Шарнир равных угловых скоростей для автомобиля УАЗ

Полезная модель относится к изделиям автомобильной промышленности, в частности, является элементом трансмиссии и предназначена для передачи крутящего момента от дифференциала на подключаемые ведущие колеса переднего моста.
Известен выбранный за прототип шарнир поворотного кулака (ШРУС) типа «Бирфильд» (https://knowcar.ru/wikis/53), применяемый в автомобилях УАЗ, недостатком которого является низкий ресурс из-за появления люфтов в подшипнике шарнира, шарики которого работают по дорожкам качения, обработанных с чистотой Ra 0,8, что соответствует 7 классу чистоты поверхности по ГОСТ 2789-73. Во время работы шарнира шарики подшипника работают по дорожкам качения корпуса шарнира и со временем сминают вершины микронеровностей, тем самым увеличивая зазор в соединении, что приводит к образованию люфтов в шарнире и сокращает его ресурс. Кроме того, в прототипе для изготовления шруса применяется сталь марки 50 ГОСТ 1050-88, обладающая недостаточной износоустойчивостью.
Задачей полезной модели является повышение ресурса шарнира.
Поставленная задача решается шарниром равных угловых скоростей для автомобиля УАЗ, содержащем корпус с выполненными в нем дорожками качения, отличающемся тем, что горизонтальный шаг микронеровностей на дорожках качения выполнен в пределах от 0,1 до 0,2 мкм, высота от 0,01 до 0,002 мкм, а корпус шарнира изготовлен из стали 20Х2Н4А ГОСТ 2590-2006.
Тонкое шлифование шруса снижает значительно его износ.
В таблицах 1 и 2 приведены сравнительные характеристики сталей, примененных для изготовления прототипа и предложенного шруса.
где σ0,2 - предел текучести условный, Мпа;
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), Мпа;
δ5, δ4, δ10 - относительное удлинение после разрыва, %;
ψ - относительное сужение, %;
2
KCU - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см.
Как видно из таблиц 1 и 2, механические свойства стали 20Х2Н4А выше, чем у стали 50, износ дорожек качения происходит гораздо медленнее.
Техническим результатом полезной модели является увеличение ресурса работы шарнира до 40% до появления критических люфтов.