一种新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法技术

本发明专利技术涉及一种新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法，包括步骤一：根据关节轴承使用要求，设计所述关节轴承的内径尺寸、外径尺寸及宽度尺寸；步骤二：根据所述合关节轴承重量要求，设计所述关节轴承壁厚尺寸；步骤三：为了提高所述关节轴承使用寿命及安全性，所述关节轴承采用摆动运动面与转动运动面分离的设计方式；步骤四：所述关节轴承采取特种材料进行所述关节轴承的制造。根据本方法可以设计出一种符合使用要求的航空关节轴承，这种轴承具有尺寸大、重量轻、使用寿命高、耐磨损等优点，可以提高轴承的安全性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空轴承领域，尤其涉及一种新型多面滑动及转摆组合关节轴承。
技术介绍
轴承是一种重要功能零件，在各类机械产品，如机床、火车等交通工具、发动机、飞机等设备(装备)中应用非常普遍，它作为机械产品、设备或装备中传递载荷和运动的功能零部件，被誉为“工业的关节”，有着极为重要的作用。航空轴承是典型的精密机械产品，其技术水平是国家工业综合技术水平的反映。在国防领域，航空轴承是航空、航天、兵器、舰船、核工业等所有武器装备的重要配套件；在民用工业领域，轴承更是船舶、机械、汽车、高速列车、风电等国家重要装备制造业普遍需要的运动部件。—般情况下，市场上销售的，或普遍应用的航空机体关节轴承，其内径不超过50mm，外径不超过75mm，轴承宽度为35mm，材料一般由GCrl5轴承钢或9Crl8不锈钢制造。在设计轴承时，一般来说，宽度与直径比为1/2左右，因为轴承尺寸上的限制，使得现有轴承均不能满足使用需求。—般来说，关节轴承的设计都是使其转、摆运动同时发生在轴承内外圈之间，这样使得轴承结构紧凑，但摩擦面极易磨损，摩擦系数增大。而飞机服役环境恶劣，航空机体轴承一般承载较大，在实际工作中，飞机机体维护操作空间有限，或操作人员的疏忽，一般而言轴承的补充润滑均不及时，此时机构在运动中容易卡滞，导致使用寿命降低，有发生安全事故的隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，用以解决目前使用的航空关节轴承尺寸小、重量重、使用寿命短及安全性低等问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供，包括步骤一:根据关节轴承使用要求，设计所述关节轴承的内径尺寸、外径尺寸及宽度尺寸；步骤二:根据所述合关节轴承重量要求，设计所述关节轴承壁厚尺寸；步骤三:根据所述关节轴承使用位置要求，设计所述关节轴承包括外圈(1)、中圈(2)及内圈(3)，所述内圈⑴套在中圈⑵内，中圈(2)套在外圈⑴内，所述内圈(3)与所述中圈(2)形成转动面，所述中圈(2)与所述外圈(1)形成摆动面；进一步地，步骤一所述关节轴承的内径尺寸为85mm、外径尺寸为110mm、宽度尺寸为 30mm。进一步地，步骤二所述关节轴承的壁厚尺寸最小的是4.5_。进一步地，步骤四所述关节轴承的外圈采用高强钢材料制造，内圈采用青铜材料制造。进一步地，在所述关节轴承的内孔中还套有自润滑轴套，所述自润滑轴套材料采用的为氟塑料金属。本专利技术的新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法，根据本方法可以设计出一种符合使用要求的航空关节轴承，这种轴承具有尺寸大、重量轻、使用寿命高、耐磨损等优点，可以提高轴承的安全性及可靠性。【附图说明】此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为根据本专利技术一实施例的新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法的流程不意图。图2为根据本专利技术一实施例的新型多面滑动及转摆组合关节轴承结构示意图。其中，1是外圈，2是中圈，3是内圈。