關(guān)節(jié)軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及軸承技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種關(guān)節(jié)軸承(Spherical PlainBearing)。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)節(jié)軸承主要是由一個(gè)具有外球面的內(nèi)圈和一個(gè)具有內(nèi)球面的外圈組成。關(guān)節(jié)軸承一般用于速度較低的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(即角運(yùn)動(dòng))，由于滑動(dòng)表面為球面形，亦可在一定角度范圍內(nèi)作傾斜運(yùn)動(dòng)(即調(diào)心運(yùn)動(dòng))，在支承軸與軸殼孔不同心度較大時(shí)，仍能正常工作。關(guān)節(jié)軸承能承受較大的負(fù)荷，因而被廣泛應(yīng)用于工程液壓油缸、鍛壓機(jī)床、工程機(jī)械、自動(dòng)化設(shè)備、汽車減震器、水利機(jī)械等行業(yè)。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有一種關(guān)節(jié)軸承包括:具有外球面的內(nèi)圈I ;套設(shè)在內(nèi)圈I上的外圈2，外圈2具有與內(nèi)圈I的外球面滑動(dòng)配合的內(nèi)球面。如圖2所示，在該關(guān)節(jié)軸承的一種應(yīng)用中，軸3位于內(nèi)圈I內(nèi)、并與內(nèi)圈I緊配合，關(guān)節(jié)軸承安裝在軸承座4上。
[0004]在使用中發(fā)現(xiàn)，外圈2外緣部沿軸向的兩端、以及軸承座4與外圈2外緣部沿軸向的兩端接觸的位置，均存在較大的應(yīng)力(定義該位置的應(yīng)力為邊緣應(yīng)力(edge stress)),導(dǎo)致外圈2和軸承座4發(fā)生塑性變形，甚至?xí)?dǎo)致關(guān)節(jié)軸承的失效。
[0005]為了解決該問題，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種解決方案:如圖3所示，在外圈2和軸承座4之間設(shè)置套筒5。但是，這種解決方案又會(huì)帶來新的問題:在該關(guān)節(jié)軸承的應(yīng)用中，需使用額外的套筒，不僅增加了成本，還增加了安裝套筒的步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題是:應(yīng)用現(xiàn)有關(guān)節(jié)軸承時(shí)，為了減小外圈和軸承座的邊緣應(yīng)力，需使用額外的套筒，不僅增加了成本，還增加了安裝套筒的步驟。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種關(guān)節(jié)軸承，包括:
[0008]具有外球面的內(nèi)圈；
[0009]套設(shè)在所述內(nèi)圈上的外圈,所述外圈具有與所述內(nèi)圈的外球面滑動(dòng)配合的內(nèi)球面及沿軸向位于所述內(nèi)球面兩側(cè)的環(huán)形端面；
[0010]所述環(huán)形端面設(shè)有凹槽。
[0011]可選的，所述凹槽為環(huán)繞所述外圈軸線的環(huán)形凹槽或弧形凹槽。
[0012]可選的，所述凹槽為環(huán)繞所述外圈軸線的圓環(huán)形凹槽或圓弧形凹槽。
[0013]可選的，所述凹槽具有朝向所述環(huán)形端面的底面，所述底面為平面或弧面。
[0014]可選的，所述凹槽的縱向截面呈弧形。
[0015]可選的，所述凹槽與環(huán)形端面的內(nèi)圓周之間的距離，和所述凹槽與環(huán)形端面的外圓周之間的距離相等。
[0016]可選的，所述凹槽的深度取值在所述軸承外圈的寬度的3.6%到12.7%之間。
[0017]可選的，所述凹槽的深度取值在所述軸承外圈的寬度的5.5%到7.2%之間。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的關(guān)節(jié)軸承時(shí)，由于外圈的環(huán)形端面設(shè)有凹槽，外圈產(chǎn)生邊緣應(yīng)力的位置剛度降低、更容易變形，故無需使用額外的套筒即可達(dá)到減小外圈和軸承座的邊緣應(yīng)力的目的，不僅降低了成本，也省去了安裝套筒的步驟。
【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有一種關(guān)節(jié)軸承沿軸向剖面的立體剖面圖；
[0021]圖2是現(xiàn)有一種關(guān)節(jié)軸承的一種應(yīng)用中，關(guān)節(jié)軸承、軸承座及軸沿軸向剖面的剖面圖；
