ВТУЛКА КОМБИНИРОВАННАЯ Российский патент 1998 года по МПК F16D3/84 

Изобретение относится к машиностроению. Оно может быть эффективно использовано для плотных соединений и сопротивления потокам горючей смеси, масла, пыли, кислот и пр.

К наиболее близким аналогам следует отнести:
1. Автомобиль ВАЗ 2105 - многокрасочный альбом / под ред. к.т.н., доц. Г. К. Мирзоева. - М.: "Машиностроение", 1994-82с., ил. ISBN 5-217-02705-3. УДК. 629.114.6 (084.42).

2. Устройство автомобиля / Е.В.Михайловский и др., М.: "Машиностроение", с. 56, рис. 38а, 1987.

Наиболее близким по сущности является аналог-прототип [1]. К его недостаткам следует отнести невысокое качество изготовления и дизайнa.

Новое техническое решение повышает качество, функционально-технологический уровень и дизайн втулок.

Это достигается тем, что втулка комбинированная, включает корпус и обойму с буртиком, согласно изобретению обойма выполнена конической, с закругленным по радиусу основанием и цилиндрическим периферийным участком, причем на внешней поверхности радиусного перехода от конической поверхности к цилиндрическому периферийному участку имеются рифления, соответствующие расположению формообразующих волокон материала обоймы, а в противоположной основанию части верхней части упомянутой конической обоймы, на ее внешней поверхности имеется цилиндрическая поверхность, отделенная от конической поверхности обоймы кольцевой канавкой, при этом упомянутое основание обоймы имеет кольцеобразную опорную поверхность, втулка снабжена также оболочкой, повторяющей форму наружной поверхности обоймы, переходящей в основание втулки, при этом корпус втулки имеет волнообразный внутренний профиль, конические заходные поверхности и цилиндрический поясок на противоположном основанию втулки плоском торце корпуса втулки, имеющей на наружной поверхности торообразный кольцевой выступ, переходящий в торообразную впадину, выполненную с возможностью, размещения в ней пружины сжатия браслетного типа, причем под ней относительно оси изделия выполнен участок в виде двух оппозитно расположенных конических поверхностей с галтелью, а на внутренней поверхности корпуса втулки имеется цилиндрический участок.

Новизна технического решения заключается: в придании геометрической форме элементов втулки комбинированной 1 трехмерного объемного пространства, обеспечивающего более работоспособные очертания оболочек и рабочего тела; в сообщении новых рабочих характеристик и дизайна изделию 1; в методике сборки корпуса 2 с обоймой, учитывающей напряжения сжатия поверхностного упругого слоя и факторы, связанные с замковой частью пружины браслетного типа и посадкой корпуса 2 на поверхности 22 относительно втулки 18.

Перечень графических изображений:
фиг.1 - сечение втулки и обоймы;
фиг.2 - фрагмент сечения верхнего торца;
фиг.3 - фрагмент сечения упругой зоны втулки;
фиг.4 - сечение нижней части обоймы, расположенной во втулке;
фиг. 5 - зона посадочной волнообразной поверхности втулки в сопряжении с обоймой;
фиг.6 - замковая часть пружины;
фиг.7 - конический наконечник пружины;
фиг.8 - вид сверху на втулку;
фиг.9 - вид снизу на втулку.

Втулка комбинированная 1 представляет собой оболочковый упругий корпус. В нем в отличие от втулки-аналога [1] с буртиком, где сопрягаемый объем армированного элемента и упругого корпуса составляет 40-50%, имеется принципиальное отличие при установке обоймы, позволяющее увеличить покрытие металла до 98%, что улучшает рабочие характеристики функционального назначения втулки.

Втулка комбинированная 1 содержит корпус 2, обойму 5, пружину 36, буртик 4, обойму 5, галтель 6 (радиусный криволинейный участок кольцевого сечения); 7 - цилиндрическую периферийную зону корпуса 2; 8 - микрометрические продольные рифления, формирующие текстуру обоймы 5 со стороны радиусного основания, являющегося продолжением конической оболочки; 9 - ось (конструктивную и технологическую); 10 - границу основной плоскости Pv - Pv; 11 - цилиндрический кольцеобразный уступ; 12 - радиальную кольцевую канавку; 13 - опорную поверхность, открытую от резиновой оболочки части кольцевой площадки обоймы 5; 14 - внутреннюю поверхность внешней упругой оболочки, закрывающей обойму 5 и образующую с основным телом корпуса 2 кольцевой карман; 15 - внутреннюю поверхность глухого кольцевого кармана, касающуюся и образующую контур основного массива оболочки корпуса 2; 16 - глухое основание фасонного кармана втулки; 17 - опорную поверхность втулки 18, служащую статической опорой для внутреннего профиля втулки 1; 19 - шток цилиндро-поршневой группы; 20 - торец втулки 18; 21 - заходную фаску; 22 - волнообразный профиль рифлений в сечении корпуса 2; 23 - цилиндрический участок корпуса 2; 24-26 - конические поверхности внутреннего профиля втулки 2; 27 - обратный конус; 28 - малый торец корпуса 2, выполненный в виде плоской кольцевой площадки; 29 - цилиндрический прямоугольный выступ с соотношением сторон основания и высоты (1: 3); 30, 31 - тороидальные поверхности; 32 - оппозитный конический контур корпуса 2; 33 - конический контур корпуса 2; 34 - галтель; 35 - кольцевой цилиндрический буртик; 36 - спирально-тороидальную пружину; 37 - вершину зоны кольцевого сжатия "ABC"; 38, 39 - конические запорные участки пружины 36; 40 - покрытие, состоящее из резиновой пленки.

