基本信息
- 項目名稱：
- 非標系列單向軸承創(chuàng)新設計
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目主要對六個大類九種產品（電動泵用單向軸承、深井泵用單向軸承等）進行外觀創(chuàng)新設計，形成了國內外首創(chuàng)非標單向系列軸承關鍵核心技術體系。在結構上，確保了結構簡單、精密度高、互換性強；在效能上，在實現(xiàn)高效節(jié)能的同時，能夠保證較高的軸向、徑向負載和穩(wěn)定性。該系列產品已形成規(guī)模生產，出口到意大利、馬來西亞、印尼等。例如：船用單向軸承的年需求量約為20萬套，直接經濟效益2000多萬元。
- 詳細介紹：
- （一）泵用非標單向軸承的創(chuàng)新設計包括電動泵用單向軸承和深井泵用單向軸承兩項。針對過盈安裝對配合面的精度要求高，加工和裝拆的過程比較復雜，裝配后包容件和被包容件的徑向變形使得配合面間產生很大壓力的問題,創(chuàng)新設計是在軸承外環(huán)的端面上均布六個通孔，起固定連接的作用，取代原來采用的過盈連接。（二）摩托車用非標單向軸承的創(chuàng)新設計包括大排量摩托車用超越離合器（91C）與大排量摩托車用超越離合器（91B)。外圈與離合器安裝座傳統(tǒng)上采用鍵槽插入式裝配，通過創(chuàng)新設計，在外圈端面均布幾個螺紋通孔，通過孔的緊固起到了較好的定位作用，延長了使用周期。這樣的設計也可避免零件由于加工鍵槽的原因而使強度削弱，使之結構更緊湊，提高了同心度，進而降低了噪聲。（三）自動焊機用非標單向軸承的創(chuàng)新設計自動焊機用單向軸承創(chuàng)新設計的外圈的外表面采用了滾花結構，不僅防止了在過盈失效時的打滑，又改善了軸承的安全性，同時增加了視覺上的美觀度。（四） 煤礦輸送機用非標單向軸承的創(chuàng)新設計針對煤礦輸送機械單向軸承和農用收割機單向軸承，改進后的產品，在外圈上由插入式鍵槽代替了傳統(tǒng)的普通平鍵槽，降低了加工的難度，也給安裝帶來了便利。（五）船用非標單向軸承的創(chuàng)新設計對于船用單向軸承，該產品外圈材料仍然是軸承鋼，新的結構是將尾柄與下蓋板加工成一個整體，連同上下蓋板均采用45鋼。這不僅僅節(jié)省了原材料的資金投入（約30%），還簡化了加工工序難度。在性能上，也不影響其正常的運行。（六） 印刷機用非標單向軸承的創(chuàng)新設計對于印刷機械單向軸承，其外圈有n6等級的正公差，可以壓入公差等級為H7的座孔。端面的平鍵連接給安裝帶來了方便，縮短了安裝周期，提高了生產效率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 主要目的：優(yōu)化產品外觀形狀，使之便于裝配，增大聯(lián)接強度，提高機械使用壽命?；舅悸罚簯檬袌稣{研法、結構分析法、實驗法，確定創(chuàng)新設計方案；進行模擬仿真、產品試制創(chuàng)新點： 1.離合器鑲塊之間連接緊密，提高了運轉的同心度； 2. 裝配簡單，旋轉流暢； 3. 結構緊湊，外形美觀。技術關鍵和主要技術指標： 1.泵用單向軸承、船用單向軸承：其技術關鍵為螺紋孔連接。其中對于泵用單向軸承的基本參數(shù)還有最大扭矩、公稱空轉阻力扭矩、最大超越、最大分度和部分尺寸等。船用單向軸承的基本參數(shù)主要有極限速度、摩擦力矩、主要尺寸等。 2.大排量摩托車用超越離合器（91C）與大排量摩托車用超越離合器（91B)。技術關鍵是用螺紋連接代替鍵插入式連接。主要技術參數(shù)有：止口角為90°×1.2，螺紋孔的同心度小于Φ0.03mm，采用M6的螺釘進行固定等。 3.自動焊機用非標單向軸承：技術關鍵是外圈與安裝件連接時采用滾花式連接，主要參數(shù)為外圈表面滾花的模數(shù)、節(jié)距等。 4.對于煤礦輸送機械和農用收割機單向軸承：技術關鍵是采用插入式鍵槽連接?；緟?shù)主要有最大扭矩、公稱空轉阻力扭矩、最大超越、最大分度和部分尺寸等。 5.對于印刷機用單向軸承：技術關鍵是端面的鍵槽安裝方式，其基本參數(shù)主要有、極限速度、摩擦力矩、主要尺寸等。
科學性、先進性
