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.
Известен сферический подшипник скольжения, содержащий шаровую втулку, размещенную в обойме, защитные чехлы, присоединительный участок меньшего диаметра которых зафиксирован в канавке, выполненной в шаровой втулке, присоединительный участок большего диаметра зафиксирован в канавке, выполненной на наружной поверхности обоймы (патент № ЕР 2812590, МПК F16C 11/06, опубл. 17.12. 2014).
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является 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).
Недостатком известных технических решений является низкая герметичность соединения защитного чехла с пальцем и низкая ремонтопригодность.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является повышение эксплуатационных качеств шарового шарнира.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в шаровом шарнире, содержащем двухопорный палец со сферической опорной поверхностью и кольцевыми выступами, расположенными симметрично относительно поперечной оси пальца, обойму, защитные чехлы, присоединительный участок меньшего диаметра которых зафиксирован на пальце, а присоединительный участок большего диаметра выполнен с фиксирующим кольцом, обойма состоит из двух частей, а присоединительные участки меньшего диаметра защитных чехлов выполнены с кольцевыми канавками, охватывающими кольцевые выступы пальца, при этом шаровой шарнир снабжен элементом скольжения из антифрикционного композитного материала, расположенным между обоймой и сферической опорной поверхностью пальца.
На опорной поверхности присоединительных участков защитных чехлов выполнены кольцевые уплотнительные канавки, элемент скольжения может быть выполнен в виде вкладыша и может состоять из двух частей, элемент скольжения может быть нанесен на внутреннюю поверхность каждой части обоймы или на сферическую опорную поверхность пальца в виде суспензии, элемент скольжения может быть приклеен на внутреннюю поверхность каждой части обоймы или на сферическую опорную поверхность пальца, элемент скольжения может быть нанесен на внутреннюю поверхность каждой части обоймы или на сферическую опорную поверхность пальца методом напыления или наплавления или любым известным методом.
Выполнение обоймы из двух частей позволило обеспечить ремонтопригодность шарового шарнира, выполнение присоединительных участков меньшего диаметра защитных чехлов с кольцевыми канавками, охватывающими кольцевые выступы пальца позволило повысить герметичность соединения защитного чехла с пальцем, и повысить ремонтопригодность за счет того, что защитные чехлы устанавливаются без демонтажа шарового шарнира. Снабжение шарового шарнира элементом скольжения из антифрикционного композитного материала, расположенного между обоймой и сферической опорной поверхностью пальца позволило повысить долговечность шарового шарнира.
Выполнение на опорной поверхности присоединительных участков чехлов кольцевых уплотнительных канавок позволило обеспечить плотное прилегание защитных чехлов к соединяемым деталям и тем самым повысить герметичность шарового шарнира.
Выполнение элемента скольжения в виде вкладыша, который может состоять из двух частей позволило обеспечить безлюфтовое соединение элемента скольжения со сферической опорной поверхностью пальца.
Нанесение элемента скольжения на внутреннюю поверхность каждой части обоймы или на сферическую опорную поверхность пальца в виде суспензии позволило повысить прочность сцепления за счет адгезии указанных поверхностей с элементом скольжения.
Соединение элемента скольжения с внутренней поверхностью каждой части обоймы или сферической опорной поверхностью пальца приклеиванием, или его нанесение на упомянутые поверхности методом напыления или наплавления или любым известным методом, позволило повысить стойкость элемента скольжения к трению и сделать его необслуживаемым, самосмазывающимся, тем самым значительно повысить долговечность.
Таким образом, все вышеперечисленные признаки позволяют повысить эксплуатационные качества конструкции, а именно, обеспечить ремонтопригодность и повысить герметичность и долговечность 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 разрезе, в сборе с крышкой и стопорным кольцом.
Фиг. 2 - шаровой шарнир в разрезе, в сборе со стопорными кольцами
Фиг. 3 - защитный чехол в разрезе, увеличено.
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 опорную поверхность 5 и два опорных элемента 6, направленные в противоположные стороны. На опорных элементах 6 выполнены кольцевые выступы 7, которые расположены симметрично относительно поперечной оси пальца 1. Сферическая опорная 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, которые могут быть образованы как продольным, так и вертикальным разъемом. Внутренние поверхности частей обоймы 2 могут быть выполнены шероховатыми. Обойма 2 также может быть выполнена из композитного материала.
Защитные чехлы 3 выполнены из упругого материала гофрированными и имеют присоединительный участок 8 меньшего диаметра и присоединительный участок 9 большего диаметра. На опорных поверхностях 10 присоединительных участков 8 и 9 чехлов 3 выполнены кольцевые уплотнительные канавки. Присоединительные участки 9 выполнены с фиксирующими кольцами 11. Присоединительные участки 8 выполнены с кольцевыми канавками 12, охватывающими кольцевые выступы 7 пальца 1.
Элемент 4 скольжения выполнен из антифрикционного композиционного материала и расположен между обоймой 2 и сферической опорной поверхностью 5 пальца 1.
Элемент 4 скольжения может быть слоистым и содержать один слой из цветного метала, например латуни, и второй пористый слой из цветного метала, например бронзы, который пропитан антифрикционной суспензией, содержащей фторопласт. Первый слой из латуни обеспечивает необходимую прочность сцепления элемента 4 скольжения с внутренней поверхностью каждой части обоймы 2 или сферической опорной поверхностью 5 пальца 1, а пористый слой, пропитанный антифрикционной суспензией, содержащей фторопласт, является рабочей поверхностью элемента 4 скольжения.
Элемент 4 скольжения может быть выполнен в виде ленты или ткани, которые могут быть многослойными, и приклеен на внутреннюю поверхность каждой части обоймы 2 или на сферическую опорную поверхность 5 пальца 1. Элемент 4 скольжения может быть выполнен в виде покрытия, которое может быть многослойным, и нанесен на внутреннюю поверхность каждой части обоймы 2 или на сферическую опорную поверхность 5 пальца 1 методом напыления, наплавления или любым другим известным методом. При этом рабочая поверхность элемента 4 скольжения выполнена из антифрикционного композиционного материала, содержащего фторопласт. При выполнении внутренней поверхности каждой части обоймы 2 или сферической опорной поверхности 5 пальца 1 шероховатой элемент 4 скольжения может быть использован в виде покрытия из антифрикционной суспензии, содержащей фторопласт, например, Сурм-Т, которая наносится на шероховатую поверхность и затвердевает, образуя слой скольжения, а сопрягаемая поверхность шлифуется. Элемент 4 скольжения может быть выполнен в виде вкладыша из антифрикционного материала, содержащего фторопласт, и может быть выполнен многослойным. Вкладыш может состоять из двух частей.
Шаровой шарнир устанавливается в корпус 13 наконечника рычага и соединяется с ним разъемно с одной стороны посредством стопорного кольца 14, а с другой - крышки 15. Шаровой шарнир может соединяться с корпусом 13 с обеих сторон посредством стопорных колец 14 или крышек 15 (не показано). Присоединительные участки 9 защитных чехлов 3 фиксируются посредством фиксирующих колец 11 в крышке 15 ив корпусе 13 наконечника.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эксплуатационные качества шарового шарнира.
Заявляемое техническое решение может быть реализовано на стандартном технологическом оборудовании с использованием современных материалов и технологий.