庄艺锋

（福建漳州职业技术学院，福建 漳州 363000）

0 引言

镶垫型向心关节轴承是向心关节轴承中的一种，其外圈型腔和衬垫设计十分重要，它将直接影响到产品的质量和加工速度，甚至影响到产品开发的成功与否。本文介绍的关节轴承基本结构是一个由内凹面的外圈和有外球面的内圈组成，外圈内凹面镶有衬垫，衬垫与内圈外球面形成一对滑动副，主要适用于摆动运动、倾斜运动和低速旋转运动[1]的机械机构。外圈内凹面（下称型腔）镶有衬垫是该产品的主要结构特点，轴承型腔与衬垫设计、衬垫压配及其装置，是该产品开发的技术关键。

1 轴承型腔、衬垫尺寸设计

1.1 外圈型腔尺寸设计

外圈型腔结构示意图如图1所示。图中：C3为外圈型腔高度；C1为外圈宽度；H为型腔圆柱 部 分 长 度；D1′为型腔内径；Sφ为轴承球径；D′为型腔外径；α角度为10°～13°。主要尺寸计算如下：外圈型腔高度C3=K1·C1；型腔圆柱部分长度H=K2×C1；型腔内径D1′=Sφ+K3；型腔外径D′= D1′+2×cos α×（C3-H）。式中：系数K1为2/5～1/3；系数K2为4/25～2/1；系数K3为0.4～0.5。

图1 外圈型腔结构示意图

1.2 轴承衬垫尺寸设计

轴承衬垫结构如图2所示。主要尺寸计算如下：

图2 轴承衬垫结构示意图

衬垫外径D1= D1′-K1；衬垫高度H′=C3+K2。式中：系数K1为0.2～0.4；系数K2为0.1～0.2，

衬垫小端面内径尺寸d2=d1+2×sin β×H′；衬垫大端面内径尺寸

式中：β为衬垫内孔斜角，11°～14°；V为型腔的体积（单边）。

1.3 衬垫压配装置零件设计

1.3.1 压配上模

压配上模结构如图3所示。主要尺寸计算如下：

图3 压配上模结构示意图

压配上模外径D1=D1′-K1。式中：系数K1为0.3～0.6；D1′为轴承型腔内径（如图1）。

压配上模内径d1=d+K2。式中，系数K2为0～0.05。……