ВКЛАДЫШ ШАРОВОГО ШАРНИРА Российский патент 1997 года по МПК F16C11/06 

Предлагаемое изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается вкладышей шаровых шарниров и может быть использовано, например, в транспортных средствах, в частности в передней подвеске колес легкового автомобиля.

Известен вкладыш (аналог) шарового шарнира, выполненный в виде полусферической оболочки из упруго-эластичного материала с наружными выступами.

Этот вкладыш имеет относительно высокую жесткость, что не позволяет демпфировать ударные нагрузки на шарнир, возникаемые в процессе его эксплуатации.

Известен другой вкладыш (аналог) шарового шарнира, выполненный в виде усеченной с противоположных сторон сферической оболочки из упруго-эластичного материала, имеющей продольные прорези.

Образуемые прорезями лепестки вкладыша способствуют демпфированию ударных нагрузок в процессе эксплуатации. Однако, вследствие абсолютной длины прорезей значительно снижаются прочностные свойства вкладыша, который из-за этого помещают в дополнительный, усложняющий конструкцию вкладыш.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту по отношению к предлагаемому является вкладыш (прототип) шарового шарнира, выполненный в виде усеченной сферической оболочки из упруго-эластичного материала, имеющий продольные прорези, радиально расположенные по окружности усеченной части, и наружные выступы.

Однако вкладыш такой конструкции не обеспечивает равномерности, а следовательно, и плотности охвата шаровой головки пальца шарнира вследствие недостаточной поперечно-диаметральной гибкости лепестков вкладыша, по образующей шаровой головки. Указанный недостаток способствует снижению надежности и ресурса шарнира при действии на него долговременных, знакопеременных динамических нагрузок.

Цель предлагаемого изобретения повышение надежности и ресурса.

Во вкладыше шарового шарнира, выполненном в виде усеченной сферической оболочки из упруго-эластичного материала, имеющей продольные прорези, радиально расположенные по окружности усеченной части, и наружные выступы, эта цель достигается тем, что на его внутренней поверхности выполнены меридианальные пазы и центральная кольцевая канавка, причем указанные пазы расположены между прорезями.

Целесообразно, чтобы ширина меридианальных пазов была бы равна ширине кольцевой канавки.

Заявляемый вкладыш изображен на схематичном чертеже, на фиг. 1 дан его продольный разрез по В-В на фиг. 1, на фиг. 2 вид Б на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1.

Вкладыш шарового шарнира представляет собой усеченную сферическую оболочку 1, выполненную из упруго-эластичного материала, например, из полиамида.

Оболочка 1 имеет наружные выступы 2, причем на ее усеченной части 3 выполнены радиально расположенные по ее окружности продольные прорези 4.

На внутренней поверхности оболочки 1 выполнены меридианальные пазы 5 и центральная кольцевая канавка 6. Пазы 5, при этом, расположены между прорезями 4, причем ширина "n" пазов 5 равна ширине "k" канавки 6. Пазы 5 сообщены с канавкой 6. При этом диаметр "d" канавки 6 в 4, 5 раза больше ширины "n" пазов 5. Выступы 2 расположены между прорезями 4 на дугах углов β= 60^°.

Такое выполнение вкладыша обеспечивает после монтажа его в шарнире плотную посадку шаровой головки пальца в корпусе шарнира.

Монтаж предусматривает ввод шаровой головки пальца в полость оболочки 1 при соответствующем осевом усилии, под воздействием которого лепестки раздвигаются, пропуская внутрь шаровую головку и охватывают ее под действием сил упругости материала оболочки. Затем палец с оболочкой 1 на его шаровой головке вводят в корпус шарнира, производят осевое сжатие соединения с помощью стопорной шайбы, которую завальцовывают в корпус шарнира (не показано).

В процессе эксплуатации шарнира на него оказывают действие долговременные, знакопеременные динамические нагрузки, воспринимаемые вкладышем. При этом вкладыш, благодаря специфике своей конструкции, обеспечивает поглощение осевых, радиальных и крутильных колебаний, обеспечивая равномерно-упругое, сжатое состояние соединения. При восприятии таким соединением колебаний шарнира в различных плоскостях плотность посадки шаровой головки пальца в корпусе шарнира поддерживается автоматически за счет высокой упругости лепестков вкладыша. Эти колебания гасятся, а энергия их поглощается в зонах пазов 5, прорезей 4 и канавки 6. Помимо этого, пазы 5 и канавка 6 играют роль активных центров распределения смазки и накопителей продуктов износа.

Использование: в автомобилестроении. Сущность изобретения: вкладыш выполнен в виде сферической оболочки из упруго-эластичного материала, имеет равномерно расположенные наружние выступы и продольные прорези. На внутренней поверхности оболочки выполнены меридианальные пазы и центральная кольцевая выемка. Пазы расположены между прорезями. Диаметр кольцевой выемки в 4 - 5 раз больше ширины меридиальных пазов, а угловое расстояние между наружными выступами равно 60^o. 3 ил.

Вкладыш шарового шарнира, выполненный в виде усеченной сферической оболочки из упругопластичного материала с продольными прорезями, радиально расположенными по окружности усеченной части, и с кольцевой выемкой, выполненной на внутренней поверхности сферической оболочки, напротив усеченной ее части, отличающийся тем, что на внутренней поверхности сферической оболочки выполнены меридиальные пары, расположенные между продольными прорезями, и диаметр кольцевой выемки в 4 5 раз больше ширины меридиальных пазов, а на наружной поверхности сферической оболочки выполнены выступы полусферической формы, угловое расстояние между которыми равно 60^o.