混合复合轴颈轴承的制造方法技术

本发明专利技术涉及制造具有金属壳体的混合复合轴颈轴承的方法。该方法利用复合预浸料坯缠绕在可热膨胀的心轴上，然后将具有复合预浸料坯的心轴插入金属壳体，一起放入高压锅来热膨胀该心轴，使得复合预浸料坯硬化的同时与金属壳体的内表面紧密接触。将从高压锅中取出的金属壳体内的心轴移除，便形成本发明专利技术的混合复合轴颈轴承。本发明专利技术采用相对简单的同步制造方法，简化了制造工艺，从而降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轴颈轴承，特别涉及混合复合轴颈轴承(hybrid composite j ournal bearing )的审!l造方 去。
技术介绍
图1是一个装配有使用油作为润滑剂的轴颈轴承的轴承系统的示意图。如 图1所示，该轴承系统包括轴颈130和固定部分120。轴颈130的功能是传输 动力，由轴承110支撑。轴承110固定在金属制造的固定部分120之上。这样， 轴承110产生的热量就通过轴承110传输给固定部分120。当轴承110里面的 润滑油温度升高，从而油的粘性降低，因此会导致润滑薄膜破裂。所以，为了 防止油膜破裂，每一轴承110的导热能力是轴承的一个重要指标。更进一步，当轴颈130开始或者停止转动时，没有足够的压力产生来保证 润滑油膜支撑轴颈130，这样，产生边界润滑环境，也就是说，每一轴承110 的一部分直接和轴颈130接触。当由于在边界润滑环境下，轴颈130和轴承直 接接触而导致轴承110破裂或者被损坏时，轴颈130和轴承110之间的摩擦系 数和相对硬度就作为轴承性能的一个重要因素而被考虑。当轴颈130在边界润 滑环境下被驱动时，轴颈130的表面可能会由于轴颈130和轴承110之间的直 接接触而被破坏。而且，润滑油的粘度由于轴颈130与每个轴承110之间的接 触产生的热量而降低，每个轴承110的承载能力降低，这样每个轴承110就不 同程度的黏附在轴颈130上，导致轴承110卡住轴颈130。同时，当每个轴承110承受过多的负载或者润滑油的粘度降低，油膜变薄，上面的问题就会产生。这样，为了保护转动的轴颈130和减少由于轴颈130与每个轴承110之间 摩擦产生的热量，每个轴承110必须使用相对与轴颈130硬度较低的材料，同 时摩擦系数要低，高的热导效率。目前，白合金作为轴承的衬垫材料被广泛使用。衬垫被碾压在有圆形截面 的金属壳体内表面上。白合金是一种合金材料，包括锡、铅、锑、铜，以满足 上面提到的轴承材料要求。但是，白合金存在下面的问题。首先，由于白合金 是一种金属，白合金不容易黏附在金属造的轴颈上，因为轴颈轴承的白合金直 接和轴颈接触，而温度升高。同时，当轴颈用非金属材料做成，例如复合材料， 轴颈可能由于与白合金的相对硬度高，在轴颈与轴颈轴承摩擦时破裂或者损 坏。轴颈轴承也可以使用摩擦系数比较低和相对硬度也比较低的苯酚加固的 玻璃纤维苯酚一体制造。但是，这样只使用复合材料制造的轴颈轴承会导致轴 颈轴承的厚度增加。由于厚度的增加，在复合物加工过程中物理特性就会恶化， 当轴颈轴承运转时，复合物会吸收润滑油，使得尺寸精度降低，从而导致轴颈 轴承驱动不稳定。这样，轴颈轴承可能破裂或者损坏。更进一步的，在轴颈轴 承运转过程中，复合物吸收润滑油，润滑油膜在轴承运转过程中被破坏或者变 薄，这样轴颈轴承会被更严重的破坏。
技术实现思路
因此，本专利技术针对在现有技术中发生的上述问题，旨在提供一种制造混合 复合轴颈轴承的方法，在具有圆形截面的金属壳体内表面上放置一层薄的具有 低摩擦系数的复合衬垫，从而减少由于轴颈轴承与轴颈之间的摩擦而导致轴颈 的破坏。为了实现上述目的，本专利技术提供一种制造具有金属壳体的混合复合轴颈轴承的方法，该方法包括将具有各种碾压角度的复合预浸料坯缠绕在可热膨胀 的心轴上；将具有复合预浸料坯的心轴插入金属壳体，并将塞有心轴的金属壳体放入高压锅来热膨胀该心轴，使得复合预浸料坯硬化的同时与金属壳体的内 表面紧密接触；以及，将从高压锅中取出的金属壳体内的心轴移除。本专利技术的上述方法还包括在将缠绕复合预浸料坯的心轴上覆盖一层脱模剂。本专利技术采用相对简单的同步制造方法，与传统的采用在金属壳体上浇铸白 和金或者使用厚的玻璃纤维增强苯酚复合物干涉配合相比，简化了制造工艺， 从而降低制造成本。通过本专利技术制造混合复合轴颈轴承的方法使复合衬垫采用 相对较薄的厚度碾压在金属壳体的内表面，使衬垫具有防止轴颈抓紧轴颈轴承 的功能。