ШАРНИРНОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2025 года по МПК F16C11/06 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к шарнирным соединениям, и может быть использовано в соединительных узлах автотранспортных средств различного назначения.

Известен шарнирный узел, содержащий наружную обойму и втулку, между которыми установлен упругий элемент, во втулке установлен палец, имеющий в центральной части с одной стороны кольцевой выступ, а с другой стороны резьбу, между втулкой и пальцем установлены две антифрикционные втулки, имеющие возможность осевого перемещения и фиксирующиеся гайкой (RU Полезная модель №182324, кл. МПК B60G 7/00 (2006/01); F16C 11/04 (2006.01), бюл. №23 от 14.08.2018). Недостатком такой конструкции является невозможность обеспечения компенсации (регулировки) радиального зазора, при том, что шарнирные узлы подобного типа испытывают преобладающие радиальные нагрузки и в значительно меньшей степени осевые нагрузки.

Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение компенсации (регулировки) радиального зазора в шарнирном соединении. Указанный технический результат достигается за счет того, что втулка выполнена с конусной внутренней рабочей поверхностью, а антифрикционные втулки выполнены также с конусными наружными рабочими поверхностями, ответными внутренней поверхности втулки, причем антифрикционные втулки имеют внутренние шлицевые поверхности с возможностью осевого перемещения по ответной шлицевой поверхности вала.

На фиг. 1 представлено шарнирное соединение в разрезе в осевой плоскости.

Шарнирное соединение состоит из наружной обоймы 1, упругого элемента 2, втулки 3, двух антифрикционных втулок 4 с наружными конусными рабочими поверхностями и внутренними шлицевыми поверхностями 5, вала 6, с буртиком 7, упорной шайбы 8 с внутренней шлицевой посадочной поверхностью, ответной шлицам 5 вала 6, регулировочной гайки 9, шайбы 10 и контргайки 11.

Монтаж шарнирного соединения осуществляется следующим образом. Наружная обойма 1, втулка 3 и упругий элемент 2 представляют собой неразъемный узел, полученный методом вулканизации упругого элемента 2. На вал 6 по шлицам 5 основанием к буртику 7 помещается одна из антифрикционных втулок 4. Эта конструкция совмещается с соответствующей ответной конусной поверхностью втулки 3 и соединенными с ней деталями. Затем по шлицам вала 5 помещается вторая антифрикционная втулка 4, при этом также совмещаются конусные рабочие поверхности втулки 3 и совмещаемой антифрикционной втулки 4. Основание второй антифрикционной втулки 4 поджимается упорной шайбой 8, которая имеет внутреннюю посадочную шлицевую поверхность и поджимается регулировочной гайкой 9 до величины необходимого зазора в зоне трения между конусными рабочими поверхностями втулки 3 и конусными рабочими поверхностями антифрикционных втулок 4. Положение регулировочной гайки 9 фиксируется шайбой 10 и контргайкой 11. Причем антифрикционные втулки 4 предполагаются к изготовлению из самосмазывающегося антифрикционного материала (можно использовать самосмазывающиеся антифрикционные пластики типа АМАН). В зависимости от условий работы шарнирного соединения в конструкции могут быть предусмотрены необходимые уплотняющие элементы.

Шарнирное соединение работает и регулируется следующим образом. Наружная обойма 1, упругий элемент 2 и втулка 3 представляют цельный, неразборный узел. Вал 6 (с буртиком 7), антифрикционные втулки 4 и упорная шайба 8 за счет шлицов 5 будут вращаться вместе, поэтому, в отличие от прототипа, процесс трения будет происходить только между рабочими конусными поверхностями втулки 3 и рабочими конусными поверхностями антифрикционных втулок 4. Вращением регулировочной гайки 9 антифрикционные втулки 4 перемещаются по направляющим шлицам 5, в результате чего будет компенсироваться не только осевой зазор между торцевыми поверхностями антифрикционных втулок 4 и, соответственно, буртиком 7 и упорной шайбой 8, но и радиальный износовый зазор между конусной внутренней рабочей поверхностью втулки 3 и наружными конусными рабочими поверхностями антифрикционных втулок 4. Между вершинами конусов антифрикционных втулок 4 в радиальном направлении предусмотрен необходимый зазор на предполагаемую величину их перемещения при компенсации износовых зазоров.

Таким образом, в предложенной конструкции обеспечивается возможность регулировки радиального зазора. Это важно, потому что в шарнирных соединениях такого типа радиальные нагрузки являются преобладающими, а осевые - второстепенными, следовательно, и наиболее интенсивный износ будет проявляться в радиальном направлении. Кроме того, антифрикционные втулки рекомендуется изготавливать из самосмазывающегося антифрикционного материала, что позволяет предотвратить заклинивание не только в радиальной зоне трения (между конусными поверхностями), на которую приходятся преобладающие нагрузки, но и в осевой зоне трения (между снованиями конусов антифрикционных втулок и буртиком вала с одной стороны и упорной шайбой с другой стороны соответственно). Причем антифрикционные втулки выполнены с внутренней шлицевой поверхностью, ответной шлицевой поверхности вала, за счет чего исключается проворачивание антифрикционных втулок относительно вала, то есть изнашивание будет происходить только по конусным (регулируемым) поверхностям втулок. Все это приводит к увеличению долговечности и рабочего ресурса шарнирного соединения.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Шарнирное соединение содержит наружную обойму и втулку, между которыми установлен упругий элемент, во втулке установлен палец, имеющий в центральной части с одной стороны буртик, а с другой стороны резьбу. Между втулкой и пальцем установлены две втулки, имеющие возможность осевого перемещения и фиксирующиеся гайкой. Втулка выполнена с конусной внутренней рабочей поверхностью, а антифрикционные втулки выполнены также с конусными наружными рабочими поверхностями, ответными внутренней поверхности втулки. Антифрикционные втулки имеют внутренние шлицевые поверхности с возможностью осевого перемещения по ответной шлицевой поверхности вала. Достигается обеспечение компенсации (регулировки) радиального зазора в шарнирном соединении. 1 ил.

Шарнирное соединение, содержащее наружную обойму и втулку, между которыми установлен упругий элемент, во втулке установлен палец, имеющий в центральной части с одной стороны буртик, а с другой стороны резьбу, между втулкой и пальцем установлены две втулки, имеющие возможность осевого перемещения и фиксирующиеся гайкой, отличающееся тем, что втулка выполнена с конусной внутренней рабочей поверхностью, а антифрикционные втулки выполнены также с конусными наружными рабочими поверхностями, ответными внутренней поверхности втулки, причем антифрикционные втулки имеют внутренние шлицевые поверхности с возможностью осевого перемещения по ответной шлицевой поверхности вала.