专利名称:供仪表记录器作直线运动用的晶体轴承的制作方法
本发明涉及轴、软轴机构及除传动元件以外的传动部件和轴承。而主要涉及供仪器仪表上的记录器用作直线运动的晶体轴承。当该信号源输入信号后，记录笔获得峰峰偏转幅度，以描记出各种波形。采用作直线运动的晶体轴承后，记录笔同样能够在较高的频率响应(≥85周／秒)下在记录纸上作出记录。
通常，用在仪器仪表上作幅度频率特性，低频特性，最小可测信号等信号记录的记录器，如要获得较高的频率响应均须采用直线轴承传动，传统结构为滚动轴承。这种轴承的特点是磨擦阻力小，可作线性运动。而这类轴承采用滚珠，根据仪器仪表的结构特点，要求零件要做得很小，很高的精密度。一般，轴承的外径仅4～5毫米，而装置与轴承作相对运动的小轴的长度在30～36毫米左右。在制造上具有一定的难度，轴承壳内壁与轴之间的空间 要放置一个钢珠保持架，在保持架的二端可装有二排小钢珠，每排4颗，二端共计16颗小钢珠组成螺旋形排列，二端可装有一个压盖，以固定保持架，防止钢珠从内脱出。由此可见，这种轴承结构复杂，高精度机械加工零件数量多，装配工作量大，工艺要求也很高，成品合格率低，制造成本高，因此价格昂贵。
鉴于上述原因，制造直线滚动轴承需要的工序多，加工周期长，结构上的复杂导致钳工装配时，手工装配工作量大，要求较高的技术水平，势必使轴承产量受到限制，不能达到大批量生产。再则，由于采用较多数量的滚珠，使轴承在与小轴作相对运动时不能保持滑动接触的一致性，造成同心度、直线度的变化，极易引起轴的跳动，咬住，甚至造成滚珠错位从保持架上脱出，而把轴承端部的压盖推出轴承壳外，损坏轴承，有时往往会给仪器仪表的记录器精度和轴承本身寿命造成影响。而在本实用新型以前，还没有制造出适用于在较高频率响应下供记录笔作直线运动而达到很好的记录用的晶体轴承。
本实用新型的目的在于克服上述轴承的缺点或不足，提供一种完全能够替代它的、属于滑动轴承结构的直线晶体轴承。这种轴承采用晶体材料等做轴瓦，具有较高硬度，可加工成较高的精度和表面光洁度，它与有适当硬度和光洁度的小轴相配合，并在轴承内空间注以适当的润滑油进行润滑。二种不同类型的轴承可以达到同样的效果。直线晶体轴承具有较低的磨擦阻力，而在结构上要比滚动轴承简单，良好的加工工艺性，较高的精度和装配方便等优点，特别在制造成本上可比滚动轴承降低数倍，使用寿命将得到大大的提高。
本实用新型的晶体直线轴承主要由一个轴承外壳，一个衬套，二个轴瓦以及轴和档圈所组成。轴承外壳是由圆管做成，管内安装轴衬和轴瓦，而轴瓦通常分别位于轴承外壳的二端开口端内，它们的内侧紧贴着轴衬的端面，轴衬起着支承和定位的作用，在设计上轴承外壳装入轴衬和轴瓦后，其二端还留有一部分管壁，供通过压边工具滚压弯曲形成折边，把轴瓦牢固地固定在应有的位置上。轴瓦呈平面通孔环状，采用晶体材料如红宝石Al2O3或玛瑙SiO2或微晶玻璃Ll2O－Al2O2－SiO2做成，最好Al2O3其硬度可高达Hv在1700kg／mm2或更大一些，这种材料的加工精度为1级，表面光洁度可达
11～
12左右，磨擦系数为0.09～0.13，轴承的轴向厚度为0.8～2.5毫米，相对厚度小些能使其接触面积减小，相应磨擦力也就随之下降。选用硬度适中的高碳不锈钢如3Cr13o、4 Cr13或3 Cr13M。作为轴的材料，硬度HRc50－54，光洁度为
11～
12，它与轴［4］相配合，磨擦阻力较小，用其作为直线运动或旋转运动的晶体轴承具有其应有的特色。
下面将结合附图对本实用新型的晶体轴承加以详细的说明附图表示本实用新型的晶体轴承的局剖面图。
