具有在轴向方向上成型的滑动面的表面几何形状的滑动轴承壳制造技术

滑动轴承壳(1)，所述滑动轴承壳(1)的滑动面(2)在滑动轴承壳(1)的顶点的区域中在轴向方向上至少在边缘区域(21)处凸状地弯曲，其中，弯曲在所述滑动轴承壳(1)的顶点处为最显著的，并且在所述滑动轴承壳(1)的周向方向上朝两个局部表面(3)连续地减小。用于制造所述类型的滑动轴承壳的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有在轴向方向上成型的滑动面的表面几何形状的滑动轴承壳
本专利技术涉及具有局部凸状弯曲的滑动面的滑动轴承壳。本专利技术还涉及用于制造这种类型的滑动轴承壳的方法。
技术介绍
轴承壳的滑动面的机械加工通过钻透轴承壳来进行。这涉及以转速X (转/分钟)旋转并且在被机械加工的轴承壳的轴向方向上以进给速率Y (毫米/转)移动的钻轴。例如使用具有安装在轴头上的彼此以180°相反布置的两个切削筒的钻轴来进行钻透加工。钻轴包括用于将轴承壳(连续或非连续地)切成一定壁厚的第一切削筒，以及可选的用于形成所谓的暴露区域的第二切削筒。暴露区域应理解为位于轴承壳的端部或位于局部表面的区域中的区域，其中轴承壳的壁厚相比于轴承壳的其余部分的壁厚而言有所减小。以这种方式能够降低由于形成轴承的两个轴承壳的连接处的不精确所造成的在轴承壳中运行的轴的磨损。以180°彼此相反设置的两个切削筒布置成可在轴头上轴向移动。当钻轴处于闲置状态时，可以调节切削圆的直径。在机械加工过程中，两个切削筒相对于它们的轴向方向、即在钻轴的径向方向上在位置上固定。作为钻轴的精确线性进给运动的结果，在滑动轴承壳上形成了也以精确的线性方式机械加工的滑动面的表面几何形状。这样的轴承壳I’如图1所示。附图标记2’表示无成型结构的滑动面，并且附图标记3’表示位于轴承壳I’的边缘区域处的两个局部表面。图2显示了通过传统的无成型结构的轴承壳的横截面(沿着图1中所示的点划线)。滑动面2’沿着轴承壳的轴向方向是平的。特别是在内燃机中会出现非常高的负载，直到滑动轴承壳的沿滑动轴承壳的轴向看去为外部的区域和轴之间形成接触。在操作过程中，位于滑动轴承壳的在滑动轴承壳的轴向方向上的外部区域和轴之间的高油压导致了滑动轴承位置处的大量的油损失。滑动轴承壳和轴之间的油膜的撕裂导致位于滑动轴承壳和轴之间的接触区的区域中的相当高水平的磨损和材料疲劳。轴承处的滑动面和包含在其中的轴的磨损的一个原因是轴在负载下的最小弯曲或倾斜，如图4中极度放大的轴W的倾斜所示意性显示。如果轴承是承受高负载的内燃机中的连杆轴承或主轴承，轴对轴承的这些不均匀的负载最终会对发动机的运行性能产生不利影响。具体而言，在滑动轴承壳承受最高负载的区域中、即滑动轴承壳的顶点处，尤其可能发生会对发动机的工作状态有很大影响的严重缺陷。由此造成的这种缺陷可能导致对发动机工作状态的干扰，或甚至导致发动机的完全崩溃。根据DE10208118A1，这个问题通常通过将滑动轴承的两个端部部分(在轴承的轴向方向上观察)构造成圆的来解决，如图3和图5所示。当曲柄销或轴在负载下弯曲时，边缘区域21’处的弯曲可防止滑动轴承的端部部分彼此撞击。根据DE10208118A1，除了轴在负载下弯曲的问题，也必须考虑轴承在负载下形变的问题。在滑动轴承在轴向方向上观测的中间部分中，相比在边缘区域中具有较高的油压。依赖于位置的油压导致轴承的滑动面存在凹状形变，使得即使滑动面在边缘区域处构造成圆的，油膜仍会撕裂。然而，更大程度的圆度与承重区域最大化相违背。为了解决与轴的倾斜或弯曲不同的这个问题，DE10208118A1提出了一种滑动轴承，其包括柱形轴承表面和位于所述轴承表面的各轴向端面上的倾斜的端部部分。在轴承的轴向方向上观察时，倾斜表面从轴承表面的特定轴向位置延伸到边缘，倾斜表面的轴向长度沿柱形轴承表面的周向变化。在轴承的周向方向上，倾斜表面的轴向长度适应于在负载下滑动层可能发生的形变。在一个实施例中，倾斜表面的轴向长度选择为使得它在轴承壳的顶点处最长，并且朝向轴承壳的周向端部变短。通过选择端部区域处的倾斜程度和倾斜的轴向长度，可寻求对油压所导致的轴承壳的形变的补偿。与此问题不同的问题即上述的轴承中的轴的弯曲或倾斜，后者通常通过在轴承的整个周向上将轴承壳的端部圆化来处理。轴承壳端部的轻微圆化不能充分解决由于轴的弯曲或倾斜所导致的油膜撕裂的问题。然而，滑动面的很圆的构造会减少轴承中的轴的导向精度。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种轴承壳，通过它可减小由于定位在那里的轴的弯曲或倾斜所导致的轴承壳的边缘区域处(在轴向方向上观测)的油膜撕裂的可能性，同时保持轴承中轴的导向精度。本专利技术的另一个目的是提供一种用于制造这种轴承的方法，通过所述方法还可凭借较小的花费来额外地实现滑动面的成型。