專利名稱：自潤滑合金軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸承，尤其涉及一種自潤滑合金軸承。
背景技術(shù)：
軸承是用以支承軸頸或軸上回轉(zhuǎn)件的常用的機(jī)械零件，根據(jù)軸承的工作原理可分為滾動(dòng)摩擦軸承(滾動(dòng)軸承)和滑動(dòng)摩擦軸承(滑動(dòng)軸承)。滾動(dòng)軸承主要是滾珠軸承，滾珠軸承為通用零件，優(yōu)勢是壽命長，但劣勢是噪音相對大，同時(shí)軸承越小，加工難度越大，成本越高。滑動(dòng)軸承在微電機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，這種軸承普遍采用粉末冶金工藝制造，優(yōu)勢是成本低，精度高，劣勢是壽命相對短，在高溫條件下壽命更短，對聲音要求苛刻以及有長壽命要求的馬達(dá)(如應(yīng)用于散熱風(fēng)扇中的馬達(dá))表現(xiàn)差，這些優(yōu)缺點(diǎn)主要由其結(jié)構(gòu)與潤滑原理決定的。含油軸承通過粉末壓鑄燒結(jié)并含浸潤滑油構(gòu)成，主體內(nèi)部有很多微孔以含浸潤滑油，軸孔內(nèi)表面有很多能夠滲漏潤滑油的微孔，在使用中，含浸的潤滑油在軸孔內(nèi)表面形成一薄層油膜以實(shí)現(xiàn)潤滑。這種含油滑動(dòng)軸承初始噪音比滾動(dòng)軸承低得多，但其缺點(diǎn)是壽命不足，原因是潤滑油會(huì)從軸承的孔隙中流失與揮發(fā)。另外如果油量較多，會(huì)出現(xiàn)“甩油”現(xiàn)象，特別是微小馬達(dá)(如電腦散熱風(fēng)扇中的馬達(dá))，甩油會(huì)造成污染，以及灰塵堆積會(huì)卡死軸承。由于含油軸承是一種邊界潤滑的軸承，會(huì)不可避免的產(chǎn)生金屬軸與軸承的直接接觸， 由此產(chǎn)生的噪音不可避免，因此難以滿足對噪音控制要求高的馬達(dá)的使用要求。目前市場上還出現(xiàn)了采用自潤滑材料制造的工程塑料軸承，其通常是單獨(dú)作為內(nèi)襯部件出售，多用于低速、重載的軸套應(yīng)用，工程塑料軸承有很多優(yōu)點(diǎn)，比如裝配簡單，能滿足各種苛刻的環(huán)境，金屬與塑料摩擦聲音低，甚至靜音，承受外界污染(如灰塵污染)的能力強(qiáng)。但現(xiàn)有工程塑料軸承的缺點(diǎn)是這種工程塑料軸套在裝配及組裝時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮，導(dǎo)致喪失軸孔的精度，難以滿足電機(jī)的使用要求。特別是在微電機(jī)領(lǐng)域，軸與軸承的配合間隙要求非常嚴(yán)格，可達(dá)到7 8微米，對于批量產(chǎn)品軸孔的公差要求在8微米 15微米(即 0. 008 0. 015mm)以內(nèi)，甚至在8微米以內(nèi)，才能滿足微電機(jī)的設(shè)計(jì)和使用要求。如果軸承公差過大，短期運(yùn)行就會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)磨損，使工件不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致軸承過早失效，壽命短， 甚至根本無法裝配馬達(dá)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種精度高、靜音、壽命長、成本低的自潤滑合金軸承。本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是本發(fā)明包括軸承內(nèi)襯、軸承外套，所述軸承內(nèi)襯為軸心設(shè)有軸孔的柱體，所述軸承外套的軸心設(shè)有通孔，所述通孔的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯的外部的形狀及尺寸相適配，所述軸承內(nèi)襯采用自潤滑工程塑料制成，所述軸承外套采用金屬材料制成，所述軸承外套位于所述軸承內(nèi)襯的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯復(fù)合成為一體，所述軸孔通過精密機(jī)械加工最終成型。
所述軸承內(nèi)襯通過過盈緊配合壓入所述通孔內(nèi)，與所述軸承外套裝配復(fù)合成為一體。所述軸孔的公差精度為8 15微米以內(nèi)。所述軸承外套采用銅或鐵或軸承鋼或粉末冶金材料制成。所述軸承內(nèi)襯采用改性聚酰亞胺或改性聚醚醚酮或改性聚甲醛或改性尼龍66制成。所述通孔及所述軸承內(nèi)襯的外形均呈圓柱狀或呈橢圓柱狀或呈多面柱狀。所述軸承外套呈圓柱狀或呈鼓狀或呈階梯狀。本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是本發(fā)明包括軸承內(nèi)襯、軸承外套，所述軸承內(nèi)襯為軸心設(shè)有軸孔的柱體，所述軸承外套的軸心設(shè)有通孔，所述通孔的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯的外部的形狀及尺寸相適配，所述軸承內(nèi)襯采用自潤滑工程塑料制成，所述軸承外套采用金屬材料制成，所述軸承外套位于所述軸承內(nèi)襯的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯復(fù)合成為一體，所述軸孔通過精密機(jī)械加工最終成型。