Корпус 2 имеет собственное покрытие из упругого состава резиновой смеси 40. Обладает высокими антифрикционными свойствами. Ее температурный режим колеблется от -80 до +200^oC. Уровень циклической стойкости составляет 10⁸ - 10¹² циклов сжатия и растяжения. Зона "ABC"является компенсатором износа в пределах 30-50 мкм толщины покрытия 40. Усилие сжатия линейной зоны не превышает 0,5 кг для свободного положения корпуса 2 и от 2 до 3 кг для каждой точки радиального сечения в плоскости (37 - B) в рабочем состоянии втулки комбинированной 1.

Неравномерный волнообразный профиль 22 способствует гашению вибраций в рабочем цикле при эксплуатации корпуса 2.

Обойма 5 служит элементом армировки и является оболочкой сложной формы. В сравнении с аналогом 3 у нее имеется цилиндрический поясок 11, канавка 12, конический профиль, замыкаемый поверхностями 14 и 15 корпуса 2.

Обойма 5 имеет рифление 8 на радиусном участке основания, выходящего из конуса.

Поверхность 13 обоймы 5 является опорной технологической зоной, необходимой для базирования корпуса 2.

Пружина 36 имеет регулируемый по нагружению замковый узел 38, 39.

Втулка 18, относительно которой поверхности 22 волнообразного контура соединяются плотно между собой и представляют единое рабочее тело при эксплуатации.

Клапан 19 имеет подвижную цилиндрическую поверхность, которая движется относительно кольцевой зоны нагружения "ABC".

Стендовые испытания экспериментальных образцов показали на период циклической стойкости втулки комбинированной 1, соразмерной работе двигателя, эквивалентной пробегу от 100 до 300 тыс. км, что в отличиe от аналога [2] и прототипа [1] она отличается в лучшую сторону при одновременном сохранении эластичности резинового слоя. Рабочее давление зоны "ABC" не превышает 0.13 МПа.

Введенное покрытие 40 снижает трение зоны "ABC" о цилиндрическое тело клапана 19.

Стоимость втулки комбинированной 1 не превышает стоимости втулок [1], что наряду с данными исследований по работоспособности указывает на повышение качества, дизайна и новые технологические возможности предлагаемого изобретения.

Втулка комбинированная включает в себя корпус, коническую обойму на которой выполнен буртик. На внешней поверхности части втулки, противоположной ее основанию, выполнена цилиндрическая поверхность, отделенная от конической поверхности обоймы кольцевой канавкой. На основании обоймы выполнена кольцевая опорная поверхность. Втулка снабжена оболочкой, повторяющей по форме форму наружной поверхности обоймы и переходящей на основание обоймы. Внутренняя поверхность корпуса втулки выполнена волнообразной с коническими заходными поверхностями и цилиндрическим участком. На противоположном основанию плоским торце втулки выполнен цилиндрический поясок. На наружной поверхности указанной части корпуса выполнена торообразная кольцевая впадина с возможностью установки в ней пружины сжатия браслетного типа. Под ней относительно оси втулки выполнен участок в виде двух оппозитно расположенных конических поверхностей с галтелью. Описанная конструкция втулки позволяет повысить ее технологичность, качество изготовления и дизайн. 9 ил.

Втулка комбинированная, включающая в себя корпус, обойму, на которой выполнен буртик, отличающаяся тем, что обойма выполнена конической с закругленным по радиусу основанием и цилиндрическим периферийным участком, причем переход от конической поверхности к цилиндрическому участку выполнен по радиусу, а на внешней поверхности упомянутого перехода выполнены рифления, соответствующие расположению формообразующих волокон материала втулки, на внешней поверхности части втулки, противоположной ее основанию, выполнена цилиндрическая поверхность, отделенная от конической поверхности обоймы кольцевой канавкой, при этом на упомянутом основании обоймы выполнена кольцеобразная поверхность, втулка снабжена оболочкой, повторяющей по форму форму наружной поверхности обоймы и переходящей на основание обоймы, при этом внутренняя поверхность корпуса втулки выполнена волнообразной с коническими заходными поверхностями и цилиндрическим участком, на противоположном основанию втулки плоском торце упомянутого корпуса выполнен цилиндрический поясок, а на наружной поверхности указанной части корпуса выполнен по тороиду кольцевой выступ, переходящий в выполненную по тороиду кольцевую впадину с возможностью установки в ней пружины сжатия браслетного типа, причем под впадиной, относительно оси втулки, выполнен участок в виде двух оппозитно расположенных конических поверхностей с галтелью.