【具体实施方式】为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。在本实施例中，飞机的研制对航空轴承提出的研制要求为:轴承单位面积上的载荷约为彡105MPa，内径彡85mm、内孔彡110mm、宽度彡35mm。同时要求轴承重量轻、使用寿命与飞机同寿、摩擦面硬度高、耐磨损等。本专利技术将以某型飞机与第二支架和前舱边梁配合使用的关节轴承设计为例，进行阐述如图1所示，本专利技术的新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法，包括步骤一:根据关节轴承使用要求，设计关节轴承的内径尺寸、外径尺寸及宽度尺寸；步骤二:根据合关节轴承重量要求，设计关节轴承壁厚尺寸；步骤三:根据关节轴承使用位置要求，设计关节轴承包括外圈1、中圈2及内圈3，内圈1套在中圈2内，中圈2套在外圈1内，内圈3与中圈2形成转动面，中圈2与外圈1形成摆动面。本专利技术在宽度基本不变的情况下，使轴承内径达到85_，外径达到110mm，仓ij新性地设计和应用了宽度和直径比为1/4、大规格的航空关节轴承，扩大了航空关节轴承的规格种类，在确保功能的前提下，有效地节省了飞机结构空间。而且该轴承为薄壁轴承，最薄处仅为4.5mm，很好的降低了轴承重量，达到了为飞机节省重量的效果。为适应航空结构空间需要，按照飞机结构要求，设计和应用了一种新型多面滑动、转摆组合关节轴承，该轴承摆动运动面与转动运动面分离:内圈3与中圈2构成转动面，中圈2与外圈1构成摆动面。第二支架套进内圈3且第二支架运动时，此时为转动运动，此运动发生在轴承内圈3与中圈2 ;当飞机承受气动载荷时，轴承外圈1安装于前舱边梁，前舱边梁发生偏转，此时前舱边梁与轴承外圈1 一起进行摆动运动，此时运动发生在外圈1与中圈2之间，这种使其运动分离的功能设计，使不同摩擦面担负不同的运动摩擦任务，有效地减小了每个面摩擦磨损，从而大大提高了使用寿命。为了确保该部位强度、刚度、减摩及自润滑功能，提高其使用寿命，采用特种材料制造:轴承外圈采用高强钢制造确保了轴承强度和刚度，内圈采用青铜制造，在保证强度的同时，青铜合金的耐磨、润滑特点使轴承在高强度、润滑不良情况下起到了补充润滑的作用；轴承内孔中嵌套的自润滑金属氟塑料衬套，使轴承与飞机第二支架之间不需添加润滑脂即可实现自润滑，达到了免维护或少维护的目的。本专利技术的新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法，可以有效地到达某飞机对关节轴承的要求，即关节轴承具有大尺寸、重量轻、使用寿命长、摩擦面硬度高、耐磨损等优点。最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。【主权项】1.，其特征在于:包括 步骤一:根据关节轴承使用要求，设计所述关节轴承的内径尺寸、外径尺寸及宽度尺寸； 步骤二:根据所述合关节轴承重量要求，设计所述关节轴承壁厚尺寸； 步骤三:根据所述关节轴承使用位置要求，设计所述关节轴承包括外圈(I)、中圈(2)及内圈(3)，所述内圈⑴套在中圈⑵内，中圈⑵套在外圈⑴内，所述内圈(3)与所述中圈(2)形成转动面，所述中圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型多面滑动及转摆组合关节轴承设计方法，其特征在于：包括步骤一：根据关节轴承使用要求，设计所述关节轴承的内径尺寸、外径尺寸及宽度尺寸；步骤二：根据所述合关节轴承重量要求，设计所述关节轴承壁厚尺寸；步骤三：根据所述关节轴承使用位置要求，设计所述关节轴承包括外圈(1)、中圈(2)及内圈(3)，所述内圈(1)套在中圈(2)内，中圈(2)套在外圈(1)内，所述内圈(3)与所述中圈(2)形成转动面，所述中圈(2)与所述外圈(1)形成摆动面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳，景绿路，孙忠志，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21