所述軸承內(nèi)襯通過注塑成型于所述通孔內(nèi)，與所述軸承外套復(fù)合成為一體。所述軸孔的公差精度為8 15微米以內(nèi)。所述軸承外套采用銅或鐵或軸承鋼或粉末冶金材料制成。所述軸承內(nèi)襯采用改性聚酰亞胺或改性聚醚醚酮或改性聚甲醛或改性尼龍66制成。所述通孔及所述軸承內(nèi)襯的外形均呈圓柱狀或呈橢圓柱狀或呈多面柱狀。所述軸承外套呈圓柱狀或呈鼓狀或呈階梯狀。本發(fā)明所采用的第三種技術(shù)方案是本發(fā)明包括軸承內(nèi)襯、軸承外套，所述軸承內(nèi)襯為軸心設(shè)有軸孔的柱體，所述軸承外套的軸心設(shè)有通孔，所述通孔的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯的外部的形狀及尺寸相適配，所述軸承內(nèi)襯采用自潤滑工程塑料制成，所述軸承外套采用金屬材料制成，所述軸承外套位于所述軸承內(nèi)襯的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯復(fù)合成為一體，所述軸孔通過精密機(jī)械加工最終成型。所述軸承內(nèi)襯通過模壓成型工藝直接與所述軸承外套復(fù)合成為一體。所述軸孔的公差精度為8 15微米以內(nèi)。所述軸承外套采用銅或鐵或軸承鋼或粉末冶金材料制成。所述軸承內(nèi)襯采用改性聚酰亞胺或改性聚醚醚酮或改性聚甲醛或改性尼龍66制成。所述通孔及所述軸承內(nèi)襯的外形均呈圓柱狀或呈橢圓柱狀或呈多面柱狀。所述軸承外套呈圓柱狀或呈鼓狀或呈階梯狀。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明包括軸承內(nèi)襯、軸承外套，所述軸承內(nèi)襯為軸心設(shè)有軸孔的柱體，所述軸承外套的軸心設(shè)有通孔，所述通孔的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯的外部的形狀及尺寸相適配，所述軸承內(nèi)襯采用自潤滑工程塑料制成，所述軸承外套采用金屬材料制成，所述軸承外套位于所述軸承內(nèi)襯的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯復(fù)合成為一體，所述軸孔通過精密機(jī)械加工最終成型；本發(fā)明中，所述軸承外套由金屬材料制成，可通過機(jī)械加工成型或由粉末冶金工藝成型，作為保證軸承整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)形狀的外套， 所述軸承外套的結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)靈活，外部形狀可根據(jù)與之配合馬達(dá)結(jié)構(gòu)做相應(yīng)設(shè)計(jì)，如柱狀、鼓狀、階梯狀等結(jié)構(gòu)形狀，以及其他可能的復(fù)雜形狀；所述軸承內(nèi)襯由自潤滑工程塑料制成，作為與金屬軸配合的摩擦副的內(nèi)芯體，能充分發(fā)揮自潤滑材料的特性，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音極低，能應(yīng)用在高溫環(huán)境中的自潤滑，可做到長壽命，根據(jù)材料的選擇不同可做到耐溶劑， 避免腐蝕；另外本發(fā)明不需要含浸潤滑油，也不需要額外添加潤滑油，因此避免了出現(xiàn)“甩油”現(xiàn)象，也避免了采用潤滑油帶來的潤滑劑流失；所述軸承外套與所述軸承內(nèi)襯復(fù)合成為一體，二者之間復(fù)合的方式有多種，包括過盈配合、注塑成型、模壓成型工藝等復(fù)合方式；所述軸孔的公差精度可控制在8 15微米以內(nèi)，這樣就能滿足微電機(jī)對軸承精度的要求；本發(fā)明的加工制造不復(fù)雜，易于保證精度，同時(shí)加工成本低，通過位于外部的由金屬材料制成的所述軸承外套限制位于內(nèi)部的由自潤滑工程塑料制成的所述軸承內(nèi)襯的尺寸變化，在軸承生產(chǎn)時(shí)，能夠保證所述軸孔的加工精度，在軸承裝配于馬達(dá)上時(shí)，能夠保證軸承的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，尤其是保證所述軸孔不產(chǎn)生變形，保證所述軸孔的尺寸精度不發(fā)生變化；經(jīng)試驗(yàn)，本發(fā)明完全能夠保證軸承的精度，噪音低，滿足了設(shè)計(jì)和使用的要求，避免了公差過大帶來的擺動(dòng)磨損和軸承過早失效以及壽命縮短，可廣泛用于要求靜音、長壽命的散熱風(fēng)扇馬達(dá)或使用在高溫環(huán)境下的馬達(dá)如H級(jí)罩級(jí)電機(jī)以及應(yīng)用在有溶劑環(huán)境中的馬達(dá)如汽車油泵電機(jī)等場所，故本發(fā)明精度高、靜音、壽命長、成本比滾珠軸承低。