的是针对上述问题，提供一种一体式连杆关节轴承，其优点在于：关节球与杆端体之间的自润滑材料是采用加热熔化后注入的形式固定到关节球与杆端体之间的，熔化后的工程塑料自润滑材料能根据关节球本身的形状和精度自然成形，关节球球面具有很高的精度且非常光滑，注射成形的自润滑球面，进行了完美的复制，与关节球完美吻合，不但滑动接触面非常光滑，而且精度更高，滑动更加顺畅，使用寿命更长；现有的部件由两个杆端关节轴承（杆端关节轴承有内置向心，内置向心又由垫圈、关节球、自润滑材料组成）、螺杆、螺母等组成，且两个杆端关节轴承的螺牙为一个左牙一个右牙的结构，螺母、螺杆的螺牙与之匹配。本发明采用一体式的结构，减少了内置配件，节省的材料成本和人工成本，使用客户的使用成本大大降低，也符合国家提倡的节能降耗的要求。
12.因为特殊的结构设计，即在杆端体两球头的平面上开一个槽（豁口），关节球侧立状态从槽当中装入到耳孔当中，然后再旋转放平。关节球装配到球头和杆端体里面以后，在使用状态就不会再掉出来，能承受更大的轴向载荷。
13.因为特殊的结构设计，减去了杆端体耳孔的内置部件垫圈，在原有的基础上增加了壳体耳孔的壁厚，所以也能承载更大的径向载荷。
14.杆端体两球头耳孔采用高精数控机床加工，两耳孔之间的中心距一次装夹加工成型，精度更高，在使用过程不用因中心距的偏差造成无法安装的情况；因为是一体成型的工艺和特殊的结构，在使用过程中不会因为振动、冲击等情况造成脱落，使用更加安全可靠。
15.为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种一体式连杆关节轴承，包括杆端体、关节球、自润滑材料组成，其特征在于：所述的杆端体两端都设有球头，球头中间各有一个耳孔，耳孔内侧呈球面状，耳孔对应的平面上有开槽（豁口），便于放入关节球；所述的关节球装配在杆端体的耳孔中间，关节球外侧与杆端体的内侧球面之间填充有自润滑工程塑料材料。
16.进一步的，杆端体两侧球头呈90度分布。
17.进一步的，杆端体两侧的球头可以呈180分布，也可以呈任意角度分布。
18.进一步的，杆端体球头两侧各有2个豁口。
19.进一步的，杆端体球头的两个豁口内填充有自润滑材料。
20.进一步的，所述杆端体两个球头由中间的柄部相连，为一体式成型结构。
21.与现有技术相比，本发明具有的优点是：1、本发明通过对内部结构和加工工艺的更改，杆端体球头耳孔两侧开有两个豁口，将关节球的厚度和豁口的方向平行后装入杆端体耳孔后将关节球径向旋转一定角度，然后将一种特殊的自润滑工程塑料材料加热熔化后注入到关节球与杆端体耳孔之间的缝隙和两个豁口里，待冷却后自润滑材料固定成型，所以无需调整关节球与自润滑材料之间
的间隙，减少了因间隙不均而造成的轴向径向窜动、局部卡死，转动不顺畅等情况，精度更高，使用寿命更长。
22.2、通过杆端体耳孔两侧的豁口，将关节球装入耳孔摆正之后，因耳孔的口部直径要远小于关节球的球径，所在在使用过程中受到较大的轴向载荷的时候关节球也不容易脱落，具有能承受高轴向载荷的特点，如图6所示。
23.3、通过工艺结构的更改，将现有的连杆两端的关节轴承采用的是内置向心加锁口的工艺，内置向心外径比较大，造成杆端体的球头壁厚薄，能承载的轴向载荷低，而本发明杆端体耳孔内只有关节球与自润滑材料，减少了内置向心的垫圈，增加了杆端体耳孔的壁厚，从而能承受更大的轴向载荷。
24.4、通过工艺结构的更改，现有的连杆由两个关节轴承（关节轴承有内置向心，内置向心由关节球、垫圈、自润滑材料组成）、螺杆、螺母等组成，且两个关节轴承的螺牙为一个左牙一个右牙的结构，随之的螺母和螺杆的螺牙与之匹配，加工也比较复杂。而本结构为一体成型结构，只有杆端体、关节球、自润滑材料组成，加工时也只需要加工耳孔和装球两道工序，大大降低了材料成本和加工过程中的人工成本。
25.5采用一体的式的结构，两耳孔采用高精度数控机床一次装夹加工成型，两耳孔的中心距精度更高，避免在使用过程不会因螺距原因，造成中心距的偏差而无法安装的情况。
