關節軸承的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及軸承技術領域，特別是涉及一種關節軸承(Spherical PlainBearing)。
【背景技術】
[0002]關節軸承主要是由一個具有外球面的內圈和一個具有內球面的外圈組成。關節軸承一般用于速度較低的擺動運動(即角運動)，由于滑動表面為球面形，亦可在一定角度范圍內作傾斜運動(即調心運動)，在支承軸與軸殼孔不同心度較大時，仍能正常工作。關節軸承能承受較大的負荷，因而被廣泛應用于工程液壓油缸、鍛壓機床、工程機械、自動化設備、汽車減震器、水利機械等行業。
[0003]如圖1所示，現有一種關節軸承包括:具有外球面的內圈I ;套設在內圈I上的外圈2，外圈2具有與內圈I的外球面滑動配合的內球面。如圖2所示，在該關節軸承的一種應用中，軸3位于內圈I內、并與內圈I緊配合，關節軸承安裝在軸承座4上。
[0004]在使用中發現，外圈2外緣部沿軸向的兩端、以及軸承座4與外圈2外緣部沿軸向的兩端接觸的位置，均存在較大的應力(定義該位置的應力為邊緣應力(edge stress)),導致外圈2和軸承座4發生塑性變形，甚至會導致關節軸承的失效。
[0005]為了解決該問題，現有技術提出了一種解決方案:如圖3所示，在外圈2和軸承座4之間設置套筒5。但是，這種解決方案又會帶來新的問題:在該關節軸承的應用中，需使用額外的套筒，不僅增加了成本，還增加了安裝套筒的步驟。

【發明內容】

[0006]本發明要解決的問題是:應用現有關節軸承時，為了減小外圈和軸承座的邊緣應力，需使用額外的套筒，不僅增加了成本，還增加了安裝套筒的步驟。
[0007]為解決上述問題，本發明提供了一種關節軸承，包括:
[0008]具有外球面的內圈；
[0009]套設在所述內圈上的外圈,所述外圈具有與所述內圈的外球面滑動配合的內球面及沿軸向位于所述內球面兩側的環形端面；
[0010]所述環形端面設有凹槽。
[0011]可選的，所述凹槽為環繞所述外圈軸線的環形凹槽或弧形凹槽。
[0012]可選的，所述凹槽為環繞所述外圈軸線的圓環形凹槽或圓弧形凹槽。
[0013]可選的，所述凹槽具有朝向所述環形端面的底面，所述底面為平面或弧面。
[0014]可選的，所述凹槽的縱向截面呈弧形。
[0015]可選的，所述凹槽與環形端面的內圓周之間的距離，和所述凹槽與環形端面的外圓周之間的距離相等。
[0016]可選的，所述凹槽的深度取值在所述軸承外圈的寬度的3.6%到12.7%之間。
[0017]可選的，所述凹槽的深度取值在所述軸承外圈的寬度的5.5%到7.2%之間。
[0018]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
[0019]應用本發明技術方案的關節軸承時，由于外圈的環形端面設有凹槽，外圈產生邊緣應力的位置剛度降低、更容易變形，故無需使用額外的套筒即可達到減小外圈和軸承座的邊緣應力的目的，不僅降低了成本，也省去了安裝套筒的步驟。
【附圖說明】
[0020]圖1是現有一種關節軸承沿軸向剖面的立體剖面圖；
[0021]圖2是現有一種關節軸承的一種應用中，關節軸承、軸承座及軸沿軸向剖面的剖面圖；
[0022]圖3是圖2所示關節軸承和軸承座之間設置有套筒時沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0023]圖4是本發明的第一實施例中關節軸承沿軸向剖面的立體剖面圖；
[0024]圖5是本發明的第一實施例中關節軸承沿軸向剖面的剖面圖及局部放大圖；
[0025]圖6是本發明第一實施例關節軸承的一種應用中，關節軸承、軸承座及軸沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0026]圖7是本發明的第二實施例中外圈沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0027]圖8是本發明的第三實施例中外圈沿軸向剖面的局部剖面圖；
[0028]圖9是本發明的第四實施例中外圈沿軸向看過去的側視圖；
[0029]圖10是針對不同關節軸承在同一種應用的仿真實驗中測得的軸承座應力曲線變化圖。
【具體實施方式】
[0030]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
[0031]如圖4和圖5所示，本發明第一實施例的關節軸承包括:
[0032]具有外球面的內圈10 ；
[0033]套設在內圈10上的外圈20，外圈20具有與內圈10的外球面滑動配合的內球面SI及沿軸向位于內球面SI兩側的環形端面S2，環形端面S2設有環繞外圈20軸線的環形凹槽200。
[0034]如圖6所示，在本實施例關節軸承的一種應用中，軸30位于內圈10內、并與內圈10緊配合，關節軸承安裝在軸承座40上，且外圈20與軸承座40直接接觸。
[0035]在外圈20的環形端面S2設置凹槽200后，使得外圈20產生邊緣應力的位置剛度降低、更容易變形，因而能夠減小外圈20的邊緣應力，進而能夠減小軸承座40的邊緣應力。
[0036]由上述分析可知，應用本實施例的關節軸承時，無需使用額外的套筒即可達到減小外圈和軸承座邊緣應力的目的，不僅降低了成本，也省去了安裝套筒的步驟。
[0037]繼續參照圖6所示，在關節軸承使用過程中發現，外圈20內緣部沿軸向的兩端、以及內圈10與外圈20內緣部沿軸向的兩端接觸的位置也會存在較大的邊緣應力。在外圈20的環形端面S2設置凹槽200后，使得外圈20產生邊緣應力的位置剛度降低、更容易變形，因而在減小外圈20的邊緣應力的同時，還能夠減小內圈10的邊緣應力。
[0038]當凹槽200沿徑向距離軸承座40越近時，外圈20外緣部的邊緣應力、以及軸承座40的邊緣應力越小，外圈20內緣部的邊緣應力、以及內圈10的邊緣應力越大。作為折中考慮，可以使凹槽200與環形端面S2的內圓周之間的距離，和凹槽200與環形端面S2的外圓周之間的距離相等。
[0039]如圖5所示，在本實施例中，凹槽200為圓環形凹槽，使得凹槽200沿徑向位于內球面SI 一側的兩個側面210為圓環面，且凹槽200朝向環形端面S2的底面220為弧面。
[0040]在本發明的第二實施例中，如圖7所示，凹槽200朝向環形端面S2的底面220也可以為平面。
[0041]在本發明的第三實施例中，如圖8所示，凹槽200的縱向截面(外圈20的軸線位于縱向截面上)呈弧形。
[0042]需說明的是，凹槽200的形狀并不能僅局限于所給實施例，它