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一自潤滑合金軸承的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一軸承外套的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二自潤滑合金軸承的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例二軸承外套的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例三自潤滑合金軸承的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例三軸承外套的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的自潤滑合金軸承包括軸承內(nèi)襯1、軸承外套2，所述軸承內(nèi)襯1為軸心設(shè)有軸孔3的柱體，所述軸承外套2的軸心設(shè)有通孔4，所述軸承外套2 的軸心設(shè)有通孔4，所述通孔4的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯1的外部的形狀及尺寸相適配，本實(shí)施例中，所述通孔4及所述軸承內(nèi)襯1的外形均呈圓柱狀，當(dāng)然，所述通孔4及所述軸承內(nèi)襯1的外形也可以呈橢圓柱狀呈多面柱狀或其他柱狀，所述軸承內(nèi)襯1采用改性聚酰亞胺(PI)制成，當(dāng)然所述述軸承內(nèi)襯1也可以采用改性聚醚醚酮(PEEK)或改性聚甲醛 (POM)或改性尼龍66(PA66)等其他自潤滑工程塑料制成，材料改性通常為上述主體材料通過添加其他增強(qiáng)材料如碳纖或玻纖，同時(shí)添加自潤滑材料如聚四氟乙烯或石墨或二硫化鉬等或者添加潤滑劑改性而成，所述軸承外套2采用粉末冶金材料制成，當(dāng)然所述軸承外套2 也可以采用銅或鐵或軸承鋼等其他金屬材料制成，所述軸承外套2呈圓柱狀，所述軸承外套2位于所述軸承內(nèi)襯1的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯1復(fù)合成為一體，具體來說，所述軸承內(nèi)襯1通過過盈緊配合壓入所述通孔4內(nèi)，與所述軸承外套2裝配復(fù)合成為一體，復(fù)合成整體結(jié)構(gòu)的軸承再采用精密機(jī)械加工工藝把所述軸孔3的尺寸加工到所需要的公差范圍
5最終成型，所述軸孔3的公差精度可控制在8 15微米以內(nèi)，這樣就能滿足微電機(jī)對軸承精度的要求。實(shí)施例二 如圖3、圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別之處在于本實(shí)施例中，所述軸承外套2呈鼓狀。本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例一。實(shí)施例三如圖5、圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別之處在于本實(shí)施例中，所述軸承外套2呈階梯狀。本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例一。實(shí)施例四本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別之處在于所述軸承外套2與所述軸承內(nèi)襯1之間的復(fù)合方式，本實(shí)施例中，所述軸承內(nèi)襯1通過注塑成型于所述通孔4內(nèi)，與所述軸承外套2 復(fù)合成為一體，復(fù)合成整體結(jié)構(gòu)的軸承再采用精密機(jī)械加工工藝把所述軸孔3的尺寸加工到所需要的公差范圍最終成型，所述軸孔3的公差精度可控制在8 15微米以內(nèi)。本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例一。實(shí)施例五本實(shí)施例與實(shí)施例四的區(qū)別之處在于所述軸承外套2與所述軸承內(nèi)襯1之間的復(fù)合方式，本實(shí)施例中，所述軸承內(nèi)襯1通過模壓成型工藝直接與所述軸承外套2復(fù)合成為一體，復(fù)合成整體結(jié)構(gòu)的軸承再采用精密機(jī)械加工工藝把所述軸孔3的尺寸加工到所需要的公差范圍最終成型，所述軸孔3的公差精度可控制在8 15微米以內(nèi)。本實(shí)施例的其余特征同實(shí)施例四。本發(fā)明中，所述軸承外套2通過金屬機(jī)加工成型或由粉末冶金成型，起到保持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)形狀的作用，所述軸承內(nèi)襯1由自潤滑工程塑料制成，是主要摩擦部件，其運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音低，材料耐磨、耐高溫，在高溫環(huán)境下有長壽命、靜音的特點(diǎn)。本發(fā)明的加工制造不復(fù)雜，易于保證精度，同時(shí)加工成本低。