26.6、本发明采用一体成型的结构，两侧无需由中间的螺杆、螺母连接、调整、锁紧等操作，在使用过程中不会因为振动、冲击等情况造成松动，使用更加安全可靠。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为现有关节轴承的正面示意图；图2为现有关节轴承的局部剖面结构示意图；图3为现有关节轴承的装配和轴向力承载示意图；图4为本发明的正面示意图；图5为本发明的局部剖面结构示意图图6为本发明的轴向力承载示意图；图7为本发明关节球放入球头耳孔的示意图；图8为本发明关节球放入耳孔后旋转摆正的示意图。
29.附图标记说明：10、杆端体；20、向心关节轴承；201、关节球；202、垫圈；203、自润滑材料；30、螺母；40、螺杆；1、杆端体；11、球头；12、耳孔；13、豁口；14、柄部；2、关节球；3、自润滑材料。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明作进一步说明：下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
31.如图4至图6所示，本实施例公开了一种一体式连杆关节轴承，包括杆端体1、关节球2、自润滑材料3组成，其特征在于：所述的杆端体1两端有两个球头11，球头11中间各有一个耳孔12，耳孔12内侧呈球面状；所述的关节球2装配在杆端体1的耳孔12中间，关节球外侧与杆端体的内侧球面之间填充有自润滑材料3。
32.通过内部结构和加工工艺的更改，提高了产品的精度，滚动更顺畅，提高了产品的使用效果；提高了产品轴向载荷承载能力和轴向载荷能力，提高了产品使用安全性；减少了内置配件，降低了材料成本和加工成本，提高了产品的性价比；从原来的分体式结构改成一体式结构，降低了使用过程中因外界因素引起的故障，延长了产品的使用寿命。
33.本发明在使用时：本发明通过对内部结构和加工工艺的更改，杆端体球头耳孔两侧开有两个豁口，将关节球的厚度和豁口的方向平行后装入杆端体耳孔后将关节球径向旋转一定角度，然后将一种自润滑工程塑料材料加热成熔化后施加一定的压力，注入到关节球与杆端体耳孔之间的缝隙和两个豁口里，熔化后的工程塑料自润滑材料能根据关节球本身的形状和精度自然成形，待冷却后自润滑工程塑料材料凝固成型，而关节球球面具有很高的精度且非常光滑，注射成形的自润滑球面，对关节球的球面进行了完美的复制，与关节球完美吻合，不但滑动接触面非常光滑，而且精度更高，滑动更加顺畅，使用寿命更长。
34.通过杆端体耳孔两侧的豁口，将关节球装入耳孔摆正之后，因耳孔的口部直径要远小于关节球的球径，所在在使用过程中受到较大的轴向载荷的时候关节球也不容易脱落，具有能承受高轴向载荷的特点，如图6所示。
35.通过工艺结构的更改，将现有的连杆两端的杆端关节轴承采用的是内置向心加锁口的工艺，内置向心外径比较大，造成杆端体的球头壁厚薄，能承载的轴向载荷低，而本发明杆端体耳孔内只有关节球与自润滑材料，减少了内置向心的垫圈，增加了杆端体耳孔的壁厚，从而能承受更大的径向载荷。
36.通过工艺结构的更改，现有的连杆由两个杆端关节轴承（关节轴承有内置向心，内置向心由关节球、垫圈、自润滑材料组成）、螺杆、螺母等组成，且两个杆端关节轴承的螺牙为一个左牙一个右牙的结构，随之的螺母和螺杆的螺牙与之匹配，加工也比较复杂。而本结构为一体成型结构，只有杆端体、关节球、自润滑材料组成，加工时也只需要加工耳孔和装球两道工序，大大降低了材料成本和加工过程中的人工成本。
37.采用一体的式的结构，两耳孔采用高精度数控机床一次加工成型，两耳孔的中心距精度更高，避免在使用过程不用因中心距的偏差造成无法安装的情况。
38.本发明采用一体成型的结构，两侧无需由中间的螺杆、螺母连接、调整、锁紧等操作，在使用过程中不会因为振动、冲击等情况造成松动，使用更加安全可靠。
39.虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种一体式连杆关节轴承各样变化。