CN101128675A - 滑动轴瓦,滑动轴瓦的应用及制造 - Google Patents
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Abstract
公开了一种带有至少一个止动盘(10)的滑动轴瓦,其中,滑动轴瓦(1)与止动盘(10)各自拥有钢背(2,11)以及至少一个滑动层(3,12)。止动盘(10)单零件或多零件地构成并在滑动轴瓦(1)的端面(4)上借助激光焊接固定。用来制造含有至少一个由单部件或多部件构成的止动盘的滑动轴瓦的步骤如下:轧制钢坯,其中,钢坯具有至少一个用于滑动轴瓦的滑动层;从钢带中制取单部件或多部件的止动盘,其中,钢带具有至少一个滑动层;将滑动轴瓦置入夹紧装置之中,在该夹紧装置中,滑动轴瓦获得其最终的直径;将止动盘安置并固定在滑动轴瓦的端面上;借助激光光束将止动盘与滑动轴瓦焊接在一起;从夹紧装置中取出滑动轴瓦。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的、带有至少一个止动盘的滑动轴瓦。本发明还涉及到用来制造这种滑动轴瓦的方法。
背景技术
轧制出的带有凸缘的滑动轴瓦原则上由钢质轴承背以及在内侧面上设置的轴承金属组成、或者由塑料组成并作为滑动层。这种滑动轴瓦被一体地制造,其中,圆柱式的轴瓦在边缘区域内通过弯折可以获得凸缘。这种方法当然存在局限。因为确定的轴瓦尺寸与材料厚度使得轴瓦不再能够以期望的方式变形。
一体制成的滑动轴瓦在凸缘区域中由于凸缘的弯曲而拥有较差的承重比率、并且在碰撞区域中拥有V形裂缝,因此不存在闭合的平面。
在DE 34 25 180 A1中公开了一种用来制造轴瓦的方法,其中的轴瓦拥有固定连接的、半圆环形的凸肩法兰。轴瓦与凸肩法兰被分开制造并且在钢背上拥有滑动层。半圆环的内围上具有居中的、带有凸出部分的区域,其中,内围的半径与轴瓦支座的半径相等。支座是在轴瓦边缘处下沉的外平面,半个轴瓦被放置在所述外平面上、并随后同样从外部通过凸焊或冷凝-放电焊与所述外平面相互连接。为了在滑动层上不出现损伤,必须快速地实施焊接。另外一个缺点在于,所述的半个轴瓦仅在凸出部分处与轴瓦固定。
在US 4,288,895中公开了另外一种用来制造含轴向支承元件的轴瓦的方法。形成轴向支承元件的半个圆环被焊接在轴瓦的端面上。为了避免损伤滑动层,不但轴瓦、而且半圆环均设有突出的相位,以便在焊接区域中把滑动层材料去除。另外,半圆环拥有比轴瓦内半径明显较大的内半径。为了避免滑动层局部过热,轴瓦径向上的、与半圆环焊接的厚度区域处于轴瓦厚度的0.2倍与0.7倍之间。借助激光光束并从内侧面实施焊接,其中,与轴瓦轴线的夹角应保持在30°至60°。
在EP 0 306 065 A2中公开了一种用于滑动轴承的轴瓦,这种轴瓦由带的一段制成并拥有经过整个轴承宽度的接合缝。为了缩窄标准尺寸的可靠偏差范围,通过带电粒子束焊接将接合缝闭合。
EP 0 444 755 B1公开了一种装有法兰的轴瓦。在具有这种结构的轴瓦中,径向支承部分在边缘区域内拥有形变部分,该形变部分在已装配状态中啮合在所设止动盘内围上的对应的凹槽中。没有对轴瓦与止动盘进行焊接。
发明内容
本发明的任务是,公开一种带有止动盘的滑动轴瓦并让滑动轴瓦与止动盘彼此持久相连,其中可以实现利用简单的方式进行批量制造。
该任务利用一种滑动轴瓦得以解决,其中,止动盘单部件或多部件地构成,并且止动盘借助激光焊接固定在滑动轴瓦的端面上。
止动盘可以单部件或多部件地、优选两部件地构成,并且优选从带状材料中裁出。单部件的设置由挡圈形成。多部件的设置可以让冲裁具有减少了的废料。
激光焊接实现了简单并快速的、用来持久连接止动盘与滑动轴瓦的方法。此外,激光焊接可以保护材料,因为在连接的组件上只出现了局部的加热。因此,激光焊接对于具有热敏的滑动层材料的滑动轴瓦与止动盘来说具有优点。
优选让止动盘借助内侧的激光焊接固定在滑动轴瓦的端面上,其中,激光光束被定位到止动盘与滑动轴瓦的内侧面上。
由于止动盘贴附在滑动轴瓦的端面上,所以激光焊缝位于内侧面上、也就是位于止动盘与滑动轴瓦或与滑动轴瓦端面的内围上。这表明,相对于外侧面上的焊缝来说能够获得更加稳定的固定。此外,滑动轴瓦的整个***面都可以用来覆盖并支承轴瓦,因为在焊接前必须将滑动轴瓦优选压入尺寸与轴瓦端部直径相符的接受环中。