所述目的通过根据权利要求1所述的滑动轴承壳和根据权利要求10所述的用于生产这种滑动轴承壳的方法来解决。根据本专利技术的滑动轴承壳包括滑动面，所述滑动面在顶点的区域中(在轴承壳的周向方向上观测)在轴向方向上并至少在边缘区域处凸状弯曲。弯曲在顶点处为最显著的，并且在所述滑动轴承壳的周向方向上朝两个局部表面连续减小。由于操作过程中发生的轴的弯曲或倾斜，因此足以在所述滑动轴承壳的顶点处最显著地实现倾斜的几何形状。因此，滑动面的其中所述滑动面为仅稍微弯曲或者完全未弯曲的区域保持为远离所述顶点区域。因此，与在周向方向上连续弯曲的滑动面相比，改善了轴的导向。凸曲率减小了轴承边缘区域处的油膜撕裂的可能性。作为弯曲的结果，与在轴承形变处定向的端部区域的倾斜相反，轴的不同的倾斜角度和/或弯曲度得到了考虑。以这种方式，考虑到了轴与滑动面之间由于磨损而增大的间隙，这种磨损对所产生的倾斜角和弯曲幅度具有直接的影响。优选地，曲率在周向方向上连续逐渐减少到零，使得在两个局部表面处不设置有凸式构型。这进一步提高了轴承的导向精度。此外，可以通过这种方式特别容易地集成暴露区域，该暴露区域意味着在局部表面的区域中轴承壳的壁厚的减少。暴露区域可防止两个轴承壳的接合处的不精确，其会导致接合处的局部表面的内边缘向内凸出，特别是鉴于轴承壳以高压挤压到一起以形成轴承的事实。作为其结果，轴的操作特性得到改善，并实现了轴的轴承的磨损的减少。为了产生暴露区域，钻轴除了包括用于将所述轴承壳(连续或不连续地)切削到一定壁厚的第一切削筒以外，还包括第二切削筒。第一切削筒优选布置成在工具的进给方向上偏置到第二切削筒之后。优选地，两个切削筒都安装在钻轴上，使得它们彼此以180°相对。可以通过在机械加工过程中以适当方式定位第二切削筒和相对于所述轴承壳轴线倾斜钻具来在所述轴承壳的端部处形成暴露区域。优选地，轴承壳的滑动面在轴向方向上在边缘区域处弯曲，并且在边缘区域之间是平坦的，弯曲区域和平坦区域之间的过渡是连续的。以这种方式，轴承壳的导向精度得到提高。避免平坦区域和弯曲区域之间的非连续过渡可以减小过渡区域中油膜撕裂的可能性，这是因为在轴倾斜或弯曲的情况下非连续过渡具有与直线的、非圆滑的滑动面的边缘类似的效果。优选地，在轴向方向上观察时，边缘区域中的曲率半径是恒定的。换句话说，除了没有限定曲率半径的平坦区域，轴承壳包括轴向方向上的位于边缘区域中的具有恒定曲率半径的弯曲。以此方式，轴承壳的构造和生产得到简化。相比于倾斜，恒定的曲率半径导致轴承壳厚度朝向边缘越来越大地减少。轴的不同的倾斜角和/或弯曲度都以这种方式进行补偿。优选地，在轴向方向上观察，边缘区域中的曲率半径是变化的。通过改变曲率半径，边缘区域中厚度的变化量(即减少量的增加幅度)可以更好地针对轴的不同倾角或弯曲度的单个分布来进行调节。优选地，该变化是恒定的。轴承壳的滑动面优选在轴向方向上在整个宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
滑动轴承壳(1)，所述滑动轴承壳(1)的滑动面(2)在滑动轴承壳(1)的顶点的区域中在轴向方向上至少在边缘区域(21)处凸状地弯曲，其中，弯曲在所述滑动轴承壳(1)的顶点处为最显著的，并且在所述滑动轴承壳(1)的周向方向上朝两个局部表面(3)连续地减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.09 DE 102011077278.21.滑动轴承壳(I)，所述滑动轴承壳(I)的滑动面(2)在滑动轴承壳(I)的顶点的区域中在轴向方向上至少在边缘区域(21)处凸状地弯曲， 其中，弯曲在所述滑动轴承壳(I)的顶点处为最显著的，并且在所述滑动轴承壳(I)的周向方向上朝两个局部表面(3)连续地减小。2.根据权利要求1所述的滑动轴承壳(I)，其特征在于，所述弯曲在周向方向上连续地逐渐减少到零，使得至少在两个局部表面(3)处没有凸状的构型。3.根据权利要求1或2所述的滑动轴承壳(I)，其特征在于，所述滑动轴承壳(I)的滑动面(2)在轴向方向上在边缘区域(21)处凸状地弯曲，并且在边缘区域之间是平坦的，弯曲区域和平坦区域之间的过渡是连续的。4.根据权利要求3所述的滑动轴承壳(I)，其特征在于，在轴向方向上，边缘区域(21)中的曲率半径是恒定的。5.根据权利要求3所述的滑动轴承壳(I)，其特征在于，在轴向方向上，边缘区域(21)中的曲率半径是变化的。6.根据权利要求1或2所述的滑动轴承壳(I)，其特征在于，所述滑动轴承壳(I)的滑动面(2)在轴向方向上在整个宽度上弯曲，所述弯曲是连续的凸状的。7.根据权利要求6所述的滑动轴承壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫·罗斯马尼特，斯蒂芬·里特曼，
申请(专利权)人：菲特尔莫古威斯巴登有限公司，
类型：
国别省市：