晶体轴承的构件包括轴承外壳［1］，二个轴瓦［2］和轴衬［3］，以及小轴［4］和档圈［5］。外壳［1］为一圆管、通常用不锈钢管制造，轴衬［3］也可以是一段圆管，不锈钢管制成，它的二端经磨削达到一定的尺寸要求，并与轴心线垂直，先压入到轴承外壳［1］内，一般处于外壳的中间位置。二个轴瓦［2］以晶体材料制成，达到一级加工精度，内孔光洁度达
11～
12，置于外壳内紧配，并与轴衬［3］的二端面互相紧贴，轴衬［3］起到轴瓦［2］的安装支承定位作用，从而保证轴瓦［2］的装配精度。在轴瓦［2］装配完成以后，轴承外壳［1］二端的管壁部分，经压边工具滚压成型，弯曲成折边［6］，使轴瓦［2］牢牢地固紧在轴承外壳［1］内，从工艺上保证轴瓦［2］不会脱出。轴承的轴［4］的圆面上开环槽，轴［4］滑动地安放在轴瓦［2］的内孔中，二个档圈［5］分别安装在轴［4］的环槽内。
本实用新型的晶体轴承和常规的直线轴承在相同的条件下，同时进行了七个项目的环境试验(常温，高温＋40℃，高温贮存＋55℃，80％＋40℃潮湿，93％＋40℃潮湿贮存，＋5℃低温，－40℃低温贮存)，并在每个环境试验结束后，在同一台仪器上进行四项技术指标测试(即频率响应，时间常数，最小可描信号描记，及移位线性等)，经测试多项技术性能指标情况良好，具体数据见表1。
表1说明所测的各项技术指标均达到性能的要求，而在频率响应稍高的情况下也能很好的描记信号图形。
在记录笔回复的低频特性以及在电压突变下的基线漂移也达到规定范围以内。
本实用新型的轴衬［3］也可以不用，而直接由轴承外壳［1］两端的内孔部分加工出凸肩，代替原来轴衬［3］，同样起到定位作用。
本实用新型的晶体轴承不仅在传动上达到直线运动的要求，而且整个轴承只有三、四种零件，零件少，结构简单，制造方便，作为晶体材料的红宝石等价格便宜，而材料硬度高，加工光结度、精度都可提高而工艺简便，所以成本低、质量好，轴承不易磨损，寿命长，并且合格率几乎达100％。
权利要求
1.一种供仪表记录器用作直线运动的晶体轴承包括圆管制的轴承外套[1]和二个安置在外套内的轴瓦[2]，其特征在于还有一个轴衬[3]，该轴衬[3]位于轴承外套[1]的中间位置，轴承外套[1]二端形成析边[6]。
2.根据权利要求
1所述的晶体轴承，其特征在于所说的轴瓦［2］的晶体材料有红宝石Al2O3或者SiO2或者微晶玻璃。
3.根据权利要求
2所述的晶体轴承，其特征在于轴瓦［2］轴向的厚度在0.8～2.5毫米。
4.根据权利要求
1或3所述的晶体轴承，其特征在于轴承外套［1］和轴衬［3］由不锈钢管制成，而轴衬［3］的二端面与管的轴心线相垂直。
5.根据权利要求
4所述的晶体轴承，其特征在于在轴承的轴瓦［2］的内孔中滑动安装有轴［4］和在轴［4］的环槽内安置档圈［5］。轴［4］的材料为3Cr13，4 Cr13或3 Cr13 MO。
专利摘要
本实用新型涉及轴、软轴和轴承，而主要涉及供仪器仪表上的记录器作直线运动的晶体轴承。这种轴承在圆管制的外套内安装轴衬，轴衬的二端面与其轴心线垂直，外套内紧贴轴衬二端面安装轴瓦，外套余壁形成折边固定轴瓦等。轴瓦由红宝石等晶体材料制成，硬度光洁度高。在适配的轴下，这种轴承具有直线运动的滚动转承同样小的摩擦阻力，不低于它的各信号描记性能，以及零件少，结构简单，加工装配方便，易于达到高精度，而且成本低和寿命长。
文档编号F16C29/02GK86201109SQ86201109
公开日1986年11月26日 申请日期1986年3月1日
发明者杨炳炎 申请人:上海医用电子仪器厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan