具有形狀記憶合金部件的軸承的製作方法

2023-12-03 05:16:51

專利名稱：具有形狀記憶合金部件的軸承的製作方法
技術領域：
本申請的方法和設備涉及ー種軸承。該軸承能夠在例如直升機上使用。
背景技術：
某些軸承，諸如彈性軸承，使用交替的金屬墊片層和彈性材料層。在軸承的製造期間，要進行相當大的努力來安裝該彈性材料層以使得每個層處於預壓縮中。在一些軸承中，使用低等級彈性材料，以使得彈性的部分能夠被擠壓成軸承的幾何形狀。因此，需要一種改進的軸承以及製造該軸承的方法。


被認為是本申請的方法和設備的新穎性特徵在所附的權利要求中闡述。然而，該方法和設備自身，以及優選的使用模式及其進ー步的目的和優勢，將通過參照下文中結合附圖閱讀的詳細說明被最佳理解，附圖中圖1為根據本申請的示意性實施方式的軸承組件的主視圖；圖2為根據本申請的示意性實施方式、從圖1中的剖面線2-2截取的軸承組件的橫截面視圖；圖3為根據本申請的示意性實施方式的製造該軸承組件的方法的示意性視圖。
具體實施例方式下文中描述了該設備和方法的示意性實施方式。為了簡潔，在該說明書中將不描述實際實施的所有特徵。當然，將理解到，在任何這種實際的實施方式的研發中，必須進行許多特有實施的決定，以實現研發人員的具體目標，例如符合系統相關的和商業相關的限制，這些限制在每個實施中都將變化。而且，應當理解，這種研發努力可能是複雜且耗時的，但對於本領域中受益於本公開的那些普通技術人員而言，則只不過是常規的任務。在說明書中，當裝置在附圖中被描繪時，要參照在多個部件之間的空間性關係以及部件的多個方面的空間性定向。然而，如本領域技術人員完整地閱讀完本申請後將了解到的，此處描述的裝置、構件、設備等可布置於任何期望的定向中。因此，當此處描述的設備可在任何期望的方向上定向時，用於描述多個部件之間的空間性關係或用於描述這些部件的方面的空間性定向的諸如「上面」、「下面」、「上部」、「下部」的術語或者其他類似的術語的使用，應當被理解為分別描述了部件之間的相對關係或這些部件的方面的空間性定向。本申請的設備包括軸承，該軸承具有ー個或更多個彈性構件，該ー個或更多個彈性構件處於通過墊片加載的預壓縮中，該墊片包含形狀記憶合金。該形狀記憶合金墊片被構造用於當溫度變化時產生預壓縮。本申請的方法包括通過利用形狀記憶合金墊片在弾性構件上施加預壓縮來製造軸承。參照圖1和2，描繪了示例性軸承組件101。軸承組件101可包含殼體103、多個墊片105a-105c、多個彈性構件107a-107c，以及內部軸承構件109。每個墊片105a_105c包含形狀記憶合金，其被構造用於在向內相鄰的彈性構件107b-107d上產生壓縮預緊力。例如，墊片105a在彈性構件107b中施加壓縮。類似地，墊片105b在彈性構件107c中施加壓縮。此外，墊片105c在彈性構件107d中施加壓縮。在彈性構件上的預壓縮力有助於通過減小間接剪切應カ而增加其使用壽命。每個墊片105a_105c包含形狀記憶合金，該形狀記憶合金使墊片105a_105c經受溫度増加時而收縮。每個墊片105a-105c優選地為圓筒形狀。然而，軸承組件101也可包含具有其他形狀的墊片和彈性構件。此外，應當理解，軸承組件101可包含任何數量的墊片和彈性構件。參照圖3，其示意性地示出了製造軸承組件101的方法301。在步驟303中，優選地，模製彈性構件107a-107d，但彈性構件107a-107d也能夠根據其他的方法製造。在步驟303中，進ー步地，製造殼體103和內部軸承構件109。殼體103和內部軸承構件109優選地包含剛性金屬材料，並且可根據本領域已知的多種方法來製造。在步驟303中，進ー步地，製造姆個墊片105a-105c。姆個墊片105a-105c優選地包含形狀記憶合金,該形狀記憶合金使得該零件在受熱時其尺寸和形狀返回到預定的原始形狀。同樣地，每個墊片105a-105c被製造成使得在周圍環境溫度下的尺寸和形狀略微小於向內靠近定位的彈性構件的尺寸和形狀。本領域已知的各種形狀記憶合金在該墊片105a-105c的構成中都是可接受的。例如，能夠在墊片105a-105c中使用包含鎳/鈦合金的形狀記憶合金。方法301還包括步驟305，步驟305包括使墊片105a_105c經受寒冷環境。步驟307可包括利用心軸擴展每個墊片105a-105c。寒冷環境以及來自心軸的擴展壓力的結合使得墊片105a-105c擴展。在方法301中，繼續將墊片105a_105c、彈性構件107a_107d連同內部軸承構件109組裝的步驟309。能夠使用膠粘劑來將每個墊片與相鄰的彈性構件緊固。例如，彈性構件107d能夠粘性地結合至內部軸承構件109和墊片105c。類似地，彈性構件107c能夠粘性地結合至墊片105c和墊片105b。此外，彈性構件107b能夠粘性地結合至墊片105b和墊片 105a。在方法301中，繼續用於允許墊片壓縮彈性構件的步驟311。由於零件被允許變熱，墊片105a-105c由於形狀記憶合金材料而引起收縮。由於墊片105a-105c收縮，弾性構件107b-107d壓縮。一旦墊片105a-105c已經完全收縮，剩下的彈性構件107a能夠被擠壓並且結合到殼體103和墊片105a之間的間隙內。在一些實施方式中，能夠施加熱量以便於使得墊片105a-105c返回到它們的原始形狀，由此施加收縮力。本申請的方法和設備提供了顯著的優勢，包括1)提供用於在彈性構件中產生預壓縮的更節省成本的製造技術；2)提供一種能夠使用更高等級的彈性材料來製造的方法；3)提供在整個彈性構件上更均勻的預壓縮。上文中公開的具體實施方式
僅是示意性的，本領域技術人員在受益於此文的教導後，能夠以對他們而言明顯的各種不同但對等的方式對該方法和設備進行修改和實踐。在不偏離本發明的範圍的情況下，可對本文描述的方法和設備做出修改、添加和刪減。該設備的部件可為集成的或分開的。該方法的步驟可為集成的或分開的。而且，該設備的操作可通過更多的、更少的或其他的部件執行。此外，除了在下面的權利要求中所描述的，不再意圖對此處示出的構造或設計的細節做出限制。因而，顯然以上公開的具體實施方式
可被改變或改型，並且所有的變型都被認為是在本申請的範圍和精神之內。相應地，在下面的權利要求中闡述了此處所尋求的保護。
為了有助於專利局，以及有助於該申請中公開任何專利的任何讀者解釋此處所附的權利要求，申請人希望指出，除了在具體權利要求中明確地使用了詞語「用於...的手段」、「用於...的步驟」，申請人無意於使所附權利要求中的任一項當其在本申請的提交日存在時，調用35U. S. C § 112第6段。
權利要求
1.ー種軸承組件,包括 殼體； 內部軸承構件； 彈性構件； 墊片，所述墊片包含形狀記憶合金，所述形狀記憶合金被構造用於當經受溫度變化時在所述彈性構件上施加壓縮カ。
2.根據權利要求1所述的軸承組件，還包括 在所述墊片和所述彈性構件之間的膠粘劑層。
3.根據權利要求1所述的軸承組件，其中，所述墊片被以大致圓筒方式成形。
4.根據前述權利要求1所述的軸承組件，其中，所述內部軸承構件被以大致圓筒方式成形。
5.根據權利要求1所述的軸承組件，其中，所述溫度變化為溫度増加。
6.根據權利要求1所述的軸承組件，其中，所述形狀記憶合金包括鎳/鈦合金。
7.根據權利要求1所述的軸承組件，還包括 附加彈性構件，所述附加彈性構件定位在所述墊片和所述殼體的內表面之間。
8.—種軸承組件,包括 殼體； 內部軸承構件； 多個彈性構件； 多個墊片，每個所述墊片包含形狀記憶合金。
9.根據權利要求8所述的軸承組件，其中，各所述墊片被構造用於當經受溫度增加時壓縮各所述彈性構件。
10.根據權利要求8所述的軸承組件，其中，每個所述彈性構件和每個所述墊片構件被以大致圓筒方式成形。
11.根據權利要求8所述的軸承組件，還包括 在每個所述墊片與所述彈性構件之間的膠粘劑層。
12.一種製造軸承組件的方法，所述方法包括以下步驟 提供內部構件、殼體、墊片和彈性構件； 冷卻所述塾片； 組裝所述內部構件、所述殼體、所述墊片和所述彈性構件；以及 加熱所述墊片，由此使得所述墊片壓縮所述彈性構件。
13.根據權利要求12所述的方法，還包括以下步驟 在所述墊片和所述彈性構件之間施加膠粘劑。
14.根據權利要求12所述的方法，還包括以下步驟 結合冷卻所述墊片的步驟，利用心軸擴展所述墊片。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述墊片包含形狀記憶合金。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，所述形狀記憶合金是鎳/鈦合金。
17.根據權利要求12所述的方法，其中，所述墊片為大致圓筒狀。
18.根據權利要求12所述的方法，其中，提供所述墊片和所述彈性構件的步驟包括提供在尺寸和形狀方面比所述墊片大的所述彈性構件。
全文摘要
一種軸承組件，包括一個或更多個彈性構件，所述一個或更多個彈性構件通過墊片被加載處於預壓縮中，所述墊片包含形狀記憶合金。所述形狀記憶合金被構造用於當溫度變化時在所述彈性構件中產生預壓縮。
文檔編號F16B11/00GK103032463SQ201210370709
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優先權日2011年10月3日
發明者丹尼爾·P·索蒂奧, 弗蘭克·B·斯坦普斯 申請人:貝爾直升機德事隆公司