Кульова опора

Реферат: Винахід належить до механізмів, які застосовуються як у промислових, побутових вузлах, так і в медицині, де необхідно сприйняття осьового навантаження з кутовими переміщеннями, переважно до кульових опор підвіски транспортних засобів (сферичних, кульових, шарнірів та ін.). Кульова опора містить корпус, палець з кульовою головкою, при цьому корпус виконаний рознімним і складається з підстави і кришки, які мають внутрішні контактні поверхні конічної форми з формуванням порожнини між ними, в якій розміщений палець з кульовою головкою, встановлений з можливістю кутового переміщення і фіксації в осьовому напрямку за допомогою елементів кріплення. Винахід забезпечує зменшення динамічного навантаження ланок кульової головки, підвищення надійності, довговічності, усунення виривання пальця, плавність ходу та технологічність зборки. UA 107135 C2 (12) UA 107135 C2 UA 107135 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до механізмів, які застосовуються як у промислових, побутових вузлах, так і в медицині, де необхідно сприйняття осьового навантаження з кутовими переміщеннями, переважно до кульових опор підвіски транспортних засобів (сферичних, кульових, шарнірів ін.). Відома кульова опора транспортного засобу, що містить корпус, палець з кульовою головкою і вкладиш, розташований між кульовою головкою й корпусом, при цьому кульова головка на своїй поверхні містить дві області (див. патент РФ № 77923, MПК F16C 11/06, 2008 p.). Ознаки аналога - корпус складається з двох частин, палець з кульовою головкою, вкладиш, розташований між кульовою головкою й корпусом. Така конструкція має істотний недолік. У кульовій опорі передбачено застосування полімерного елемента ковзання, недоліком якого є неможливість фіксації в осьовому напрямку в момент високих динамічних навантажень. У прототипі виключається наявність полімерних компонентів, за рахунок лінійного контакту сферичної частини пальця і конічного отвору елементів корпусу. Найбільш близьким аналогом винаходу є кульова опора транспортного засобу, що містить корпус, палець з кульовою головкою і вкладиш, розташований між ними (див. патент РФ № 77921, МПК F16C 11/06, 2008 p.). Істотні ознаки аналога (корпус, палець з кульовою головкою, вкладиш, розташований між кульовою головкою й корпусом) так само не збігаються з суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, через наявність проміжних полімерних вкладишів. Недоліком найбільш близького аналога також є зниження терміну служби виробу у зв'язку з нерівномірним зносом вкладиша і кульової головки внаслідок можливості виникнення перекосів в результаті зборки конструкції. У зв'язку з конструктивними особливостями, вектор сили, що діє уздовж осі пальця при сприйнятті радіальних і осьових навантажень, спрямований по прямій, складає з поздовжньою віссю пальця кут близько 3-9 градусів. Крім того, в традиційній кульовій опорі передбачено застосування полімерного елемента ковзання, недоліком якого є неможливість фіксації сферичної частини пальця в осьовому напрямку в момент високих динамічних навантажень, мала надійність, через можливе виникнення перерозподілу зусиль при площинному сприйнятті в момент робочого ходу, відносно високі масо-габаритні показники. Потрібно підвищення надійності, довговічності, простоти виготовлення і збірки механізму. В основу винаходу поставлена задача удосконалення кульової опори, введенням нових конструктивних елементів, їх взаємного розташування. Відбувається саморегуляція системи в результаті можливості перерозподілу реактивних знакозмінних навантажень на сферичне тіло пальця, виключення перекосів, прийом передачі енергії в момент робочого ходу, за рахунок чого досягається простота виготовлення, складання, надійність і довговічність механізму. Поставлена задача досягається тим, що відома кульова опора, включає корпус, палець з кульовою головкою, яка відрізняється тим, що корпус виконаний роз'ємним з внутрішніми контактними поверхнями конічної форми з формуванням порожнини між ними, в якій розміщений палець з кульовою головкою, з можливістю кутового переміщення і фіксації в осьовому напрямку. На фігурі 1 зображений пропонований механізм в поперечному розрізі, на фігурах 2, 3 і 4 механізм і його види, що містить палець з кульовою головкою 1, розміщений в корпусі, що складається з підстави 2 і кришки 3, мають контактні конічні поверхні 8 і 9. Кульовий палець 1 орієнтується в корпусі за допомогою сферичної його частини. Ступінь пристосовності визначається зазором між сферичною частиною кульового пальця 1, і конічними контактними поверхнями 8 і 9 підстави 2 і кришки 3. Позиціонується кульовий палець в конічних контактних отворах елементів підстави 2 і кришки 3, за допомогою елементів кріплення 6, таким чином забезпечується фіксація пальця в осьовому переміщенні з можливістю забезпечення радіальних і кутових переміщень. Таким чином, відбувається перерозподіл реактивних навантажень за рахунок самовизначення сферичної частини тіла кульового пальця 1, що створює саморегуляцію всієї системи. Мастильний матеріал, що знаходиться в порожнині 7 і утримується пильовиками 4 і 5, забезпечує постійне змащування елементів тертя конструкції конічних площин 8 і 9 та кульової головки пальця 1, що виключає обслуговування даної конструкції. Пристрій працює наступним чином. Під час робочого процесу відбувається сприйняття зовнішнього активного навантаження, що забезпечує кутове переміщення пальця 1 з можливістю фіксації сферичної частини пальця в конічних поверхнях підстави 2 і кришки 3 за допомогою елементів фіксації 6, за рахунок чого вибираються перекоси, по трьох осях, що є невід'ємним у процесі виготовлення елементів механізму. Саморегуляція системи відбувається за рахунок самовизначення його наконечником в просторі, в результаті чого виникає перерозподіл реактивних навантажень опорного 1 UA 107135 C2 5 10 15 20 25 сферичного тіла пальця 1. Фактично відбувається постійне кільцеве сприйняття і передача зусилля в елементах корпусу зі сферичним тілом пальця 1 в момент робочого ходу. Перевагою є постійна передача зусилля через опорну поверхню кінематичної пари: внутрішні конічні отвори елементів корпусу основи 2 і кришки 3 кульова головка пальця 1, через лінійну передачу і сприйняття енергії виключаючи заклинювання, в порівнянні з площинною передачею в аналогах. Також перевагою є виключення обслуговування даної конструкції, за рахунок постійного самостійного змащення елементів тертя конструкції, за рахунок мастильного матеріалу, який знаходиться в порожнині 7 і утримується пильовиками 4 і 5. Виконання такого механізму дозволяє зменшити ширину головки пальця 1 і значно поліпшити умови роботи кульової опори за рахунок виключення впливу на нього згинаючих навантажень, які виникають у процесі виготовлення та складання системи, а також забезпеченні належної фіксації в осьовому напрямку в момент високих динамічних навантажень під час роботи. Таким чином, технічне рішення може бути використане як в промислових, побутових вузлах, так і в медицині, де необхідно сприйняття осьового навантаження з кутовими переміщеннями, переважно до кульових опор підвіски транспортних засобів (сферичних, кульових та ін.), забезпечуючи стабільність режиму роботи за рахунок саморегуляції, надійності і довговічності механізму. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Кульова опора, що містить корпус, палець з кульовою головкою, яка відрізняється тим, що корпус виконаний рознімним і складається з підстави і кришки, які мають внутрішні контактні поверхні конічної форми з формуванням порожнини між ними, в якій розміщений палець з кульовою головкою, встановлений з можливістю кутового переміщення і фіксації в осьовому напрямку за допомогою елементів кріплення. 2 UA 107135 C2 Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3