通過位于外部的由金屬材料制成的所述軸承外套 2限制位于內(nèi)部的由自潤滑工程塑料制成的所述軸承內(nèi)襯1的尺寸變化，在生產(chǎn)時(shí)，能夠保證所述軸孔3的加工精度，在裝配時(shí)，能夠保證所述軸孔3不產(chǎn)生變形，保證精度不發(fā)生變化。經(jīng)試驗(yàn)，本發(fā)明完全能夠保證軸承的精度，噪音低，長壽命，滿足了設(shè)計(jì)和使用的要求， 避免了公差過大帶來的擺動(dòng)磨損和軸承過早失效以及壽命縮短，是一種精密度高、靜音、壽命長、成本低的自潤滑無油軸承，可廣泛用于要求靜音、長壽命的散熱風(fēng)扇馬達(dá)或使用在高溫環(huán)境下的馬達(dá)如H級(jí)罩級(jí)電機(jī)以及應(yīng)用在有溶劑環(huán)境中的馬達(dá)如汽車油泵電機(jī)等場所。 另外，本發(fā)明的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，所述軸承外套2可制成多種形狀，滿足不同的使用要求。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于軸承領(lǐng)域。在不脫離本發(fā)明思想的情況下，凡應(yīng)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容及所做的各種等效變化，均理同包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自潤滑合金軸承，其特征在于包括軸承內(nèi)襯(1)、軸承外套O)，所述軸承內(nèi)襯(1)為軸心設(shè)有軸孔(3)的柱體，所述軸承外套O)的軸心設(shè)有通孔G)，所述通孔的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯(1)的外部的形狀及尺寸相適配，所述軸承內(nèi)襯(1)采用自潤滑工程塑料制成，所述軸承外套( 采用金屬材料制成，所述軸承外套( 位于所述軸承內(nèi)襯(1)的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯(1)復(fù)合成為一體，所述軸孔C3)通過精密機(jī)械加工最終成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸承內(nèi)襯(1)通過過盈緊配合壓入所述通孔內(nèi)，與所述軸承外套( 裝配復(fù)合成為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸承內(nèi)襯(1)通過注塑成型于所述通孔內(nèi)，與所述軸承外套O)復(fù)合成為一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸承內(nèi)襯(1)通過模壓成型工藝直接與所述軸承外套O)復(fù)合成為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸孔(3)的公差精度為8 15微米以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸承外套(2)采用銅或鐵或軸承鋼或粉末冶金材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸承內(nèi)襯(1)采用改性聚酰亞胺或改性聚醚醚酮或改性聚甲醛或改性尼龍66制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述通孔(4)及所述軸承內(nèi)襯(1)的外形均呈圓柱狀或呈橢圓柱狀或呈多面柱狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的自潤滑合金軸承，其特征在于所述軸承外套(2)呈圓柱狀或呈鼓狀或呈階梯狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自潤滑合金軸承，旨在提供一種精度高、靜音、壽命長、成本低的自潤滑合金軸承，該自潤滑合金軸承的軸孔的公差精度可控制在8～15微米內(nèi)，能滿足微電機(jī)對軸承精度的要求。本發(fā)明包括軸承內(nèi)襯(1)、軸承外套(2)，所述軸承內(nèi)襯(1)為軸心設(shè)有軸孔(3)的柱體，所述軸承外套(2)的軸心設(shè)有通孔(4)，所述通孔(4)的形狀及尺寸與所述軸承內(nèi)襯(1)的外部的形狀及尺寸相適配，所述軸承內(nèi)襯(1)采用自潤滑工程塑料制成，所述軸承外套(2)采用金屬材料制成，所述軸承外套(2)位于所述軸承內(nèi)襯(1)的側(cè)壁外圍且與所述軸承內(nèi)襯(1)復(fù)合成為一體，所述軸孔(3)通過精密機(jī)械加工最終成型。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于軸承領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16C33/20GK102345679SQ20111019632
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者張攻堅(jiān) 申請人:張攻堅(jiān)