機械構件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括與第二部分(1,3)接觸的第一部分(6)，所述第二部分相對于所述第一部分可動，所述部分中的至少一個至少在第一部分和第二部分之間的接觸區(qū)域處包括固體潤滑劑涂層，并且所述固體潤滑劑涂層能單獨潤滑所述機械構件。根據(jù)本發(fā)明，機械構件包括保持和毛細分布裝置，所述保持和毛細分布裝置用于以在所述部分之間形成膜的方式來將流體分布到各部分之間，所述膜能在每個接觸區(qū)域處被臨時刺穿。
【專利說明】運行時受到高軸向負載和較小和/較慢的:軸承致動飛行器的諸如飛行控制表面之類
、特別是當與行星滾柱螺桿或軸承的、較小在這種狀況下極為難以在行星滾柱和行星良柱軸承的環(huán)之間獲得均勻的油膜，由此使母滑劑具有低黏度時，該缺點變得更甚。由承。脂抵抗較高軸向負載，并良好地適于定應用、諸如航空領域的應用來說，在不進久。
有隨溫度大幅變化的黏度。由此，在接近固，由此減慢或阻止行星滾柱的轉動。遺憾(口以致動飛行控制表面時，行星滾柱螺桿或丨于潤滑并不適于這種應用。
母之間或者滾柱和軸承的環(huán)之間的各種接柱螺桿或軸承，以限制該現(xiàn)象發(fā)生。卜接觸的第一部分的機械構件，該第二部分第一部分和第二部分之間的接觸區(qū)域處包械構件。
3分布裝置，用以將流體分布在各部分之間區(qū)域處被臨時刺穿。
，而自身并不用于執(zhí)行潤滑機械構件的功妾觸區(qū)域內(nèi)使各部分之間直接接觸，這些接
部分的表面接觸。所述表面當然具有缺陷I勺。由此，接觸區(qū)域不通過兩個表面之間的多個接觸點構成，由此，一旦停止兩個表面:件、同軸圍繞第一元件的第二元件以及周面之間的多個滾動體，以與所述表面協(xié)作，滾動體與第一元件的外表面和第二元件的體潤滑劑涂層在滾動體或外表面和內(nèi)表面的下述描述可得到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)
丨剖切立體圖；
的行星滾柱螺桿的示意橫剖圖；
的行星滾柱螺桿的示意縱剖圖；
丨圖1的行星滾柱螺桿的示意縱剖圖；以及丨圖1的行星滾柱螺桿的示意橫剖圖。
元例中是行星滾柱螺桿，該行星滾柱螺桿包丨分布裝置包括設置在保持行星滾柱7內(nèi)的；行星滾柱7的縱向軸線上的圓柱形空腔的這些通道沿保持行星滾柱7形成于儲槽12找I例中，流體自然地具有可與所述通道13
值黏度隨溫度極少變化。由此，即使行星滾交佳的方式，流體在251的溫度下具有1平司時具有-40 V到-90 V的凝固點。以更佳111178之間的黏度，同時具有-601到-851
區(qū)域處的熱應力。在較佳實施例中，流體還
1許在行星滾柱6和螺桿1或者行星滾柱61星滾柱6與螺桿1或螺母3之間直接接觸，。在較佳實施例中，流體具有適于在膜已被時寺性(黏度、表面張力等滾珠軸承或滾柱軸承、推力滾針軸承、循環(huán)滾柱螺桿、齒輪以及更具體地包括與第二部分接觸的第一部分的任何其它機械構件，該第二部分相對于第一部分可動。在行星滾柱軸承的情況下，第一元件是內(nèi)圈，第二元件是外圈，并且滾動體是行星滾柱。
[0052]盡管此示例中的螺桿1、螺母3和行星滾柱6均具有它們自己的固態(tài)潤滑劑涂層，但可以僅僅螺桿I和螺母3具有對應的固態(tài)潤滑劑涂層。在變型中，可以僅行星滾柱6具有固態(tài)潤滑劑涂層。固態(tài)潤滑劑涂層可覆蓋外表面2的全部或一部分、內(nèi)表面4的全部或一部分或者行星滾柱6的表面的全部或一部分，從而使其覆蓋至少接觸區(qū)域。
[0053]保持和毛細分布裝置不一定與固態(tài)潤滑劑涂層不相容。然而并且較佳地，如果第一元件和第二元件是具有固態(tài)潤滑劑涂層的唯一元件，則保持和毛細分布裝置設置在滾動體中的至少一個內(nèi)。在變型中，如果滾動體是具有固態(tài)潤滑劑涂層的唯一元件，則保持和毛細分布裝置設置在第一元件和第二元件內(nèi)。
[0054]盡管在此示例中固態(tài)潤滑劑涂層包括WS2，但固態(tài)潤滑劑涂層可包括適于構成固態(tài)潤滑劑的任何其它材料，并且例如它可包括二硫化鑰(MoS2)、石墨等。固態(tài)潤滑劑涂層可包括包含到螺桿I和/或螺母3和/或行星滾柱6的表面的淺表部內(nèi)的固態(tài)潤滑劑顆粒，因而，這些元件的磨損使所述潤滑劑顆粒逐步露出。
[0055]參照圖5，盡管在此示例中保持和毛細分布裝置設置在行星滾柱中的一個內(nèi)，但保持和分布裝置可設置在某一更大數(shù)目的行星滾柱6內(nèi)或者實際上在每個行星滾柱6內(nèi)。在一變型中，保持和毛細分布裝置可設置在輔助滾動體20內(nèi)。每個輔助滾動體20將通過如下方式來與行星滾柱6中的至少一個接觸，S卩，通過相對于行星滾柱徑向設置，但不與第一或第二元件接觸。每個輔助滾動體20包括彈性保持裝置22 (在圖5中僅標示出彈性保持裝置中的兩個)，以基本上徑向推動成與相關聯(lián)的行星滾柱6接觸。輔助滾動體20較佳地關于行星滾柱6對稱設置。以較佳的方式，每個行星滾柱6與至少一個輔助滾動體20相關聯(lián)。
[0056]在一變型中，每個輔助滾動體20同時與兩個相鄰的行星滾柱6接觸，從而相對于其徑向設置。輔助滾動體20較佳地關于行星滾柱6對稱分布。
[0057]保持和毛細分布裝置可與上述那些不同。例如，各通道可設置在單個直徑平面內(nèi)或者它們可角度上相互偏置，以沿橫向于相關聯(lián)的行星滾柱的縱向軸線延伸的不同方向通到行星滾柱的螺紋側面內(nèi)。
[0058]代替儲槽和各通道，保持和毛細分布裝置可包括位于行星滾柱(如圖4中所示)的至少一個內(nèi)和/或至少一個輔助滾動體內(nèi)的供給部，該供給部通過行星滾柱內(nèi)和/或輔助滾動體內(nèi)的一組孔來形成。行星滾柱和/或輔助滾動體則較佳地包括非常多孔的材料外層。在變型中，行星滾柱和/或輔助滾動體由非常多孔的材料制成。在另一變型中，保持和毛細分布裝置包括圖3中所示類型的儲槽和使能夠通過多孔外層進行毛細分布的內(nèi)部供給部。然而，對于行星滾柱螺桿受到較大軸向負載的應用來說，不推薦使用多孔行星滾柱，因為它們易于破裂。然后，可以利用輔助滾動體，或者選擇尺寸專門設計成抵抗如下負載的行星滾柱螺桿的行星滾柱，該負載比由其余行星滾柱可抵抗的負載小，這些其余滾柱能自行抵抗整個機械負載。
[0059]一般來說，適當?shù)氖窍鄬τ跈C械構件所用于的應用來設計機械構件，特別是以確保流體總是在滾動體和兩個元件中的每個之間形成連續(xù)膜。[0060]例如，當機械構件定期沿較長路程、特別是最大或幾乎最大的路程行進時，保持和毛細分布裝置可與比所有滾動體數(shù)目要小的多個滾動體相關聯(lián)。同樣，通道13的數(shù)目比所示的數(shù)目小。然后，保持和毛細分布裝置可包括用于將儲槽12連接到圖3中所示實施例中的相關聯(lián)的行星滾柱6的螺紋的單個通道13，或者用于將儲槽連接到滾動體或者輔助滾動體的外壁的單個通道。
[0061]此外，盡管在此示例中流體是極性流體并且更精確地是硅流體，但流體可以是某些其它流體。如果固體潤滑劑特別期望由對于固體潤滑劑的化學和熱環(huán)境非常不敏感的流體來保護，則有利地使用基于聚四氟乙烯(PTFE)的流體。
[0062]由于流體不涉及潤滑機械構件并且由于它不是機械術語意義上的“工作”流體，無須根據(jù)流體的潤滑特性或機械特性來選擇流體。如上所述，流體的黏度及其動力毛細特性是使得可選擇適于機械構件的使用狀況的流體的重要參數(shù)。流體的導熱性還可根據(jù)機械構件計劃將要用于的應用場合而是重要的。主要還可根據(jù)固態(tài)潤滑劑或機械構件計劃用于的應用場合來選擇流體。
【權利要求】
1.一種機械構件，所述機械構件包括與第二部分（1，3)接觸的第一部分(6)，所述第二部分相對于所述第一部分可動，這些部分中的至少一個至少在所述第一部分和所述第二部分之間的接觸區(qū)域處包括固體潤滑劑涂層，所述固體潤滑劑涂層適于自行潤滑所述機械構件，所述機械構件的特征在于它包括保持和毛細分布裝置，所述保持和毛細分布裝置用于以在各部分之間形成膜的方式來將流體分布到各部分之間，所述膜能在每個接觸區(qū)域處被臨時刺穿。
2.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，包括第一元件（I)、同軸圍繞所述第一元件的第二元件（3)以及周向分布在所述第一元件的外表面（2)和所述第二元件的內(nèi)表面(4)之間的多個滾動體(6)，以與所述表面協(xié)作，至少所述內(nèi)表面和所述外表面或至少所述滾動體至少在每個滾動體與所述第一元件的外表面和所述第二元件的內(nèi)表面之間的接觸區(qū)域處包括固體潤滑劑涂層，所述保持和毛細分布裝置設置成在所述滾動體和每個表面之間形成膜，所述膜能在每個滾動體和所述表面之間的每個接觸區(qū)域處被臨時刺穿，每個滾動體和這些元件中的一個或另一個分別構成所述第一部分和所述第二部分。
3.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，所述流體在25°C的溫度下具有ImmVs到2000mm2/s之間的黏度，同時具有_40°C到_90°C的凝固點。
4.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，所述流體是極性流體。
5.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，所述流體是硅流體。
6.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，所述流體是基于聚四氟乙烯（PFPE)的。
7.如權利要求2所述的機械構件，其特征在于，所述第一元件是螺桿（I)，所述第二元件是螺母（3)，而所述滾動體是行星滾柱（6)。
8.如權利要求2所述的機械構件，其特征在于，所述第一元件是內(nèi)圈，所述第二元件是外圈，并且所述滾動體是行星滾柱。
9.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，所述固態(tài)潤滑劑涂層包括二硫化鑰(MoS2)。
10.如權利要求1所述的機械構件，其特征在于，所述固態(tài)潤滑劑涂層包括二硫化鎢(WS2)。
11.如權利要求2所述的機械構件，其特征在于，所述保持和毛細分布裝置與所有滾動體（6)相關聯(lián)。
12.如權利要求2所述的機械構件，其特征在于，所述保持和毛細分布裝置包括設置在所述滾動體出）中的一個內(nèi)的流體儲槽（12)，至少一個通道（13)設置在所述滾動體內(nèi)、于儲槽和所述滾動體的外壁之間，所述流體具有能與所述通道的尺寸相容的黏度和毛細特性。
13.如權利要求2所述的機械構件，其特征在于，所述保持和毛細分布裝置包括位于所述滾動體(6)內(nèi)的至少一個內(nèi)的內(nèi)部供給部，所述供給部由所述滾動體內(nèi)的一組孔構成。
14.如權利要求2所述的機械構件，其特征在于，所述保持和毛細分布裝置設置在至少一個軸向滾動體（20)內(nèi)，所述至少一個軸向滾動體通過相對于滾動體徑向設置但不與所述第一元件或第二元件接觸來與所述滾動體中的至少一個接觸，并且包括彈性保持裝置(22)以將其基本上徑向推到與相關聯(lián)的滾動體接觸。
【文檔編號】F16C33/10GK104040221SQ201280059487
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月3日 優(yōu)先權日:2011年12月6日
【發(fā)明者】J·拉法汀, E·莫勒迪 申請人:薩甘安全防護公司