ШАРОВОЙ ШАРНИР

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к шаровым шарнирам и может быть использована в соединительных узлах автотранспортных средств различного назначения.
Известна шаровая опора с уплотнительной прокладкой между обоймой и шаром, которые взаимно вращаются, содержащая двухопорный палец со сферической опорной поверхностью и кольцевыми выступами, расположенными симметрично относительно поперечной оси пальца, и образующими канавки, в которых размещены присоединительные участки меньшего диаметра защитных чехлов, а присоединительный участок большего диаметра выполнен с фиксирующим кольцом, посредством которого фиксируется в обойме (патент ЕР 2505858, МПК F16C 11/06, опубл. 03.10. 2012).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является шаровой шарнир, содержащий двухопорный палец со сферической опорной поверхностью и кольцевыми выступами, расположенными симметрично относительно поперечной оси пальца, обойму, состоящую из двух частей, защитные чехлы, присоединительный участок меньшего диаметра которых зафиксирован на пальце и выполнен с кольцевыми канавками, охватывающими кольцевые выступы пальца, а присоединительный участок большего диаметра выполнен с фиксирующим кольцом, при этом шаровой шарнир снабжен элементом скольжения из антифрикционного композитного материала, расположенного между обоймой и сферической опорной поверхностью пальца (патент RU 164049, МПК F16C 11/06, опубл. 20.08.2019).
Известные технические решения обладают недостаточным ресурсом работы шарового шарнира, из-за невозможности исключения люфта между сферической поверхностью пальца и обоймой, образовавшегося во время эксплуатации шарового шарнира.
Была поставлена задача увеличить ресурс работы шарового шарнира.
Технический результат заключается в исключении люфта между сферической поверхностью пальца и обоймой за счет регулировки зазора между частями обоймы, и достигается за счет того, что в шаровом шарнире, содержащем двухопорный палец со сферической поверхностью, обойму, состоящую из двух частей, элемент скольжения из антифрикционного композитного материала, расположенный между обоймой и сферической опорной поверхностью пальца, защитные чехлы, присоединительный участок меньшего диаметра которых зафиксирован на пальце, а присоединительный участок большего диаметра выполнен с фиксирующим кольцом, одна часть обоймы выполнена с фланцем и наружной резьбой, а другая часть обоймы выполнена с равномерно расположенными по окружности выемками, при этом элемент скольжения выполнен с равномерно расположенными по окружности выступами, частично расположенными в выемках обоймы и образующими зазор между частями обоймы при установке шарового шарнира в корпус наконечника рычага.
Выполнение одной части обоймы с фланцем и наружной резьбой, а другой части обоймы с равномерно расположенными по окружности выемками, а также выполнение элемента скольжения с равномерно расположенными по окружности выступами, частично расположенными в выемках обоймы и образующими зазор между частями обоймы при установке шарового шарнира в корпус наконечника рычага, позволили обеспечить исключение люфта между сферической поверхностью пальца и обоймой за счет регулировки зазора между частями обоймы и, как следствие, увеличить ресурс работы шарового шарнира. Кроме того, выполнение другой части обоймы с равномерно расположенными по окружности выемками, а элемента скольжения с равномерно расположенными по окружности выступами, частично расположенными в выемках обоймы, позволило исключить проворот элемента скольжения относительно обоймы, тем самым уменьшить износ элемента скольжения и, как следствие, увеличить ресурс работы шарового шарнира.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков позволила увеличить ресурс работы шарового шарнира.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами: фиг. 1 - шаровой шарнир в сборе с корпусом наконечника рычага, в разрезе; фиг. 2 - защитный чехол в разрезе, увеличено; фиг. 3 - часть элемента скольжения с выступами.
Шаровой шарнир содержит двухопорный палец 1, обойму 2, защитные чехлы 3 и элемент 4 скольжения из антифрикционного композитного материала.
Двухопорный палец 1 выполнен металлическим и имеет сферическую поверхность 5 и два опорных элемента 6, направленных в противоположные стороны. На опорных элементах 6 выполнены кольцевые выступы 7, которые расположены симметрично относительно поперечной оси пальца 1. Сферическая поверхность 5 пальца 1 может быть выполнена шероховатой. Шаровой палец 1 может быть выполнен из композитного материала, например, из углеволокна методом намотки.
Обойма 2 выполнена металлической и состоит из двух частей. Одна часть обоймы 2 выполнена с фланцем 8 и наружной резьбой 9 для соединения с корпусом 10 наконечника рычага, а другая часть - с равномерно расположенными по окружности выемками. Внутренние поверхности частей обоймы 2 выполнены сферическими и могут быть выполнены шероховатыми. Обойма 2 может быть выполнена из композитного материала.
Защитные чехлы 3 выполнены из упругого материала гофрированными и имеют присоединительный участок 11 меньшего диаметра и присоединительный участок 12 большего диаметра. На опорных поверхностях 13 присоединительных участков 11 и 12 чехлов 3 выполнены кольцевые уплотнительные канавки. Присоединительные участки 12 выполнены с фиксирующими кольцами 14.
Присоединительные участки 11 выполнены с кольцевыми канавками 15, охватывающими кольцевые выступы 7 пальца 1.
Элемент 4 скольжения выполнен в виде вкладыша из антифрикционного композиционного материала и расположен между обоймой 2 и сферической поверхностью 5 пальца 1. Вкладыш 4 может быть выполнен цельным или состоять из двух частей. Вкладыш 4 выполнен с равномерно расположенными по окружности выступами 16. В частности, вкладыш 4 состоит из двух частей, одна часть которого выполнена с равномерно расположенными по окружности выступами 16. Выступы 16 частично расположены в выемках обоймы 2, при этом выступающая из выемок часть выступов 16 образует зазор между частями обоймы 2 при установке шарового шарнира в корпус 10 наконечника рычага.
Шаровой шарнир устанавливается в корпус 10 наконечника рычага и соединяется с ним разъемно с одной стороны посредством стопорного кольца 17 или крышки (не показано), а с другой стороны одна часть обоймы 2 ввинчивается в корпус 10 наконечника рычага до соприкосновения с выступами 16 с образованием зазора между частями обоймы 2. Присоединительный участок 12 одного защитного чехла 3 фиксируются посредством фиксирующего кольца 14 в корпусе 10 или в крышке (не показано), а второго защитного чехла 3 - в обойме 2. Во время эксплуатации шарового шарнира образуется люфт между сферической поверхностью пальца 1 и обоймой 2, исключение люфта производят регулировкой зазора между частями обоймы 2 подкручиванием части обоймы 2, имеющей фланец 8 и наружную резьбу 9.
Заявляемое техническое решение позволяет увеличить ресурс работы шарового шарнира.
Заявляемое техническое решение может быть реализовано на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.