一种高度单元化的航天航空用关节轴承的制作方法

1.本发明属于航空飞行器零件领域，尤其是涉及一种高度单元化的航天航空用关节轴承。


背景技术：

2.随着我国航空航天事业的蓬勃发展，航空航天用精密轴承作为机械的关节，起着举足轻重的作用。广泛应用于飞行器的执行系统、传动和控制系统领域。
3.随着飞行器的飞行速度越来越块，灵活性越来越高，深空探测的距离越来越远，减轻机体重量，实现多个功能的集成显得尤为重要。轻量化和多元化一直是飞行领域努力的方向。轴承一直作为传统机械领域里的标准件而存在，但是在航空航天领域对其更加严格的要求，也让轴承固有的缺点成为限制领域发展的严重障碍。这也使得传统轴承只能保持其固有的支撑、旋转和减小摩擦的功能，很难再肩负起其它传动(如齿轮传动和链传动)和固定运动(如固定周期运动)的功能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种高度单元化的航天航空用关节轴承，以使轴承集成更多的功能，提高轴承的应用场景，满足航空航天可靠连接并能够实现指定动作。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种高度单元化的航天航空用关节轴承，包括内环，所述内环内设有键槽；
7.外环，所述外环套设于所述内环上，外环与内环之间转动连接；
8.摇臂，所述摇臂与外环固接或可拆卸连接，摇臂上设有用于连接轴杆的连接孔；
9.齿轮，所述齿轮与外环同轴固接或可拆卸连接。
10.进一步地，外环与内环之间设有自润滑衬垫。
11.进一步地，所述外环内壁为凹球面，所述内环外壁为对应的凸球面。
12.进一步地，所述摇臂绕轴杆最大转动角度小于180
°
。
13.进一步地，所述摇臂包括环套部及连接部，所述环套部与外环固接，所述连接孔设于连接部上，连接孔的开口方向与内环的开口方向平行。
14.进一步地，所述环套部的截面为近似圆形。
15.进一步地，所述连接部包括对称设置的两个连接板，两个连接板之间留有间隙。
16.进一步地，外环与内环之间设有防尘组件。
17.相对于现有技术，本发明所述的高度单元化的航天航空用关节轴承具有以下优势：
18.(1)本发明所述的关节轴承改变了传统外圈单一功能，将摇臂、齿轮与外环集成在一起，丰富了功能，减少了零件数量，降低了装配难度，对比传统产品具有功能多元化、轻量化以及体积空间小的优势，同时又不破坏轴承自身性能的优势；
19.(2)本发明所述的关节轴承能够实现轴承内环与轴的键槽连接，满足轴承内环的
可靠连接，不会因轴承外圈装配过盈量大小选择造成连接不可靠；
20.(3)本发明所述的关节轴承通过该结构改变，能够实现轴承具备摇臂的功能以及法兰连接的功能，满足轴承外圈的可靠连接，不会因轴承外圈装配过盈量大小选择造成连接不可靠。
附图说明
21.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1为本发明实施例所述的关节轴承的剖视结构示意图；
23.图2为本发明实施例所述的关节轴承绕轴杆转动的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1、外环；2、内环；3、自润滑衬垫；4、摇臂；5、齿轮；6、环套部；7、连接板；8、连接孔。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.本发明中的高度单元化的航天航空用关节轴承，包括内环2、外环1、摇臂4、齿轮5，内环2内设有键槽；
31.外环1套设于内环2上，外环1与内环2之间转动连接，外环1内壁为凹球面，内环2外壁为对应的凸球面，外环1与内环2之间可以填充滚动件，如滚珠、滚柱等，为提高转动流畅度，还可以在外环1与内环2之间注入润滑油，或者在外环1与内环2之间设置自润滑衬垫3，外环1与内环2之间设有防尘组件，提高关节轴承的防尘效果；
32.摇臂4与外环1固接或可拆卸连接，例如，摇臂4与外环1可以通过焊接固定，外环1与摇臂4上可以设有对应的螺纹，通过螺纹可拆卸连接，摇臂4与外环1也可以为一体铸造成型，摇臂4上设有用于连接轴杆的连接孔8，轴杆穿过连接孔8，轴杆的两端螺纹连接螺母，即
可实现摇臂4与其他部件的连接，此时摇臂4绕轴杆可以自由转动，最大转动角度应当小于180
°
；
33.本实施例中的摇臂4包括环套部6及连接部，环套部6的截面为近似圆形，环套部6中部设有内孔，内孔内设有键槽，外环1外壁设有与键槽对应的连接键，连接键插入键槽中使环套部6套设在外环1上，且环套部6与外环1之间无法相互转动，外环1套上开有安装孔，外环1上开有螺纹孔，螺栓穿过安装孔与螺纹孔螺纹连接，即可使环套部6与外环1固定连接，连接孔8设于连接部上，连接孔8的开口方向与内环2的开口方向平行，连接部包括对称设置的两个连接板7，两个连接板7之间留有间隙，间隙用于其他零件插入，再通过轴杆使连接板7与其他零件转动连接。
34.齿轮5与外环1同轴固接或可拆卸连接，例如齿轮5与外环1可以为焊接，也可以为一体铸造成型，外环1上可以设有定位柱，齿轮5上设有与定位柱对应的定位孔，定位柱插入定位孔内，再通过螺母螺纹连接定位柱使齿轮5与外环1固定连接。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高度单元化的航天航空用关节轴承，其特征在于：包括内环，所述内环内设有键槽；外环，所述外环套设于所述内环上，外环与内环之间转动连接；摇臂，所述摇臂与外环固接或可拆卸连接，摇臂上设有用于连接轴杆的连接孔；齿轮，所述齿轮与外环同轴固接或可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：外环与内环之间设有自润滑衬垫。3.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：所述外环内壁为凹球面，所述内环外壁为对应的凸球面。4.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：所述摇臂绕轴杆最大转动角度小于180
°
。5.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：所述摇臂包括环套部及连接部，所述环套部与外环固接，所述连接孔设于连接部上，连接孔的开口方向与内环的开口方向平行。6.根据权利要求5所述的关节轴承，其特征在于：所述环套部的截面为近似圆形。7.根据权利要求5所述的关节轴承，其特征在于：所述连接部包括对称设置的两个连接板，两个连接板之间留有间隙。8.根据权利要求1所述的关节轴承，其特征在于：外环与内环之间设有防尘组件。

技术总结
本发明提供了一种高度单元化的航天航空用关节轴承，包括内环、外环、摇臂、齿轮，内环内设有键槽，所述外环套设于所述内环上，外环与内环之间转动连接，所述摇臂与外环固接或可拆卸连接，摇臂上设有用于连接轴杆的连接孔，所述齿轮与外环同轴固接或可拆卸连接。本发明所述的关节轴承改变了传统外圈单一功能，将摇臂、齿轮与外环集成在一起，丰富了功能，减少了零件数量，降低了装配难度，对比传统产品具有功能多元化、轻量化以及体积空间小的优势，同时又不破坏轴承自身性能的优势。时又不破坏轴承自身性能的优势。时又不破坏轴承自身性能的优势。


技术研发人员：张博威 徐英超 伍子晟 张同一 肖琦 黄晓春
受保护的技术使用者：航天精工股份有限公司
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/11/23