- 1.泵用單向軸承為解決過盈安裝對配合面的精度要求高、加工和裝拆的過程比較復雜、裝配后包容件和被包容件的徑向變形使得配合面間產生很大壓力的問題，創(chuàng)新后在軸承外圈的端面上均布六個通孔取代原來采用的過盈連接。 2. 摩托車用單向軸承通過在外圈的端面上均布螺紋通孔起連接作用、在外圈與離合器安裝座采用滑配結構來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍵槽插入式裝配，增加了強度，使結構更緊湊，提高了同心度，降低了噪聲。 3. 自動焊機用單向軸承外圈的外表面采用了滾花結構，既防止了在過盈失效時的打滑，又改善了軸承的安全性，同時增加了視覺上的美觀度。 4. 煤礦輸送機用單向軸承利用外圈上的插入式鍵槽，代替了傳統(tǒng)的普通平鍵槽，降低了加工的難度，也給安裝帶來了便利。 5. 船用單向軸承將尾柄與下蓋板加工成一個整體，上下蓋板均采用45鋼。既節(jié)省了原材料，還簡化了加工工序，同時不影響其性能。 6. 印刷機用單向軸承端面的平鍵連接給安裝帶來了方便，縮短了安裝周期，提高了生產效率。
獲獎情況及鑒定結果
- 本系列作品于2009年12月，由中華人民共和國國家知識產權局正式授權公告為外觀設計專利9項。
作品所處階段
- 生產階段
技術轉讓方式
- 專利轉讓
作品可展示的形式
- 實物、產品 圖紙 磁盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 使用說明：該系列設計適用于機械行業(yè)，如輪船、收割機、印刷機、煤礦輸送機、深井泵、電動泵、自動電焊機和大排量摩托車離合器等 技術特點和優(yōu)勢：像船用單向軸承可替代從德國等國進口的產品，而泵類單向軸承則優(yōu)化了產品外觀形狀，便于裝配，聯(lián)接強度增大 適用范圍：適應現(xiàn)代各種機械要求的工作性能和使用壽命長以及維修保養(yǎng)簡便等特點 前景之技術性說明：提高了機械使用壽命，并大幅度降低了成本。 市場分析：軸承作為重要的機械基礎件，具有摩擦力小、易于啟動、升速迅速、結構緊湊、“三化”（標準化、系列化、通用化）水平高，其性能、水平和質量對主機的精度和性能有著直接的影響,廣泛應用于國民經濟和國防事業(yè)的各個領域。本系列的部分產品已經用于出口。 經濟效益：例如：船用單向軸承的年需求量約為20萬套，直接經濟效益2000多萬元。
同類課題研究水平概述
- 隨著市場經濟的迅猛發(fā)展，中國逐步成為世界制造的產業(yè)基地，各種高精密、高性能、高技術機械設備的需求越來越旺盛。單向非標準軸承作為許多高精密、高性能部位的關鍵傳動件，它的重要性不可言喻。目前世界上單向非標準軸承的高端市場幾乎為日本、德國和美國等壟斷，而我國對該領域的開發(fā)研究比較滯后。我國的軸承工業(yè)起步于1950年，經過60多年的發(fā)展，已經形成了比較系統(tǒng)完整的非標軸承生產與技術體系。隨著軸承市場進一步發(fā)展，我國軸承產品性能和價格優(yōu)勢不斷提升，許多國際著名汽車制造企業(yè)及汽車零部件巨頭大量從我國進口汽車零部件。但是與軸承工業(yè)發(fā)達國家相比，我國非標軸承的設計、加工能力尚存在很大不足之處。隨著機械加工工藝的不斷發(fā)展、企業(yè)間競爭的擴大，要求產品既節(jié)省成本又要有可靠的性能。在產品外觀的創(chuàng)新設計似乎也關系到了競爭的勝敗。我國的大多數(shù)企業(yè)在創(chuàng)新體系的建設與運行、研發(fā)和創(chuàng)新的資金投入、人才開發(fā)等方面尚處于低水平，從而削弱了面向行業(yè)進行研發(fā)的能力，因此我國的軸承行業(yè)發(fā)展速度有所放緩。軸承工業(yè)制造工藝和工藝裝備技術發(fā)展緩慢，車削加工的數(shù)控比率較低，磨削加工自動化處于較低水平，目前全國只有300多條自動生產線。傳統(tǒng)設備仍是國有老企業(yè)中作為生產主力，對軸承壽命和可靠性至關重要的先進熱處理工藝和裝備，許多技術難題攻關未能取得突破。（1）在種類上，我國迄今累計生產的軸承種數(shù)，與世界軸承產品的品種規(guī)格數(shù)目相差很大。在非標軸承方面很大程度上依賴進口，這對我國的軸承工業(yè)的進一步發(fā)展非常不利。不僅如此，在很多方面沒有與我國的實際相結合，造成了很多資源浪費，這對軸承工業(yè)的產業(yè)化發(fā)展是很大的阻礙。（2）在生產能力上，盡管我國擁有世界上最多的軸承生產廠家，然而平均生產力遠低于國外同類行業(yè)的平均水品。（3）在尺寸精度上，我國軸承盡管已接近國外名牌產品水平，但在運轉平穩(wěn)性、重復定位精度、動作精確度以及工作的可靠性等關鍵性能方面仍有很大差距。
