Кульовий шарнір

Реферат: UA 116145 U UA 116145 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до транспортного машинобудування, зокрема до кульових шарнірів підвіски автомобіля. Кульові шарніри належать до відповідальних з'єднань, оскільки сприймають значні навантаження у всіх напрямках: вертикальні - від ваги автомобіля, горизонтальні - від гальмових сил і сили тяги. Надійність роботи шарнірів безпосередньо виливає на безпеку експлуатації автомобіля. Внаслідок цього кульові пальці повинні мати високі міцнісні характеристики, бути досить твердими, а сферична трибосистема - кульовий палець-вкладиш, невелике тертя і шумопоглинальні властивості. Відомий кульовий шарнір [свідоцтво на корисну модель RU №31155, опубліковане 20.07.2003], що містить палець із кульовою головкою, розміщений на ній вкладиш, установлений у корпусі, підтиснутий пружним елементом і закритий заглушкою. Вкладиш складається із двох частин. Частина вкладиша, що контактує із пружним елементом, має поздовжній розріз, а між частинами вкладиша при складанні створено зазор для його вибрання за час гарантійного терміну експлуатації кульового шарніра. Недоліком даної конструкції є недостатня надійність, зниження експлуатаційних властивостей кульового шарніра внаслідок зменшення стабільності моментів хитання й обертання. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, вибраним як прототип, є кульовий шарнір [свідоцтво на корисну модель RU №123870, опубліковане 10.01.2013]. Кульовий шарнір містить корпус, палець із кульовою головкою, розміщений у корпусі полімерний вкладиш, що складається із двох частин, підтиснутий пружним елементом і закритий заглушкою. Між пружним елементом і верхньою частиною вкладиша розташована шайба з металу. Однак відомий кульовий шарнір при своєму використанні має недостатньо високі зносостійкість і довговічність через недостатнє змащення поверхонь тертя пари кульовий палець-вкладиш. Технічною задачею, на вирішення якої направлена корисна модель, є поліпшення експлуатаційних можливостей кульового шарніра шляхом підвищення надійності його роботи через покращення зносостійкості сферичної трибосистеми. Задача вирішується тим, що гніздо корпуса має конусоподібну форму, заглушка оснащена пружинним елементом, а вкладиші виготовлені із композиційних матеріалів з антифрикційними наповнювачами з можливістю осьового переміщення у гнізді корпусу, причому кульова головка пальця виконана зі зміцненим поверхневим шаром і мікрорельєфом, утримуючим мастило. Запропонована корисна модель пояснюється кресленням, на якому представлений кульовий шарнір у розрізі. Кульовий шарнір містить корпус 1, у конусному гнізді якого встановлено полімерний вкладиш 3 і 4, виконаний з можливістю осьового переміщення в гнізді корпусу 1 (наприклад, через наявність розрізів, канавок) і виготовлений із композиційного матеріалу із антифрикційними наповнювачами (наприклад, виготовлення вкладишу з полімеру, армованого вуглеволокном), що охоплює палець 2 з кульовою головкою, поверхневий шар якої зміцнений і має мікрорельєф для утримання мастила (сформований, наприклад, поверхнево-пластичним деформуванням). Вкладиш складається із двох частин - нижньої частини 3 й верхньої частини 4. Верхня частина 4 вкладиша та нижня 3 розміщені в конічній частині гнізда корпусу 1. Між верхньою частиною 4 вкладиша й нижньою частиною 3 вкладиша є зазор 7. У корпусі 1, над верхньою частиною 4 вкладиша розміщений пружній елемент 5 заглушки 6. Заглушка 6 фіксується в корпус 1, наприклад вальцюванням. Кульовий шарнір збирається в такий спосіб. У конічну частину гнізда корпуса 1 запресовується нижня частина вкладиша 3, потім установлюється палець 2 з кульовою головкою так, щоби нижня частина вкладиша З охоплювала кульову головку. На кульову головку пальця 2 попередньо наносять мастило. Після цього в конічну частину гнізда корпуса 1 послідовно встановлюють верхню частину вкладиша 4, заглушку 6 з пружинним елементом 5. Заглушка 6 фіксується в корпусі 1 вальцюванням. Робота пропонованого кульовою шарніра здійснюється при установлені його у підвіску і русі транспортного засобу. При роботі конструктивні елементи кульового шарніра - корпус 1, полімерні вкладиші 3, 4 і кульовий палець 2, зазнають значних знакозмінних навантажень. При фіксуванні заглушки 6 в корпусі 1 відбувається деформація пружного елемента 5, який під час експлуатації забезпечує осьове переміщення вкладиша 4, завдяки зазору 7, а також щільність посадки кульової головки і вкладиша, стабілізує моменти хитання й обертання в кульовому шарнірі. Пропонована конструкція є саморегульованою. 1 UA 116145 U 5 В процесі експлуатації кульової опори, за рахунок використання вкладишів, виготовлених із композиційних матеріалів з антифрикційними наповнювачами, а також завдяки зміцненню поверхневого шару і наявності на сферичній поверхні кульового пальця кишень, що утримують мастило, в зоні контакту сферичної трибосистеми кульовий палець-вкладиш забезпечується незначний коефіцієнт тертя і як наслідок, висока зносостійкість і довговічність кульового шарніра. Випробування дослідної партії кульових шарнірів, виготовлених у відповідності до запропонованої корисної моделі, підтвердили підвищення їх експлуатаційних властивостей і зниження трудомісткості при технічному обслуговувані. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Кульовий шарнір, що містить корпус, палець із кульовою головкою, заглушку і розміщений у гнізді корпуса вкладиш, що складається із двох частин, який відрізняється тим, що гніздо корпуса мас конусоподібну форму, заглушка оснащена пружинним елементом, а вкладиші виготовлені із композиційних матеріалів з антифрикційними наповнювачами з можливістю осьового переміщення у гнізді корпусу, причому кульова головка пальця виконана зі зміцненим поверхневим шаром і мікрорельєфом, утримуючим мастило. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2