滑动轴承制造技术

本发明专利技术涉及滑动轴承(1)，包括可围绕轴线(a)彼此相对旋转的至少一个轴承内圈(2)和至少一个轴承外圈(3)，所述至少一个轴承内圈(2)和至少一个轴承外圈(3)分别具有至少一个滑动面(4、5)，这些滑动面可沿彼此滑动，由相互接触的滑动面(4、5)形成的接触面具有最大接触直径(DK)，在径向截面中，滑动面(4、5)至少分段地具有曲率半径为rB的圆弧形形状。为了提高滑动轴承的功能性，本发明专利技术设置成，曲率半径(rB)具有中点(M)，该中点(M)与轴线(a)相距偏移量(b)，该偏移量(b)至少为曲率半径(rB)的5％。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种滑动轴承，该滑动轴承包括可以围绕轴线彼此相对旋转的至少一个轴承内圈以及至少一个轴承外圈，所述至少一个轴承内圈和所述至少一个轴承外圈分别具有至少一个滑动面，这些滑动面可以沿彼此滑动，由相互接触的滑动面形成的接触面具有最大接触直径，在径向截面中，滑动面至少分段地具有圆弧形形状，其中该圆弧形形状具有曲率半径。现有技术公开了一般类型的滑动轴承。这些滑动轴承可以构造为径向和/或轴向的轴承；特别是目前已知的径向关节轴承、倾斜关节轴承和轴向关节轴承。在径向轴承中，将在径向截面上为圆弧形的滑动面构造为球状，其中环形轨道的中点位于轴承的旋转轴线上。在这种情况下，既可以进行径向的也可以进行轴向的支承；此外，旋转轴可以做倾斜运动。此外还公开了具有圆柱形的套筒几何形状的滑动轴承套筒。在这种情况下，仅可以接受径向负载，同时圆柱形套筒可以在其对应轮廓中(inihrerGegenkontur)轴向滑动并且因此不传递轴向力。止推垫片(Anlaufscheibe)仅用于传递轴向力，止推垫片同样也按照滑动支承的原理来工作。本专利技术的目的在于，提高一般类型的滑动轴承的功能性，使得在有较长持续使用时间的同时，既可以传递径向力也可以传递轴向力。本专利技术目的的解决方案的特征在于，曲率半径具有一中点，其中该中点与轴线相距偏移量，该偏移量至少为曲率半径的5％。特别是在设计径向轴承时(见下文特别是附图1)并且在设计摆动轴承时(见下文特别是附图2)，曲率半径的中点在此优选非常明显地与轴线有偏移地布置。优选地，偏移量至少为曲率半径的50％。然而，在设计轴向轴承时(见下文、特别是附图5)，通常为偏移量设置较低的值；即便如此，该值也始终大于曲率半径的5％。曲率半径本质上是一半径并且小于无限大，并且因此限定了滑动面的环形(Torus)表面或桶形(Tonnen)表面，也就是说该滑动面并不是圆柱形滑动面(套筒)或平坦的滑动面(止推垫片)。优选地设置曲率半径，使其至少为最大接触直径的150％，或是最大为最大接触直径的40％。此时，根据优选设计方案设置曲率半径，使其在最大接触直径的150％至600％之间，优选在200％至400％之间。因此在径向截面中，滑动面的曲率半径远大于在滑动轴承的轴线和滑动面之间的距离。因此，在这种情况下，滑动面与轴承半径相比较具有非常大的轮廓半径(Profilradius)，使得滑动面作为桶面部分出现。轮廓半径的中点因此与轴承轴线的径向距离较远。其中，接触直径不一定是最大直径，最大直径是当轴承外圈和轴承内圈之间不存在偏转，也就是其轴线相互平行时，滑动面相互接触的直径。另一个可能的并且优选的设计方案是，曲率半径在最大接触直径的5％至15％之间。在这种情况下，在径向截面中，滑动面的曲率半径远小于滑动轴承的轴线和滑动面之间的距离。因此，在这种情况下，滑动面具有比轴承半径小得多的轮廓半径。为了影响轴承间隙，可以将内圈和外圈的曲率半径构造得并不相同，而是在此处存在微小差别，这与上文优选的方案并不相同；由此，可以有目的地调整轴承中的轴承间隙。相应地为了调整间隙，也可以将内圈和外圈的偏移量(中点M到轴线a)构造得并不相同，而是在此处也存在微小差别，这与上文优选的方案也不相同。轴承圈中的一个也可以由旋转的机器部件，特别是由轴形成。相似地，轴承圈中的一个可以由位置固定的机器部件，特别是由壳体形成。优选的是，滑动面或整个轴承圈由金属构成或者具有至少一个金属表面。该金属表面在必要情况下可以通过润滑剂(例如脂、油、干性润滑剂)润滑。本专利技术的一个优选改进方案是，对于轴承圈中的一个轴承圈，至少其滑动面是由弹性材料形成的。在这种情况下，特别地考虑使用纤维增强织物材料、塑料或金属-塑料复合材料。弹性材料也可以由涂覆在轴承圈上的涂层形成。同样，可以考虑由金属构成的/由通过脂或油润滑的金属构成的滑动组合(Gleitkombinationen)。由于安装技术的原因，至少一个滑动内圈和/或至少一个滑动外圈可以被构造为至少两部分(或者单侧分割)。在这种情况下，轴承圈的部分可以通过对轴承圈进行分割(Sprengen)产生。也可以采用其他分割方法，例如冲蚀(Erodieren)。轴承圈中的至少一个也可以通过增材(generative)制造方法，特别是通过3D打印产生。