[发明专利]带有对抗磨损和偏差的公差补偿特性的免维护轴承

说明书

技术领域

本发明总体上涉及轴承和公差环，并且具体地涉及用于带有对抗磨损和偏差的公差补偿特性的免维护轴承组件的一种改进的系统、方法及装置。

背景技术

轴承和公差环将彼此相对运动的部件（如转动轴）之间的运动约束在壳体孔中。这种结构的一个实例是位于轴的外表面与孔的内表面之间的空隙内的一种环形带。这种公差环将该轴的径向或轴向运动限制在该孔中，而同时仍允许相对运动。

在常规设计中，寻求的是内部与外部部件之间的紧密配合。此外，寻求的是提供最大摩擦接合的力或滑动力的最小变化。部件之间的一种紧密配合是所希望的，因为它减小了部件之间的相对振动。公差环能够对公差或偏差进行补偿，产生力矩并且可以改善其他特性，如噪声、振动以及粗糙度特性。此类特性以及力矩主要受常用公差环的材料特性的影响，这些公差环通常只是由不锈钢或碳钢形成的。内部与外部部件之间的这些需求要求强力的并且实质性的接触，这种接触增大了摩擦力。

例如，包括一个背衬层33和塑料混合物35的常规衬套31（图3A）是定位在一个销钉37与壳体39之间的。当一个明显的力F（在图3B中加以放大）被施加到销钉37上时，衬套31发生变形并且严重磨损，并且在销钉37与背衬层33之间发生不希望的接触或不均匀的摩擦。尽管这些解决方案对某些应用是可以工作的，但继续关注对轴承和公差环的改进。

发明内容

在此披露了用于带有对抗磨损和偏差的公差补偿特性的免维护组件的一种系统、方法及装置的实施方案。例如，一种用于对磨损、热膨胀以及偏差进行弹性补偿的系统，该系统包括定位在一个壳体与该壳体的孔中的一个销钉之间的一个环。该环具有一个背衬层、一个具有多个开口的拉网式栅格结构、一个渗透进入该拉网式栅格结构的这些开口之中的低摩擦层，并且该环可以额外地包括一个用于将该背衬层粘附到该拉网式栅格上的粘合剂层和/或一个用于将该低摩擦层粘附到该拉网式栅格上的第二粘合剂层。该拉网式栅格结构与该低摩擦层一起提供该环在该壳体与销钉之间的弹性变形。

该拉网式栅格结构可以包括一种拉伸金属、多孔金属、金属合金或塑料材料，或者一种编织网或非编织网。该低摩擦层被层叠在该拉网式栅格结构之中。另外，该拉网式栅格结构可以具有一种波状构型，该波状构型带有多个条从而作为凸起部从其一个平面中突出以形成一种波纹和弓形弹簧的图案从而在负载下提供弹性变形。该拉网式栅格结构可以被完全或仅部分埋入低摩擦层之中从而使得拉网式栅格结构的多个部分从低摩擦层中突出并且与该销钉相接触。

该环提供多种滑动特性以及对生产公差、间隙公差、扭矩公差、材料差异、温度差异、负载变化、动态行为、以及部件间的磨损的公差补偿。该环进一步提供了径向和轴向弹性变形中的至少一个。当在该销钉上施加一个力时，该拉网式栅格结构在一些区域压缩而在其他区域膨胀以便补偿围绕该环的整个外周边的磨损和偏差。

附图说明

通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。

图1A和图1B对应的是一种层压材料的一个实施方案的分解图和组装的截面侧视图；

图2A和图2B是由图1A和图1B的层压材料构造的衬套的实施方案的截面侧视图；

图3A和图3B是使用中的一个常规衬套的截面侧视图；

图4A和图4B是使用中的图2B的实施方案的截面侧视图；

图5是一种栅格结构的被放大的顶视图图像；

图6是一个层压材料的另一个实施方案的截面侧视图；

图7是一个层压材料的又另一个实施方案的截面侧视图；

图8是一个层压材料的不同实施方案的截面侧视图；

图9A至图9C是在使用过程中图8的层压材料实施方案的顺序的截面侧视图；

图10A至图10C是在另一种类型的使用过程中图8的实施方案的顺序的截面侧视图；

图11至图13是用于轴承部件的不同实施方案的加载和卸载周期的曲线图；并且

图14A至图14C是在另一种类型的使用过程中图8的实施方案的顺序的截面侧视图。

在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。

具体实施方式