优选让r≥0.5*d,尤其优选>0.7*d,特别优选>0.8*d,其中,d表示的是滑动轴瓦的厚度,r表示的是滑动轴瓦端面上的接触面的径向延伸。r的值在这里是从端面的外边缘量起的。这意味着有大于50%的端面被用作了止动盘的接触或贴附面。
另一方面不应该让止动盘把滑动轴瓦的整个端面遮盖,以便让激光光束不要撞击到位于轴瓦内侧面上的滑动层上并将其损坏。因此优选让r<d,特别优选让r≤(d-ds),其中,ds表示的是滑动层的厚度。
轴瓦的滑动层优选延伸至轴瓦的端面。在维持r≤(d-ds)这一条件的情况下,没有必要将滑动轴瓦的滑动层移到端面之前的区域中。优选选择r≤0.9*(d-ds)。另外,下限的优选值为r≥0.7*(d-ds)。
滑动轴瓦与止动盘的滑动层可以由相同或不同的材料形成。滑动层可以由相同或不同的金属合金或由相同或不同的塑质材料形成,其中也可以把金属合金的滑动层与塑质的滑动层组合。根据使用目的可以对滑动层的材料进行搭配。
在钢层与滑动层之间优选设置烧结青铜。滑动轴承相关的材料不仅可以用于止动盘也可以用于滑动轴瓦。
作为滑动层的材料可以考虑例如铝-锡合金或铅-锌-铜合金。
优选让至少一个滑动层由热敏材料形成。就热敏材料来说特别优选塑质材料。作为塑质材料应优选含MoS2的PTFE、含PbO的PTFE、POM、或聚醚醚酮。
这种带有一个或两个止动盘的滑动轴瓦优选应用在柴油喷射泵中、应用在自动变速器中、应用在风扇马达、特别优选在用于载重卡车的风扇马达中、或应用在减震器中。
优选让滑动轴瓦拥有范围为15-180mm的内径,尤其优选15-60mm与80-180mm。
就方法而言,该任务通过下述处理步骤得以解决:
-轧制钢坯,其中,钢坯具有至少一个用于滑动轴瓦的滑动层;
-从钢带中制取由单部件或多部件构成的止动盘,其中,钢带具有至少一个滑动层;
-将滑动轴瓦置入夹紧装置之中,在该夹紧装置中,滑动轴瓦获得其最终的直径;
-将止动盘安置并固定在滑动轴瓦的端面上;
-借助激光光束将止动盘与滑动轴瓦焊接在一起;
-从夹紧装置中取出滑动轴瓦。
为了焊接,优选把激光光束定位到滑动轴瓦与止动盘的内侧面上。在这里,激光光束撞击到滑动轴瓦端面与止动盘之间的裂缝区域上。焊接区域因此在径向上延伸。
特别有利的是,激光光束与滑动轴瓦轴线的垂线的夹角α成0°-20°、优选5°-20°定位。通过下述内容可以实现夹角α=0°,即通过光学设备把激光光束偏转到止动盘与滑动轴瓦的内侧面上。
其它的优选夹角范围为5°至10°、5°至15°、以及10°至15°。在这里优选让带有止动盘的滑动轴瓦在激光光束下旋转。
附图说明
下面将借助附图来阐述本发明的实施例。示有:
图1a、b按照第二个实施例的、带有止动盘的滑动轴瓦的透视图,
图2图1a所示滑动轴瓦的纵向截面以及
图3带有滑动轴瓦与止动盘的夹紧装置的截面。
具体实施方式
图1a中示出了带有止动盘10的滑动轴瓦1。其中涉及的是一种带有接合缝5的轧制的滑动轴瓦。止动盘10被焊接在端面4上并可以拥有多个凹槽13。
图1b中示出了另一个实施例,在该实施例中,止动盘10由两个部分环10a、b形成。每个部分环10a、b在其末端都拥有由制造引起的倾斜断面14。这样就能够以紧凑的工序并排冲裁部分环10a、b。从而减少了废物。
图2中示出的是图1所示滑动轴瓦1的截面。在这里的图示中,滑动轴瓦1由钢背或钢层2形成,在钢背或钢层2内表面上设有滑动层3。止动盘10也拥有带滑动层12的钢层11。滑动层3、12可以由金属合金和/或塑料材料形成。
止动盘10的内径大于滑动轴瓦1的内径,所以,端面4的一部分是自由的。止动盘10与滑动轴瓦1的接触面的径向分布r是d的大约0.75倍,其中d表示的是滑动轴瓦1径向厚度。
轴瓦1滑动层3的厚度以ds来表示。由于在图2所示的实施例中选择r≤(d-ds),所以轴瓦1的滑动层3可以延伸至端面4,因为激光光束在撞击到内部的接缝位置8上的时候不会损伤滑动层3。
图3示出的是夹紧装置20的截面。在滑动轴瓦1被轧制之后,滑动轴瓦1被压入夹紧环22内,夹紧环22被安置在接收板21之中。接收板21被固定在旋转的转台(未示出)上。接下来把预先制成的止动盘10定位在端面4上并借助固定环23将其保持在所期望的位置中。
