專利名稱：混合復(fù)合軸頸軸承及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸頸軸承，特別涉及混合復(fù)合軸頸軸承(hybrid compositejournal bearing)，其構(gòu)造為在具有圓形截面的金屬殼體內(nèi)表面上放置一個(gè)復(fù)合襯墊。特別的，本發(fā)明還涉及一種制造混合復(fù)合軸頸軸承的方法。
背景技術(shù)：
圖1是一個(gè)裝配有使用油作為潤(rùn)滑劑的軸頸軸承的軸承系統(tǒng)的示意圖。如圖1所示，該軸承系統(tǒng)包括軸頸130和固定部分120。軸頸130的功能是傳輸動(dòng)力，由軸承110支撐。軸承110固定在金屬制造的固定部分120之上。這樣，軸承110產(chǎn)生的熱量就通過(guò)軸承110傳輸給固定部分120。當(dāng)軸承110里面的潤(rùn)滑油溫度升高，從而油的粘性降低，因此會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑薄膜破裂。所以，為了防止油膜破裂，每一軸承110的導(dǎo)熱能力是軸承的一個(gè)重要指標(biāo)。
更進(jìn)一步，當(dāng)軸頸130開始或者停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，沒有足夠的壓力產(chǎn)生來(lái)保證潤(rùn)滑油膜支撐軸頸130，這樣，產(chǎn)生邊界潤(rùn)滑環(huán)境，也就是說(shuō)，每一軸承110的一部分直接和軸頸130接觸。當(dāng)由于在邊界潤(rùn)滑環(huán)境下，軸頸130和軸承直接接觸而導(dǎo)致軸承110破裂或者被損壞時(shí)，軸頸130和軸承110之間的摩擦系數(shù)和相對(duì)硬度就作為軸承性能的一個(gè)重要因素而被考慮。當(dāng)軸頸130在邊界潤(rùn)滑環(huán)境下被驅(qū)動(dòng)時(shí)，軸頸130的表面可能會(huì)由于軸頸130和軸承110之間的直接接觸而被破壞。而且，潤(rùn)滑油的粘度由于軸頸130與每個(gè)軸承110之間的接觸產(chǎn)生的熱量而降低，每個(gè)軸承110的承載能力降低，這樣每個(gè)軸承110就不同程度的黏附在軸頸130上，導(dǎo)致軸承110卡住軸頸130。同時(shí)，當(dāng)每個(gè)軸承110承受過(guò)多的負(fù)載或者潤(rùn)滑油的粘度降低，油膜變薄，上面的問(wèn)題就會(huì)產(chǎn)生。
這樣，為了保護(hù)轉(zhuǎn)動(dòng)的軸頸130和減少由于軸頸130與每個(gè)軸承110之間摩擦產(chǎn)生的熱量，每個(gè)軸承110必須使用相對(duì)與軸頸130硬度較低的材料，同時(shí)摩擦系數(shù)要低，高的熱導(dǎo)效率。
目前，白合金作為軸承的襯墊材料被廣泛使用。襯墊被碾壓在有圓形截面的金屬殼體內(nèi)表面上。白合金是一種合金材料，包括錫、鉛、銻、銅，以滿足上面提到的軸承材料要求。但是，白合金存在下面的問(wèn)題。首先，由于白合金是一種金屬，白合金不容易黏附在金屬造的軸頸上，因?yàn)檩S頸軸承的白合金直接和軸頸接觸，而溫度升高。同時(shí)，當(dāng)軸頸用非金屬材料做成，例如復(fù)合材料，軸頸可能由于與白合金的相對(duì)硬度高，在軸頸與軸頸軸承摩擦?xí)r破裂或者損壞。
軸頸軸承也可以使用摩擦系數(shù)比較低和相對(duì)硬度也比較低的苯酚加固的玻璃纖維苯酚一體制造。但是，這樣只使用復(fù)合材料制造的軸頸軸承會(huì)導(dǎo)致軸頸軸承的厚度增加。由于厚度的增加，在復(fù)合物加工過(guò)程中物理特性就會(huì)惡化，當(dāng)軸頸軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，復(fù)合物會(huì)吸收潤(rùn)滑油，使得尺寸精度降低，從而導(dǎo)致軸頸軸承驅(qū)動(dòng)不穩(wěn)定。這樣，軸頸軸承可能破裂或者損壞。更進(jìn)一步的，在軸頸軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，復(fù)合物吸收潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油膜在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中被破壞或者變薄，這樣軸頸軸承會(huì)被更嚴(yán)重的破壞。