[发明专利]一种整体式自润滑关节轴承润滑材料填设型腔的制造方法

说明书

本发明涉及一种整体式自润滑关节轴承润滑材料填设型腔的制造方法，该方法包括以下步骤：⑴在上模上开设轴向贯穿孔Ⅰ及型腔Ⅰ；在下模上开设轴向贯穿孔Ⅱ及型腔Ⅱ；⑵加工出关节轴承内圈和关节轴承外圈坯件；⑶清洗关节轴承内圈及外圈坯件；⑷将上模和下模固定在液压机上；⑸将芯轴安装于下模内，安装支撑弹簧；并将关节轴承内圈及外圈坯件套装于芯轴上；⑹编制模压程序；⑺进行型腔压制成型；⑻关节轴承外圈坯件的端面与上模的顶面和下模的底面接触，向外扩张；⑼上模与下模的端面贴合后保压；⑽卸除压力，对端面及外表面进行车削加工，即得内表面具有拱形结构的关节轴承自润滑材料填设型腔。本发明可提高自润滑关节轴承的承载能力和耐磨寿命。

技术领域

本发明涉及航空自润滑关节轴承技术领域，尤其涉及一种整体式自润滑关节轴承润滑材料填设型腔的制造方法。

背景技术

航空自润滑关节轴承是指轴承外圈与内圈之间含有兼具优异的润滑与耐磨特性于一体的自润滑材料的关节轴承，广泛应用于飞机的襟翼、副翼、起落架等关键部位，具有良好的抗冲击、低摩擦、耐磨损以及免维护等性能。目前，应用于航空领域的自润滑关节轴承大多采用自润滑长纤维织物作为耐磨衬垫。随着航空系统对自润滑关节轴承性能要求的不断提高，此类自润滑关节轴承因外圈内表面自润滑衬垫的形位公差难以精确控制，衬垫磨损不均匀，纤维断裂后导致衬垫局部磨损加剧降低轴承的使用寿命。此外，锻压或旋压成型方法会损伤织物衬垫，降低衬垫的粘接强度，导致关节轴承的承载能力和可靠性不足、使用寿命缩短。

针对织物衬垫存在的问题，近年来美国、日本等国家已率先开发出了以热固性高分子材料为基体的模塑型自润滑材料作为耐磨衬垫的自润滑关节轴承，并应用于航空工业领域。模塑型自润滑衬垫与关节轴承外圈内表面或内圈外表面结合良好、衬垫与内圈或外圈表面贴合度高、衬垫材料各向同性，从而提高了关节轴承的承载能力和耐磨性。除此之外，此类自润滑关节轴承启动力矩小、摩擦系数稳定，衬垫厚度可灵活调控，克服了织物衬垫的不足。

专利US4053665、US4033019和US4048370公开了一种带模塑衬垫的自润滑关节轴承的制造方法，该方法是在关节轴承内外圈之间预制出自润滑材料的填设型腔，并在外圈上180°对置开设注射孔和排气孔，注射成型自润滑材料制造自润滑关节轴承。由于注射孔和排气孔的存在，导致关节轴承承载能力下降，而且在轴承安装时主要承载部位须避开注射孔和排气孔位置，一定程度上限制了轴承的广泛应用。专利CN110131307A公开了一种模塑型自润滑关节轴承制造方法，该方法利用尼龙作为辅助垫层，制造模塑衬垫填设型腔，其缺点在于挤压成型过程中极大的接触应力会导致尼龙垫层产生严重塑性变形，从而无法保证填设型腔的均匀性。专利CN110159655A公开了一种模塑型自润滑关节轴承制造方法，该方法在外圈半成品内孔两侧预设挡边，通过挤压成型使挡边贴合内圈球面，制造润滑材料填设型腔。其缺点在于挡边易损伤内圈外球面，而且填设型腔的厚度均匀性很难保证，成品率低。专利CN102501023B公开了一种整体式自润滑关节轴承无内圈作用模压成形方法，解决了整体式自润滑关节轴承的挤压成型工艺对自润滑层造成损伤的问题，但其针对的是长纤维织物衬垫自润滑关节轴承的无损制造。专利CN111911529B公开了一种关节轴承模塑型自润滑衬垫的成型模具，并公开了采用该模具制造高承载自润滑关节轴承的方法，但未涉及自润滑材料填设型腔的制造。已有资料表明，衬垫截面呈拱形结构（中间厚，两边薄）的模塑型自润滑关节轴承有利于锁紧自润滑衬垫，在法向载荷的作用下衬垫很难被挤出，有利于提高轴承的承载能力和服役寿命，但如何制造具有此结构的自润滑材料填设型腔目前尚无相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高自润滑关节轴承的承载能力和耐磨寿命的整体式自润滑关节轴承润滑材料填设型腔的制造方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种整体式自润滑关节轴承润滑材料填设型腔的制造方法，包括以下步骤：

⑴在上模上开设轴向贯穿孔Ⅰ及由球面Ⅰ、顶面、下端面Ⅰ组成的型腔Ⅰ；在下模上开设轴向贯穿孔Ⅱ及由球面Ⅱ、底面、上端面Ⅱ组成的型腔Ⅱ；