由于复合衬垫比较薄，减少了昂贵的碳素纤维增强苯酚复合物的使用， 从而降低了碳素纤维增强苯酚复合物的成本。进一步的，薄复合衬垫防止了不 必要的润滑油吸收，降低了尺寸变化。附图说明为了更清楚的理解本专利技术的目的、特性以及相关优点，通过以下附图进行 更详细的说明，其中图1是配有传统轴颈轴承的轴承系统的示意图；图2是本专利技术的第一实施例的混合复合轴颈轴承的透视图；图3是根据图2的A-A剖面线的剖视图；图4是第一个实施例的改进的混合复合轴颈轴承的剖视图；图5是图2的混合复合轴颈轴承的制造方法的示意图，通过同步加工步骤；图6是图2的混合复合轴颈轴承的制造方法的另一示意图，通过同步加工 步骤；图7是图2的混合复合轴颈轴承的制造方法的示意图，通过胶接处理步骤；图8是图2的混合复合轴颈轴承的制造方法的示意图，通过树脂转移造型 步骤；图9是本专利技术的第二实施例的混合复合轴颈轴承的分解透视图； 图10是图9的混合复合轴颈轴承的剖视图。具体实施方式下面参考相应的附图，其中在不同的图形中使用相同的标号表示同一或类 似的部件。图2是本专利技术的第一实施例的混合复合轴颈轴承的透视图；图3是根据 图2的A-A剖面线的剖视图；图4是第一个实施例的修改的混合复合轴颈轴 承的剖视图。如图2至图4所示，混合复合轴颈轴承210包括金属壳体211、复合衬垫 212。金属壳体211的外表面固定在相关的轴颈轴承系统上，并具有一个圆形 截面。复合衬垫碾压在金属壳体211的内表面，具有统一的厚度，从而尽量减 少轴颈轴承210与轴承系统中的轴颈的摩擦。金属壳体211固定在轴颈轴承系统的固定部分120上，固定方式和图1 中的轴颈轴承110相同。没有必要要求金属壳体211的外表面需要和图2至4 中的圆形一致，也就是说，金属壳体211的外表面的形状是无关紧要的，只要 金属壳体211能固定在固定部分120上。但是，金属壳体211的内侧必须为一 个圆形的截面，因为轴颈有一个圆形的交叉截面以保证其在金属壳体211内部 转动。因此，传统的轴颈轴承的壳体可以用来代替本专利技术的金属壳体211。进 一步的，作为优选的金属壳体211采用高热导效率的材料做成，比如铸铁、铝 合金、巴氏合金等，这样保证轴颈转动时产生的热量能容易的传递给固定部分。进一步的，关于复合材料的特性，复合衬垫211具有比传统的金属轴颈低 的硬度，但具有与复合轴颈有相同的硬度。可以使用各种纤维或者树脂制造复 合衬垫212。例如，复合衬垫212的材料可以选择包括碳化纤维和苯酚树脂的 石炭素纤维增强苯酚复合物(carbon fiber reinforced phenol composite),包#舌碳4七 纤维和环氧树脂的碳化纤维增强环氧复合物(carbon fiber reinforced epoxy composite),包括环氧树脂和玻璃纤维的玻璃纤维增强环氧复合物(glass fiber reinforced epoxy composite),包括玻璃纤维和聚酯树脂的玻璃纤维增强聚酯复 合物(glass fiber reinforced polyester composite)或其他。200710300828.9在上面提到的复合材料中，作为优选的，复合衬垫212由包括碳化纤维和 苯酚树脂的碳素纤维增强苯酚复合物做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有金属壳体的混合复合轴颈轴承的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将具有各种碾压角度的复合预浸料坯缠绕在可热膨胀的心轴上；将具有复合预浸料坯的心轴插入金属壳体，并将塞有心轴的金属壳体放入高压锅来热膨胀该心轴，使得 复合预浸料坯硬化的同时与金属壳体的内表面紧密接触；将从高压锅中取出的金属壳体内的心轴移除。

【技术特征摘要】
KR 2003-5-16 10-2003-00310941、一种制造具有金属壳体的混合复合轴颈轴承的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤将具有各种碾压角度的复合预浸料坯缠绕在可热膨胀的心轴上；将具有复合预浸料坯的心轴插入金属壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大吉，金亨根，金成洙，方敬根，
申请(专利权)人：韩国科学技术院，三星重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]