整个装置在由激光器30产生的激光光束25下转动,激光光束25在大约10°的夹角α下撞击到接缝位置8上。夹角α指的是与滑动轴瓦1轴线6垂线7的夹角。
激光光束25撞击在止动盘10与滑动轴瓦1的内侧面上。在焊接过程中,夹紧装置20会在激光光束25下旋转,从而使得整个内围得以焊接。焊缝在这里按照端面4与止动盘10之间的缝隙形成。
在焊接过程结束之后,将制成的焊接了止动盘10的滑动轴瓦1从夹紧装置中取出。
附图标记
1滑动轴瓦
2钢层
3滑动层
4端面
5接合缝
6滑动轴瓦的轴线
7轴线6的垂线
8接缝位置
10止动盘
10a、b部分环
11钢层
12滑动层
13凹槽
14断面
20夹紧装置
21接收板
22夹紧环
23固定环
25激光光束
30激光器
Claims (22)
1.带有至少一个止动盘(10)的滑动轴瓦,其中,滑动轴瓦(1)与止动盘(10)各自拥有钢背(2,11)与至少一个滑动层(3,12),其特征在于,止动盘(10)单部件或多部件地构成,并且止动盘(10)被借助激光焊接固定在滑动轴瓦(1)的端面(4)上。
2.按照权利要求1所述的滑动轴瓦,其中,止动盘(10)借助内侧的激光焊接固定在滑动轴瓦(1)的端面上,其中,激光光束(25)被定位到滑动轴瓦(1)与止动盘(10)的内侧面上。
3.按照权利要求1或2所述的滑动轴瓦,其中,r≥0.5*d,其中,d表示的是滑动轴瓦(1)的径向厚度,r表示的是滑动轴瓦(1)端面(4)的接触面的径向延伸。
4.按照权利要求3所述的滑动轴瓦,其中,r>0.7*d。
5.按照权利要求3或4所述的滑动轴瓦,其中,r>0.8*d。
6.按照权利要求3至5之一所述的滑动轴瓦,其中,r<d。
7.按照权利要求6所述的滑动轴瓦,其中,r≤(d-ds),其中ds是滑动层(3)的厚度。
8.按照权利要求1至7之一所述的滑动轴瓦,其中,滑动轴瓦(1)的滑动层(3)延伸至端面(4)。
9.按照权利要求1至8之一所述的滑动轴瓦,其中,滑动轴瓦(1)与止动盘(10)的滑动层(3,12)由相同或不同的材料形成。
10.按照权利要求1至9之一所述的滑动轴瓦,其中,至少一个滑动层(3,12)由热敏材料形成。
11.按照权利要求1至10之一所述的滑动轴瓦,其中,这两个滑动层(3,12)由塑质材料和/或由金属合金形成。
12.按照权利要求1至10之一所述的滑动轴瓦,其中,一个滑动层(3或12)由塑质材料形成、一个滑动层(3或12)由金属合金形成。
13.按照权利要求1至12之一所述的滑动轴瓦(1)在柴油喷射泵中的应用。
14.按照权利要求1至12之一所述的滑动轴承(1)在自动变速器中的应用。
15.按照权利要求1至12之一所述的滑动轴承(1)在风扇马达中、尤其在载重卡车的风扇马达中的应用。
16.按照权利要求1至12之一所述的滑动轴承(1)在减震器中的应用。
17.用来制造含有至少一个由单部件或多部件构成的止动盘(10)的滑动轴瓦的方法,该方法具有下述步骤:
-轧制钢坯,其中,钢坯具有至少一个用于滑动轴瓦(1)的滑动层(3);
-从钢带中制取由单部件或多部件构成的止动盘(10),其中,钢带具有至少一个滑动层(12);
-将滑动轴瓦(1)置入夹紧装置(20)之中,在该夹紧装置(20)中,滑动轴瓦(1)获得其最终的直径;
-将止动盘(10)安置并固定在滑动轴瓦(1)的端面上;
-借助激光光束(25)将止动盘(10)与滑动轴瓦(1)焊接在一起;
-从夹紧装置中取出滑动轴瓦(1)。
18.按照权利要求17所述的方法,其中,激光光束(25)被定位到滑动轴瓦(1)与止动盘(10)的内侧面上。
19.按照权利要求18所述的方法,其中,激光光束(25)在与滑动轴瓦(1)轴线(6)的垂线(7)的夹角α成0°-20°下、优选5°-20°下定位。
20.按照权利要求19所述的方法,其中,激光光束在5°-15°的夹角α下定位。
21.按照权利要求19所述的方法,其中,激光光束(25)在10°-20°的夹角α下定位。
22.按照权利要求17至24之一所述的方法,其中,带有止动盘(10)的滑动轴瓦(1)在激光光束(25)下旋转。
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