[发明专利]一种C形柔性轴承及其制造方法

说明书

一种C形柔性轴承及其制造方法属于机械加工制造技术领域，目的在于解决现有技术存在的焊接工艺复杂，施焊容易焊穿的问题。本发明的制造方法包括以下步骤：加工出内环、中环和外环的基本体，对中环进行加热，将两个内环分别放入经加热的中环两端，并冷却，对中环内环装配体进行立铣，形成交错分布的两个半圆面，再对侧壁进行铣削得到相对的两个止动槽，得到中环内环机加体；对外环进行加热；将中环内环机加体同轴放入到经加热的外环中，并冷却，得到柔性轴承总装配体；对柔性轴承总装配体中的外环车削出环形沟槽得到柔性轴承总机加体；对柔性轴承总机加体两端面进行车削，使两端粗糙度达到使用要求，得到C形柔性轴承。

技术领域

本发明属于机械加工制造技术领域，具体涉及一种C形柔性轴承及其制造方法。

背景技术

大型望远镜主反射镜的面形精度直接影响望远镜的观测能力，为了提高主反射镜的面形精度，科学家对主反射镜的支撑技术进行了深入的研究，为了减小因温度变化对镜面面形带来的影响，对支撑结构中的零部件采用了柔性设计，其中在被动支撑技术广泛了采用了一种C形柔性轴承。这种柔性轴承采用两对相互垂直的柔性薄片结构，可以实现小角度的旋转，具有摩擦小、无需润滑、自动定心、可重复性好、使用寿命长等优点。

美国的WIYN望远镜和SOFIA望远镜的支撑结构就采用了这种柔性轴承，可以在较小的空间内安装这样轴承，它们采用的这种轴承全是美国Bearing Co., Inc公司的产品。全世界也只有这家公司具有制造这种轴承的能力，他们主要采用了钎焊或者激光焊接工艺，由于这种轴承的直径非常小，最小的轴承直径大约只有5mm左右，需要在该直径的狭小空间内焊接相互交叉的柔性薄片，而且薄片的厚度最薄的大约只有0.2mm，焊接空间小，难以施焊，而且容易焊穿。

发明内容

本发明的目的在于提出一种C形柔性轴承及其制造方法，解决现有技术存在的由于轴承尺寸小以及需要钎焊工艺导致焊接工艺复杂，施焊容易焊穿的问题。

为实现上述目的，本发明的一种C型柔性轴承包括：

内环，所述内环内部设置有一体加工的第一柔性弹片，所述第一柔性弹片径向设置并和内环端面垂直；所述内环环侧壁长度方向关于轴线对称开有两个止动槽，所述止动槽和第一柔性弹片对应的圆周角是45度；

中环，所述中环内部中间位置设置有一体加工的环形凸起，所述环形凸起上设置有一体加工的第二柔性弹片，所述第二柔性弹片径向设置并和中环端面垂直，所述中环的外径上加工有交错分布的两个半圆面，所述中环侧壁长度方向和内环上的止动槽对应位置开有两个止动槽；所述中环内部的两端分别和一个内环同轴过盈配合，配合后，两个内环的第一柔性弹片位于同一平面，第一柔性弹片和第二柔性弹片垂直设置；

以及和中环同轴过盈配合的外环，所述外环在中环的两个半圆面交错位置开有环形沟槽。

所述中环内部上的环形凸起的高度和内环的壁厚相等。

所述内环的外径比中环的内径大0.002mm-0.004mm；中环的外径比外环的内径大0.002mm-0.004mm。

所述中环外侧的半圆面长度d的取值为：

d=L/2+r

其中：L为中环整体长度，r为调整系数，r的取值范围为0.5mm-1.5mm。

一种C型柔性轴承的制造方法包括以下步骤：

步骤一：车削出内环的外径，铣削出端面，并通过线切割加工，在内环内部加工出第一柔性弹片，得到内环；

步骤二：车削出中环的外径，铣削出端面，并通过线切割加工，在中环内部加工出第二柔性弹片，得到中环；

步骤三：对中环进行加热膨胀，加热温度为80℃以上；