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本發(fā)明針對(duì)在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)生的上述問(wèn)題，旨在提供一種混合復(fù)合軸頸軸承，在具有圓形截面的金屬殼體內(nèi)表面上放置一層薄的具有低摩擦系數(shù)的復(fù)合襯墊，從而減少由于軸頸軸承與軸頸之間的摩擦而導(dǎo)致軸頸的破壞。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供混合復(fù)合軸頸軸承的制造方法，該軸承能避免軸頸抓住軸承。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種混合復(fù)合軸頸軸承，包括固定在軸承系統(tǒng)的固定部分上的金屬殼體，并支撐軸承系統(tǒng)的軸頸從而軸頸可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以及一個(gè)復(fù)合襯墊被碾壓在金屬架的內(nèi)表面，以減少軸頸和軸承系統(tǒng)之間的摩擦，并通過(guò)軸承厚度來(lái)提高熱傳導(dǎo)能力。
進(jìn)一步為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種混合復(fù)合軸頸軸承，包括固定在軸承系統(tǒng)的固定部分上的金屬殼體并支撐軸承系統(tǒng)的軸頸使得軸頸可以轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)復(fù)合襯墊被碾壓在軸頸的放置金屬殼體的預(yù)定位置，并被放置在金屬殼體內(nèi)，以及在復(fù)合襯墊和金屬殼體之間提供的潤(rùn)滑油薄膜。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制造包括固定在軸承系統(tǒng)的固定部分上的金屬殼體并支撐軸承系統(tǒng)的軸頸使得軸頸可以轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承的方法，該方法包括纏繞具有各種碾壓角度的復(fù)合預(yù)浸料坯在心軸四周，該心軸在外表面包有脫模劑；插入纏繞有復(fù)合預(yù)浸料坯的心軸到金屬殼體內(nèi)，然后從金屬殼體中移出心軸；將復(fù)合預(yù)浸料坯和金屬殼體放入一個(gè)真空包中；在真空包內(nèi)形成真空，使得復(fù)合預(yù)浸料坯與金屬殼體的內(nèi)表面緊密接觸；以及將有復(fù)合預(yù)浸料坯的金屬殼體放在高壓鍋中，并硬化復(fù)合預(yù)浸料坯，然后移除真空包。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制造具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承的方法，該方法包括纏繞具有各種碾壓角度的復(fù)合預(yù)浸料坯在心軸四周，該心軸位可熱膨脹；將具有復(fù)合預(yù)浸料坯的心軸插入金屬殼體，并將塞有心軸的金屬殼體放入高壓鍋來(lái)熱膨脹該心軸，使得復(fù)合預(yù)浸料坯硬化的同時(shí)與金屬殼體的內(nèi)表面緊密接觸；以及，將從高壓鍋中取出的金屬殼體內(nèi)的心軸移除。
進(jìn)一步的，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制造具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承的方法，該方法包括覆蓋具有纖維塑坯和帶有蓋子的薄膜的加強(qiáng)單元的每一相對(duì)末端，并將加強(qiáng)單元放入金屬殼體中，通過(guò)支撐單元固定加強(qiáng)單元在金屬殼體中；注入壓縮空氣到該薄膜中，使得纖維塑坯與金屬殼體內(nèi)表面緊密接觸；在加強(qiáng)單元中注入樹脂，使得樹脂被注入到纖維塑坯中；以及在薄膜中充入熱空氣來(lái)硬化注入樹脂的纖維塑坯，以及從金屬殼體上移開支撐單元和蓋子，從而成型復(fù)合襯墊。


為了更清楚的理解本發(fā)明的目的、特性以及相關(guān)優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)以下附圖進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，其中圖1是配有傳統(tǒng)軸頸軸承的軸承系統(tǒng)的示意圖；圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例的混合復(fù)合軸頸軸承的透視圖；圖3是根據(jù)圖2的A-A剖面線的剖視圖；圖4是第一個(gè)實(shí)施例的修改的混合復(fù)合軸頸軸承的剖視圖；圖5和圖6是圖2的混合復(fù)合軸頸軸承的制造方法的示意圖，通過(guò)同步加工步驟；圖7是圖2的混合復(fù)合軸頸軸承的制造方法的示意圖，通過(guò)膠接處理步驟；圖8是圖2的混合復(fù)合軸頸軸承的制造方法的示意圖，通過(guò)樹脂轉(zhuǎn)移造型步驟；圖9是本發(fā)明的第二實(shí)施例的混合復(fù)合軸頸軸承的分解透視圖；圖10是圖9的混合復(fù)合軸頸軸承的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考相應(yīng)的附圖，其中在不同的圖形中使用相同的標(biāo)號(hào)表示同一或類似的部件。
圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施例的混合復(fù)合軸頸軸承的透視圖；圖3是根據(jù)圖2的A-A剖面線的剖視圖；圖4是第一個(gè)實(shí)施例的修改的混合復(fù)合軸頸軸承的剖視圖。
如圖2至圖4所示，混合復(fù)合軸頸軸承120包括金屬殼體211、復(fù)合襯墊212。金屬殼體211的外表面固定在相關(guān)的軸頸軸承系統(tǒng)上，并具有一個(gè)圓形截面。復(fù)合襯墊碾壓在金屬殼體211的內(nèi)表面，具有統(tǒng)一的厚度，從而盡量減少軸頸軸承210與軸承系統(tǒng)中的軸頸的摩擦。
金屬殼體211固定在軸頸軸承系統(tǒng)的固定部分120上，固定方式和圖1中的軸頸軸承110相同。沒有必要要求金屬殼體211的外表面需要和圖2至4中的圓形一致，也就是說(shuō)，金屬殼體211的外表面的形狀是無(wú)關(guān)緊要的，只要金屬殼體211能固定在固定部分120上。但是，金屬殼體211的內(nèi)側(cè)必須為一個(gè)圓形的截面，因?yàn)檩S頸有一個(gè)圓形的交叉截面以保證其在金屬殼體211內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，傳統(tǒng)的軸頸軸承的殼體可以用來(lái)代替本發(fā)明的金屬殼體211。進(jìn)一步的，作為優(yōu)選的金屬殼體211采用高熱導(dǎo)效率的材料做成，比如鑄鐵、鋁合金、巴氏合金等，這樣保證軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量能容易的傳遞給固定部分。
進(jìn)一步的，關(guān)于復(fù)合材料的特性，復(fù)合襯墊211具有比傳統(tǒng)的金屬軸頸低的硬度，但具有與復(fù)合軸頸有相同的硬度?？梢允褂酶鞣N纖維或者樹脂制造復(fù)合襯墊212。例如，復(fù)合襯墊212的材料可以選擇包括碳化纖維和苯酚樹脂的碳素纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物(carbon fiber reinforced phenol composite)，包括碳化纖維和環(huán)氧樹脂的碳化纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合物(carbon fiber reinforced epoxycomposite)，包括環(huán)氧樹脂和玻璃纖維的玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合物(glass fiberreinforced epoxy composite)，包括玻璃纖維和聚酯樹脂的玻璃纖維增強(qiáng)聚酯復(fù)合物(glass fiber reinforced polyester composite)或其他。
在上面提到的復(fù)合材料中，作為優(yōu)選的，復(fù)合襯墊212由包括碳化纖維和苯酚樹脂的碳素纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物做成。因?yàn)樘妓乩w維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物包含具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性能的碳化纖維，碳素纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物可以在軸頸和復(fù)合襯墊212的直接接觸過(guò)程中減少軸頸的損傷。而且，碳化纖維比通用的玻璃纖維有更好的熱導(dǎo)能力，這樣碳化纖維能更有效的將軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量從金屬殼體211傳遞給軸承系統(tǒng)中的固定部分，提高軸頸軸承210的導(dǎo)熱能力。
更好的，復(fù)合襯墊212采用相對(duì)較薄的厚度碾壓在金屬殼體的內(nèi)表面。這樣，襯墊212具有防止軸頸抓緊軸頸軸承210的功能。由于復(fù)合襯墊212比較薄，減少了昂貴的碳素纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物的使用，從而降低了碳素纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物的成本。進(jìn)一步的，薄復(fù)合襯墊212防止了不必要的潤(rùn)滑油吸收，降低了尺寸變化。
這樣，軸頸軸承210就由采用統(tǒng)一厚度的復(fù)合襯墊212依附在金屬殼體211上組成。另一方面，按照本發(fā)明，軸頸軸承210的復(fù)合襯墊212可能具有錐形部分213，該錐形部分從復(fù)合襯墊212的內(nèi)側(cè)向外側(cè)漸縮。這種復(fù)合襯墊212上的錐形部分213的形式在軸頸軸承210應(yīng)用在大尺寸的軸頸上時(shí)，如輪船的軸頸，可能因?yàn)橹亓ο鲁恋那闆r下尤其有效。由于軸頸的下沉，軸頸和軸頸軸承210之間的縫隙會(huì)該變化，同時(shí)，由于軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力分配也會(huì)改變。因而，當(dāng)軸頸的下沉很大，復(fù)合襯墊212的相對(duì)的端面提供的錐形部份213考慮到軸頸的下沉，從而防止了在軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中由軸頸的下沉而導(dǎo)致的軸頸和復(fù)合襯墊212表面的直接接觸。
進(jìn)一步的，本發(fā)明的軸頸軸承210可以使用具有超強(qiáng)可塑性的白合金214碾壓在金屬殼體211的兩端，如圖4所示，這樣，當(dāng)大尺寸軸頸因?yàn)橹亓ο鲁習(xí)r可以在軸頸軸承210的反方向產(chǎn)生一個(gè)變形。換句話說(shuō)，復(fù)合襯墊212被碾壓在金屬殼體212的絕大部分內(nèi)表面上，白合金214相對(duì)的被碾壓在金屬殼體子211的兩個(gè)外端來(lái)代替兩端的復(fù)合襯墊212。
上面所描述的混合復(fù)合軸頸軸承的制造方式將在下面進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖5和圖6示出了制造本發(fā)明的混合復(fù)合軸頸軸承的制造方法，采用同步加工的方法。如圖5和圖6所示，混合復(fù)合軸頸軸承210采用同步加工的方法制造而成。
如圖5所示，使用具有不同碾壓角度如 或 等的復(fù)合預(yù)浸料坯(composite prepreg)222包在覆蓋有脫模劑的心軸224上面。接著，包有復(fù)合預(yù)浸料坯222的心軸224插入到金屬殼體211中。接著，心軸224從金屬殼體211中移出。然后，復(fù)合預(yù)浸料坯222和金屬殼體211被包裹在一個(gè)真空包223中，這個(gè)真空包223緊密的接觸復(fù)合預(yù)浸料坯222的內(nèi)表面。然后，在真空包223的一側(cè)抽取真空，使得復(fù)合預(yù)浸料坯222緊密的與金屬殼體211的內(nèi)表面接觸。在這種狀態(tài)下，金屬殼體211被放在一個(gè)高壓鍋中，處理預(yù)定的時(shí)間，然后移去真空包223。通過(guò)這種方法，復(fù)合襯墊212就被碾壓在金屬殼體212的內(nèi)表面上了，從而，本發(fā)明的混合復(fù)合軸頸軸承就成型了。
此外，如圖6所示，具有不同碾壓角度如0°或90°等的復(fù)合預(yù)浸料坯可以包裹在由高熱導(dǎo)效率材料如硅橡膠制成的心軸225上。在這種情況下，心軸225包裹了一層脫模劑。然后，包裹有復(fù)合預(yù)浸料坯222的心軸225插入金屬殼體211里。然后，內(nèi)裝有心軸225的金屬殼體211被放進(jìn)高壓鍋中，處理預(yù)定的時(shí)間。這時(shí)，心軸225由于受熱膨脹使復(fù)合預(yù)浸料坯222緊密的結(jié)合在金屬殼體211的內(nèi)表面上。當(dāng)該加工過(guò)程完成后，從高壓鍋中取出裝有心軸225的金屬殼體211，然后從金屬殼體211中取出心軸225。這樣，復(fù)合襯墊212就被碾壓在金屬殼體211上，從而，本發(fā)明的混合復(fù)合軸頸軸承就成型了。
圖7示出了通過(guò)直接粘接方法制造本發(fā)明的混合復(fù)合軸頸軸承的方法。如圖7所示，混合復(fù)合軸頸軸承可以通過(guò)粘接的方式加工而成。這里，當(dāng)使用聯(lián)合固化的方式加工混合復(fù)合軸頸軸承比較困難的時(shí)候，加工好的復(fù)合襯墊212可直接使用粘合劑226直接粘合在金屬殼體211的內(nèi)表面上，如圖7，從而可以加工制造出混合復(fù)合軸頸軸承210。粘合劑226可以在環(huán)氧制劑中選擇，環(huán)氧制劑包括人造橡膠、腈基丙烯酸酯粘合劑、聚亞安酯粘合劑等。
圖8示出了通過(guò)樹脂轉(zhuǎn)移造型方法制造本發(fā)明的混合符合軸頸軸承的方法。如圖8所示，混合復(fù)合軸頸軸承210可以通過(guò)樹脂轉(zhuǎn)移造型的方式制造。也就是說(shuō)，本發(fā)明的軸頸軸承包括一個(gè)加強(qiáng)單元、蓋子243，支撐單元245。加強(qiáng)單元包括一個(gè)纖維塑坯241和一個(gè)軟薄膜242。在每個(gè)蓋子243的預(yù)定部分設(shè)置一個(gè)空氣入口244。支撐單元245支撐加強(qiáng)單元和蓋子243緊靠金屬殼體211，同時(shí)在每個(gè)支撐單元245上設(shè)置一個(gè)樹脂入口246和空氣出口247。詳細(xì)的樹脂轉(zhuǎn)移造型制造混合復(fù)合軸頸軸承的方法如下所述。
首先，在兩端都有纖維塑坯241和薄膜242的加強(qiáng)單元與蓋子243密封連接。同時(shí)，在每個(gè)蓋子243的外圓周上安裝一個(gè)O-型環(huán)248，從而密封薄膜242與每一蓋子243之間的縫隙。然后，加強(qiáng)單元放置在金屬殼體211上，蓋子243使用支撐單元固定在金屬殼體211上。
接著，壓縮空氣從空氣入口244被注入薄膜242中，這樣，薄膜242與纖維塑坯241緊密接觸，從而防止加強(qiáng)單元在被塞入金屬殼體211里面的時(shí)候被弄皺或者扭曲。更進(jìn)一步，通過(guò)提供的壓縮空氣，纖維塑坯241與金屬殼體211的內(nèi)表面緊密的接觸。
然后，當(dāng)薄膜242的壓力被消除，樹脂從預(yù)先設(shè)置的支撐單元245上提供的樹脂注入口246注入纖維塑坯241中，這樣，樹脂就被注入了纖維塑坯241中。在這種情況下，通常采用苯酚樹脂作為復(fù)合粘合物(matrix of composite)。為了減少樹脂傳送的壓力，樹脂在被注入纖維塑坯241之前可被加熱到60℃以降低樹脂的粘性。樹脂注入纖維塑坯241以后，通過(guò)一個(gè)安裝在加熱器的壓縮機(jī)為薄膜242提供熱空氣，從而使薄膜242加壓。這樣，加強(qiáng)單元緊密的接觸金屬殼體211的內(nèi)側(cè)表面，進(jìn)一步的，纖維塑坯241中遺留的氣泡從空氣出口247中排出到外界，從而樹脂逐漸硬化。同時(shí)，在空氣出口247上連接一個(gè)真空泵用以產(chǎn)生真空，從而保證樹脂平滑的注入纖維塑坯241中，并有效的從纖維塑坯241中排出氣泡，保證樹脂的高密度的注入。
這樣，樹脂在注入纖維塑坯241中后硬化，使得復(fù)合襯墊212在金屬殼體211上成型。同時(shí)，支撐單元245和蓋子243可以從金屬殼體211上移去，這樣，本發(fā)明的混合復(fù)合軸頸軸承210就成型了。同時(shí)，薄膜242在必要的情況下也可以被移除。
樹脂轉(zhuǎn)移造型處理制造軸頸軸承的方法可以用來(lái)修理或修復(fù)普通使用的軸頸軸承。例如，復(fù)合襯墊通過(guò)樹脂轉(zhuǎn)移造型方式成型在金屬殼體內(nèi)，不需要移動(dòng)固定在諸如輪船的固定部分的軸頸軸承的金屬殼體，這樣，就有可能修復(fù)這類軸頸軸承因此，通過(guò)樹脂轉(zhuǎn)移造型方式制造的軸頸軸承適用在長(zhǎng)期使用的大艦軸頸軸承的現(xiàn)場(chǎng)修理。
如圖1所示，在前面描述的制造本發(fā)明的混合復(fù)合軸頸軸承210中，金屬殼體211被固定在固定部分120上，軸頸130插入復(fù)合襯墊212中。這時(shí)，在復(fù)合襯墊212和軸頸130之間使用潤(rùn)滑油膜111。
在上面描述的混合復(fù)合軸頸軸承120的構(gòu)造中，復(fù)合襯墊212被碾壓在金屬殼體211內(nèi)表面，從而降低軸頸軸承210和軸頸233之間的摩擦，防止軸頸軸承210被軸頸233抓住。
圖9是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的混合復(fù)合軸頸軸承的分解透視圖，圖10是圖9的混合復(fù)合軸頸軸承的截面圖。
如圖9和10所示，當(dāng)在軸頸軸承上黏附復(fù)合物比較困難時(shí)，可以在軸頸軸承所安裝的軸頸上碾壓復(fù)合預(yù)浸料坯，然后硬化，從而形成復(fù)合襯墊232。然后，復(fù)合襯墊232被放入金屬殼體231，這樣，混合復(fù)合軸頸軸承就成型了。這時(shí)，在復(fù)合襯墊232和金屬殼體231之間使用潤(rùn)滑油膜234。
當(dāng)使用圖9和10所示的方法制造的混合復(fù)合軸頸軸承，軸頸軸承和軸頸233之間的摩擦系數(shù)降低，進(jìn)一步的，避免了軸頸軸承和軸頸之間的抓緊。
工業(yè)應(yīng)用如上所述，本發(fā)明提供的混合復(fù)合軸頸軸承，在具有圓形截面的金屬殼體內(nèi)表面提供一個(gè)薄的復(fù)合襯墊，從而避免了由于金屬或復(fù)合軸頸和軸頸軸承之間的摩擦而產(chǎn)生的軸頸的損壞或者抓住軸承。
進(jìn)一步，本發(fā)明提供采用少量的貴重復(fù)合材料制造的混合復(fù)合軸頸軸承，從而得到極優(yōu)異的原材料價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明提供一種混合復(fù)合軸頸軸承，其可以通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的方法制造，例如如同步法、粘接處理、樹脂轉(zhuǎn)移成型，與傳統(tǒng)的采用在金屬殼體上澆鑄白和金或者使用厚的玻璃纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物干涉配合相比，簡(jiǎn)化了制造工藝，從而降低制造成本。
同時(shí)，本發(fā)明一種混合復(fù)合軸頸軸承，其構(gòu)造為在軸頸軸承損壞時(shí)，僅僅用新的替換舊的復(fù)合襯墊即可，從而便于維修。
盡管為了說(shuō)明性的目的揭示了優(yōu)選的實(shí)施例，所屬技術(shù)領(lǐng)域人員可以意識(shí)到任何不違背伴隨的權(quán)利要求的范圍及精神的任何改造、增加或者替換是可能的。
權(quán)利要求
1.一種具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承，該混合復(fù)合軸頸軸承包括碾壓在金屬殼體的內(nèi)表面以減少軸頸和軸承之間的摩擦的復(fù)合襯墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的混合復(fù)合軸頸軸承，其中復(fù)合襯墊由包含碳化纖維和苯酚樹脂的碳素纖維增強(qiáng)苯酚復(fù)合物制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的混合復(fù)合軸頸軸承，其中，金屬殼體由鋁合金制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的混合復(fù)合軸頸軸承，進(jìn)一步的包括在復(fù)合襯墊的相對(duì)的每一末端提供一個(gè)錐形部件，該錐形部分從復(fù)合襯墊中心向外的方向逐步縮小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的混合復(fù)合軸頸軸承，其中，金屬殼體的大部分內(nèi)表面碾壓上復(fù)合襯墊，并且白合金分別被碾壓在金屬殼體內(nèi)表面的兩端，并放置在復(fù)合襯墊旁邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的混合復(fù)合軸頸軸承，其中，復(fù)合襯墊黏附固定在金屬殼體的內(nèi)表面。
7.具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承，該混合復(fù)合軸頸軸承包括復(fù)合襯墊被碾壓在樞軸的預(yù)先設(shè)置部分，該預(yù)先設(shè)置部分放置在與金屬殼體對(duì)應(yīng)的位置上，該復(fù)合襯墊排列在金屬殼體上，在該復(fù)合襯墊和金屬殼體之間提供潤(rùn)滑油膜。
8.一種制造具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承的方法，該方法包括以下步驟纏繞具有各種碾壓角度的復(fù)合預(yù)浸料坯在心軸四周，該心軸在外表面包有脫模劑；插入纏繞有復(fù)合預(yù)浸料坯的心軸到金屬殼體內(nèi)，然后從金屬殼體中移出心軸；將復(fù)合預(yù)浸料坯和金屬殼體放入一個(gè)真空包中；在真空包內(nèi)抽真空，使得復(fù)合預(yù)浸料坯與金屬殼體的內(nèi)表面緊密接觸；以及將有復(fù)合預(yù)浸料坯的金屬殼體放在高壓鍋中，并硬化復(fù)合預(yù)浸料坯，然后移除真空包。
9.一種制造具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承的方法，該方法包括以下步驟纏繞具有各種碾壓角度的復(fù)合預(yù)浸料坯在心軸四周，該心軸位可熱膨脹；將具有復(fù)合預(yù)浸料坯的心軸插入金屬殼體，并將塞有心軸的金屬殼體放入高壓鍋來(lái)熱膨脹該心軸，使得復(fù)合預(yù)浸料坯硬化的同時(shí)與金屬殼體的內(nèi)表面緊密接觸；以及，將從高壓鍋中取出的金屬殼體內(nèi)的心軸移除。
10.一種制造具有金屬殼體固定在軸承系統(tǒng)的固定部分和支撐軸承系統(tǒng)的軸頸在一定狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)的混合復(fù)合軸頸軸承的方法，該方法包括以下步驟覆蓋具有纖維塑坯和帶有蓋子的薄膜的加強(qiáng)單元的每一相對(duì)末端，并將加強(qiáng)單元放入金屬殼體中，通過(guò)支撐單元固定加強(qiáng)單元在金屬殼體中；注入壓縮空氣到該薄膜中，使得纖維塑坯與金屬殼體內(nèi)表面緊密接觸；在加強(qiáng)單元中注入樹脂，使得樹脂被注入到纖維塑坯中；以及在薄膜中充入熱空氣來(lái)硬化注入樹脂的纖維塑坯，以及從金屬殼體上移開支撐單元和蓋子，從而成型復(fù)合襯墊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的制造混合復(fù)合軸頸軸承的方法進(jìn)一步包括以下步驟連接真空泵至加強(qiáng)單元的內(nèi)部，以在向薄膜中充入熱空氣時(shí)有效的排出加強(qiáng)單元內(nèi)部的空氣。
全文摘要
一種由碳素纖維增強(qiáng)苯酚樹脂做成的復(fù)合襯墊(212)碾壓在滑動(dòng)軸承的金屬殼體(211)的內(nèi)表面，從而減小軸頸與軸承之間的摩擦。優(yōu)選的，金屬殼體(211)由鋁做成。提出了幾種用于金屬殼體(211)層壓的方法，包括一方面利用復(fù)合預(yù)浸料坯(222)纏繞心軸(225)，高壓鍋和最后真空包(223)，和另一方面利用纖維塑坯(241)通過(guò)注入造型注入和固化到金屬殼體(211)上。
文檔編號(hào)B29C70/44GK1816702SQ200480018844
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者李大吉, 金亨根, 金成洙, 方敬根 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院, 三星重工業(yè)株式會(huì)社