[0022]圖3是圖2所示關(guān)節(jié)軸承和軸承座之間設(shè)置有套筒時(shí)沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施例中關(guān)節(jié)軸承沿軸向剖面的立體剖面圖；
[0024]圖5是本發(fā)明的第一實(shí)施例中關(guān)節(jié)軸承沿軸向剖面的剖面圖及局部放大圖；
[0025]圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例關(guān)節(jié)軸承的一種應(yīng)用中，關(guān)節(jié)軸承、軸承座及軸沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0026]圖7是本發(fā)明的第二實(shí)施例中外圈沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0027]圖8是本發(fā)明的第三實(shí)施例中外圈沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0028]圖9是本發(fā)明的第四實(shí)施例中外圈沿軸向看過去的側(cè)視圖；
[0029]圖10是針對(duì)不同關(guān)節(jié)軸承在同一種應(yīng)用的仿真實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的軸承座應(yīng)力曲線變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0031]如圖4和圖5所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的關(guān)節(jié)軸承包括:
[0032]具有外球面的內(nèi)圈10 ；
[0033]套設(shè)在內(nèi)圈10上的外圈20，外圈20具有與內(nèi)圈10的外球面滑動(dòng)配合的內(nèi)球面SI及沿軸向位于內(nèi)球面SI兩側(cè)的環(huán)形端面S2，環(huán)形端面S2設(shè)有環(huán)繞外圈20軸線的環(huán)形凹槽200。
[0034]如圖6所示，在本實(shí)施例關(guān)節(jié)軸承的一種應(yīng)用中，軸30位于內(nèi)圈10內(nèi)、并與內(nèi)圈10緊配合，關(guān)節(jié)軸承安裝在軸承座40上，且外圈20與軸承座40直接接觸。
[0035]在外圈20的環(huán)形端面S2設(shè)置凹槽200后，使得外圈20產(chǎn)生邊緣應(yīng)力的位置剛度降低、更容易變形，因而能夠減小外圈20的邊緣應(yīng)力，進(jìn)而能夠減小軸承座40的邊緣應(yīng)力。
[0036]由上述分析可知，應(yīng)用本實(shí)施例的關(guān)節(jié)軸承時(shí)，無需使用額外的套筒即可達(dá)到減小外圈和軸承座邊緣應(yīng)力的目的，不僅降低了成本，也省去了安裝套筒的步驟。
[0037]繼續(xù)參照?qǐng)D6所示，在關(guān)節(jié)軸承使用過程中發(fā)現(xiàn)，外圈20內(nèi)緣部沿軸向的兩端、以及內(nèi)圈10與外圈20內(nèi)緣部沿軸向的兩端接觸的位置也會(huì)存在較大的邊緣應(yīng)力。在外圈20的環(huán)形端面S2設(shè)置凹槽200后，使得外圈20產(chǎn)生邊緣應(yīng)力的位置剛度降低、更容易變形，因而在減小外圈20的邊緣應(yīng)力的同時(shí)，還能夠減小內(nèi)圈10的邊緣應(yīng)力。
[0038]當(dāng)凹槽200沿徑向距離軸承座40越近時(shí)，外圈20外緣部的邊緣應(yīng)力、以及軸承座40的邊緣應(yīng)力越小，外圈20內(nèi)緣部的邊緣應(yīng)力、以及內(nèi)圈10的邊緣應(yīng)力越大。作為折中考慮，可以使凹槽200與環(huán)形端面S2的內(nèi)圓周之間的距離，和凹槽200與環(huán)形端面S2的外圓周之間的距離相等。
[0039]如圖5所示，在本實(shí)施例中，凹槽200為圓環(huán)形凹槽，使得凹槽200沿徑向位于內(nèi)球面SI 一側(cè)的兩個(gè)側(cè)面210為圓環(huán)面，且凹槽200朝向環(huán)形端面S2的底面220為弧面。
[0040]在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，如圖7所示，凹槽200朝向環(huán)形端面S2的底面220也可以為平面。
[0041]在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，如圖8所示，凹槽200的縱向截面(外圈20的軸線位于縱向截面上)呈弧形。
[0042]需說明的是，凹槽200的形狀并不能僅局限于所給實(shí)施例，它