混合复合轴颈轴承的制造方法技术

一种由碳素纤维增强苯酚树脂做成的复合衬垫（２１２）碾压在滑动轴承的金属壳体（２１１）的内表面，从而减小轴颈与轴承之间的摩擦。优选的，金属壳体（２１１）由铝做成。提出了几种用于金属壳体（２１１）层压的方法，包括一方面利用复合预浸料坯（２２２）缠绕心轴（２２５），高压锅和最后真空包（２２３），和另一方面利用纤维塑坯（２４１）通过注入造型注入和固化到金属壳体（２１１）上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轴颈轴承，特别涉及混合复合轴颈轴承(hybrid compositejournal bearing)，其构造为在具有圆形截面的金属壳体内表面上放置一个复合衬垫。特别的，本专利技术还涉及一种制造混合复合轴颈轴承的方法。
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，旨在提供一种混合复合轴颈轴承，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。本专利技术的另一个目的是提供混合复合轴颈轴承的制造方法，该轴承能避免轴颈抓住轴承。为了实现上述目的，本专利技术提供一种混合复合轴颈轴承，包括固定在轴承系统的固定部分上的金属壳体，并支撑轴承系统的轴颈从而轴颈可以转动，以及一个复合衬垫被碾压在金属架的内表面，以减少轴颈和轴承系统之间的摩擦，并通过轴承厚度来提高热传导能力。进一步为了实现上述目的，本专利技术提供一种混合复合轴颈轴承，包括固定在轴承系统的固定部分上的金属壳体并支撑轴承系统的轴颈使得轴颈可以转动，一个复合衬垫被碾压在轴颈的放置金属壳体的预定位置，并被放置在金属壳体内，以及在复合衬垫和金属壳体之间提供的润滑油薄膜。为了实现上述目的，本专利技术提供一种制造包括固定在轴承系统的固定部分上的金属壳体并支撑轴承系统的轴颈使得轴颈可以转动的混合复合轴颈轴承的方法，该方法包括缠绕具有各种碾压角度的复合预浸料坯在心轴四周，该心轴在外表面包有脱模剂；插入缠绕有复合预浸料坯的心轴到金属壳体内，然后从金属壳体中移出心轴；将复合预浸料坯和金属壳体放入一个真空包中；在真空包内形成真空，使得复合预浸料坯与金属壳体的内表面紧密接触；以及将有复合预浸料坯的金属壳体放在高压锅中，并硬化复合预浸料坯，然后移除真空包。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固定在轴承系统的固定部分和支撑轴承系统的轴颈在一定状态下转动的混合复合轴颈轴承的方法，该方法包括缠绕具有各种碾压角度的复合预浸料坯在心轴四周，该心轴位可热膨胀；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。进一步的，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固定在轴承系统的固定部分和支撑轴承系统的轴颈在一定状态下转动的混合复合轴颈轴承的方法，该方法包括覆盖具有纤维塑坯和带有盖子的薄膜的加强单元的每一相对末端，并将加强单元放入金属壳体中，通过支撑单元固定加强单元在金属壳体中；注入压缩空气到该薄膜中，使得纤维塑坯与金属壳体内表面紧密接触；在加强单元中注入树脂，使得树脂被注入到纤维塑坯中；以及在薄膜中充入热空气来硬化注入树脂的纤维塑坯，以及从金属壳体上移开支撑单元和盖子，从而成型复合衬垫。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是第一个实施例的修改的混合复合轴颈轴承的剖视图；图5和图6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。具体实施例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120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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有金属壳体固定在轴承系统的固定部分和支撑轴承系统的轴颈在一定状态下转动的混合复合轴颈轴承，该混合复合轴颈轴承包括：　　　　碾压在金属壳体的内表面以减少轴颈和轴承之间的摩擦的复合衬垫。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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]