一个改进方案设置了两个包括共用轴承圈的滑动轴承区域，这两个滑动轴承区域在轴向上相邻布置。特别地，轴承组合可以由单独的轴承圈面对面和背靠背地实现，或是与关节轴承相似借助共同的(相连的)轴承圈实现。本专利技术因此设置了一种滑动轴承，在该滑动轴承中，如同现有技术中公开的那样，球形滑动面由环面部分形成。在滚动轴承领域中也已知了相似的概念，即所谓的环面轴承(Toroidallager)。在这种情况下，环面轮廓半径与轴承半径有很大偏差，也就是说与轴承旋转轴线和滑动面之间的距离有很大偏差。有利地，此时在轴承间隙以及所使用的组件弹性的范围内给出了被定义的、微小的可倾斜运动的能力(Kippbeweglichkeit)，然而该可倾斜运动的能力取决于结构类型地在很大程度上受到限制。因此也可以在一定程度上传递倾斜力矩。因此，所推荐的概念对于滑动轴承而言在一定程度上兼有球关节轴承和滑动轴承套筒的优点。所提出的滑动轴承具有有限的可倾斜运动的能力，该可倾斜运动的能力取决于轴承间隙以及所使用的组件的弹性。这一点可特别用于补偿轴倾斜(Wellenschiefstellung)或补偿轴(Wellendurchbiegung)弯曲。更进一步地，所推荐的滑动轴承具有有限的轴向可移动性(Axialverschiebbarkeit)，其也取决于轴承间隙以及所使用的组件的弹性。因此，可倾斜运动的能力以及可轴向运动的能力以相似的方式存在，正如滚动轴承领域中的环面轴承的情况那样。在所描述的技术中，对滑动面进行的几何设计实现了较低的接触应力以及边缘应力。在有轴承负荷时，细微区域内的弹性构件形变支持(unterstützt)了该特性。在所推荐的滑动轴承中使用弹性滑动面是特别有利的。这种滑动面可以例如通过织物(该织物作为至少用于滑动轴承圈表面的材料)或通过涂层实现。借助于柔软的层的弹性，除了几何位置之外还补偿或减小了在绕轴承轴线倾斜时出现的边缘应力。与圆柱形套筒相比，在内部倾斜时(也就是说在轴倾斜或轴弯曲时)，所推荐的滑动轴承中的边缘负载明显较低。力线通量分布到更大的接触面上，该接触面具有相应的积极作用(例如降低顶部应力形式的积极作用)。由此导致了边缘磨损较低或边缘形变较小，间隙扩大得较慢并且使用寿命较高。与已知的圆柱形套筒相反，所推荐的滑动轴承也可以接受轴向力。因此不必使用(例如用于在中心处进行引导的)止推垫片。此外，通过所推荐的滑动面几何形状，与球关节轴承相似地，内圈相对于外圈在中心处。所推荐的滑动轴承可以灵活设计。可以实现具有与轴承直径相比非常大的结构宽度的轴承。通过较大的平面接触得到的额定荷载(Tragzahl)处于非常高的水平。由此，滑动轴承的(与可倾斜运动的能力、力矩刚性、可轴向运动的能力以及承载能力有关的)特性可单独地设计。有可能用所推荐的滑动轴承简单地替换常规的滑动轴承或轴承套筒。此时，基于传递轴向力以及自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑动轴承(1)，包括能够围绕轴线(a)彼此相对旋转的至少一个轴承内圈(2)和至少一个轴承外圈(3)，所述至少一个轴承内圈(2)和所述至少一个轴承外圈(3)分别具有至少一个滑动面(4、5)，所述滑动面(4、5)可以沿彼此滑动，由相互接触的滑动面(4、5)形成的接触面具有最大接触直径(DK)，在径向截面中，所述滑动面(4、5)至少分段具有曲率半径为rB的圆弧形状，其特征在于：所述曲率半径(rB)具有中点(M)，所述中点(M)与所述轴线(a)相距偏移量(b)，所述偏移量(b)至少为所述曲率半径(rB)的5％。

【技术特征摘要】
2015.06.24 DE 102015211739.11.一种滑动轴承(1)，包括能够围绕轴线(a)彼此相对旋转的至少一个轴承内圈(2)和至少一个轴承外圈(3)，所述至少一个轴承内圈(2)和所述至少一个轴承外圈(3)分别具有至少一个滑动面(4、5)，所述滑动面(4、5)可以沿彼此滑动，由相互接触的滑动面(4、5)形成的接触面具有最大接触直径(DK)，在径向截面中，所述滑动面(4、5)至少分段具有曲率半径为rB的圆弧形状，其特征在于：所述曲率半径(rB)具有中点(M)，所述中点(M)与所述轴线(a)相距偏移量(b)，所述偏移量(b)至少为所述曲率半径(rB)的5％。2.根据权利要求1所述的滑动轴承，其特征在于，所述偏移量(b)至少为所述曲率半径(rB)的50％。3.根据权利要求1或2所述的滑动轴承，其特征在于，所述曲率半径(rB)至少为最大接触直径(DK)的150％，或是最大为最大接触直径(DK)的40％。4.根据权利要求3所述的滑动轴承，其特征在于，所述曲率半径(rB)在最大接触直径(DK)的150％至600％之间，优选在200％至400％之间。5.根据权利要求3所述的滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·布特纳，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE