关节轴承制造技术

关节轴承，现有机械活动连接部分采用的球头式轴承结构复杂，精度差，易磨损，寿命短，本实用新型专利技术在钢质基体内镶嵌有与基体相对固定的高强度锌基合金镶套，球头总成部分的球头滑动配合地镶嵌在镶套内，这种结构的轴承整体性好，组成部件少，强度高，润滑性好，精度高，使用寿命长，用于汽车等操纵、转向系统时操作灵活、准确、可靠，其使用寿命可达到与汽车使用寿命相当的程度。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属一种用于机械部件活动连接的关节轴承。现有机械部件活动连接部分常采用的球头轴承是装配式结构，零件数量多，结构复杂，由于是机加工后装配，质量难以控制，不是犯卡，就是空隙太大，工作中处于润滑性很差的摩擦状态，极易磨损，可靠性差，在机械操纵系统中常需采用多个球头轴承，由于其精度不高，多个环节的积累误差大，导致操纵不到位，选档换档困难，操纵阻力大，不灵活，而且摆动角度和操纵范围小。这种结构的轴承使用寿命短，属于汽车零部件的易损件。本技术旨在提供一种结构简单，精度高，易于操作，使用寿命长的球头式关节轴承。实现上述目的的技术方案是(参见图1实施例)，本关节轴承包括钢质基体(1)，由钢质球头(2)和与其相对固定的螺杆(4)组成的球头总成(5)，其特征在于，所述的钢质基体内镶嵌有与基体相对固定的锌基合金镶套(3)，球头总成的球头部分滑动配合地镶嵌在镶套内，球杆位于镶套外，在镶套口与球杆根部的环形球面交接处设有密封圈(6)。本轴承是利用现有的压铸模具浮动式嵌件定位技术及型芯填充技术制作而成的，即将熔化的高强度锌基合金与涂有脱模剂的球头-起注入钢质基体内，凝固的锌基合金形成镶套并与钢质基体牢固地结合在一起，再经热处理后使球头与镶套剥离，形成滑动摩擦配合面，向镶套内注入润滑脂，在球头总成与镶套外口交接处设置密封圈即成。本技术的基体与包裹在其内的镶套是两层结构，这样就可采用不同的材质制作，其与球头直接接触的镶套采用耐磨性能好的高强度锌基合金，包裹镶套的基体又是强度高的钢质材料，这样既能保证整体部件的强度，又能保证轴承的耐磨性，大大提高了其使用寿命，如将其用在汽车操纵杆上时，本关节轴承寿命可达到与汽车寿命基本相当的程度，同时其精度好，积累误差小，所以操纵可靠，灵活省力。此外本轴承还具有组成部件少，整体性好，润滑性能好的优点，又由于这种结构可通过其钢质基体部分与其它部件联接，扩大了轴承的可联接部件范围，从而可拓宽其使用范围。 附图说明图1本技术球头式关节轴承实施例结构示意图1-钢质基体2-球头3-锌基合金镶套4-螺杆5-球头总成6-密封圈图2、图1的A向视图图3、本技术用于汽车操纵杆上的示意图7-操纵杆8-关节轴承实施例说明(参见图1和图2)本例钢质基体1两端为长杆状，其中间部位横向穿过杆体镶嵌有与基体相对固定的高强度锌基合金镶套3，钢质球头总成5的球头与螺杆用焊接的方式相对固定，其球头部分滑动配合地镶嵌在镶套内，镶套口露出螺杆4根部的环形球面，这一部位设有密封圈6，将球头与镶套的滑动配合面密封。当镶套与基体接触的壁面纵向母线为非直线形，横向载面为非标准圆形时，镶套就能在纵向和圆周向被更好地锁定，与钢质基体结合得更牢固，所以本例的镶套与钢质基体接触的壁面母线设计为中部向内凸出一角度，横载面为椭圆形。本关节轴承的加工方法借鉴了八十年代末日本日产公司研制的变速拉杆球节总成无间隙配合新技术的工艺过程，具体步骤是1、将锻钢件(或钢坯机加工件或铸钢件)加工成带孔的钢质基体，该孔内为粗糙的毛面(这样可与镶套结合得更牢固)，孔的内壁下部向内有一凸起部分，孔的横载面为椭圆形(参见图2)。2、用常规机加工方法加工出由光滑的球头和与其相对固定的螺杆组成的球头总成；3、进行复合式压力铸造在上述钢结构件的基础上，利用压铸模具浮动式嵌件定位技术及型芯填充技术将熔化的高强度锌基合金与涂有脱模剂硅油的球头部分一起铸入钢质基体的孔内，使锌基合金与钢质基体牢固地结合为一体形成球头的镶套；4、按常规的锌基合金热处理工艺对上述半成品进行时效处理；5、对球头总成的螺杆施加轴向力，使球头与镶套剥离并保证其转动灵活，任何方向无犯卡现象；6、向镶套内注入润滑脂，并在镶套口与螺杆根部露出的环形球面部位设置密封圈。图3是将本关节轴承应用于汽车变速操纵纵向杆总成的结构示意图，将纵向操纵杆两端分别与两个关节轴承的基体杆一端焊接连为一体，即代替了原有的球头轴承，该操纵系统采用本技术关节轴承后极大地改善了整体操作性能，省力、灵活、准确，轴承的使用寿命由原来的易损件变为与汽车寿命基本相当的程度。改变本关节轴承钢质基体的形状，还可将其应用于飞机、轮船等各种机械设备的操纵、转向及旋转系统。权利要求1.关节轴承，包括钢质基体(1)，由钢质球头(2)和与其相对固定的螺杆(4)组成的球头总成(5)，其特征在于，所述的钢质基体内镶嵌有与基体相对固定的锌基合金镶套(3)，球头总成的球头部分滑动配合地镶嵌在镶套内，球杆位于镶套外，在镶套口与球杆根部的环形球面交接处设有密封圈(6)。2.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于，所述的锌基合金镶套与钢质基体接触的壁面纵向母线为非直线形，横向载面为非标准圆形。专利摘要关节轴承,现有机械活动连接部分采用的球头式轴承结构复杂,精度差,易磨损,寿命短,本技术在钢质基体内镶嵌有与基体相对固定的高强度锌基合金镶套,球头总成部分的球头滑动配合地镶嵌在镶套内,这种结构的轴承整体性好,组成部件少,强度高,润滑性好,精度高,使用寿命长,用于汽车等操纵、转向系统时操作灵活、准确、可靠,其使用寿命可达到与汽车使用寿命相当的程度。文档编号F16C11/06GK2330826SQ98214140公开日1999年7月28日 申请日期1998年5月15日 优先权日1998年5月15日专利技术者孙宗斌, 陈生瑞, 武庆焱, 张贵刚 申请人:山西省万向球节厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
关节轴承，包括钢质基体（１），由钢质球头（２）和与其相对固定的螺杆（４）组成的球头总成（５），其特征在于，所述的钢质基体内镶嵌有与基体相对固定的锌基合金镶套（３），球头总成的球头部分滑动配合地镶嵌在镶套内，球杆位于镶套外，在镶套口与球杆根部的环形球面交接处设有密封圈（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宗斌，陈生瑞，武庆焱，张贵刚，
申请(专利权)人：山西省万向球节厂，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]