ШАРОВАЯ ОПОРА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к шаровым опорам и может быть использована в соединительных узлах автотранспортных средств различного назначения.
Известен шарнир со сферической головкой, зафиксированной на пальце, и пленочной чашки, обеспечивающей скольжение элементов в таком шарнире. В известной конструкции сферическая головка шарнирного пальца подвижным образом установлена в полость соответствующего корпуса. Между этой головкой и корпусом установлен элемент скольжения в виде гибкой пленочной чашки, состоящей из полос, расположенных' в звездообразном порядке, при этом кромки полос прилегают одна к другой без перекрытий и складок (патент WO №2011032616, МПК F16C 11/06, опубл. 24.03 2011).
Недостатком известного технического решения является недостаточные эксплуатационные характеристики из-за неполного контакта по сферической поверхности с пальцем обусловленного погрешностью изготовления резьбы фиксирующего элемента, а также трудоемкость установки и фиксации элемента скольжения в шарнире.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является сферический шарнир, содержащий корпус (обойму) с установленной в нем втулкой (корпусом), охватывающей шаровой палец, элемент скольжения из слоистого материала, расположенный между втулкой и шаровым пальцем, и жестко прикрепленный к внутренней поверхности втулки, при этом втулка соединена с шаровым пальцем методом обжимки (патент RU №146906, МПК F16C 11/06, опубл. 20.10.2014).
Известное техническое решение не обладает достаточными эксплуатационными свойствами при передачи усилия вдоль оси шарнира.
Была поставлена задача, повысить эксплуатационные свойства шаровой опоры.
Технический результат достигается тем, что в шаровой опоре, содержащей шаровой палец, корпус, установленный в обойме, элемент скольжения, выполненный из антифрикционного композиционного материала и расположенный между корпусом и шаровым пальцем, корпус состоит из двух частей и закреплен к обойме.
Разъем частей корпуса может быть выполнен перпендикулярно или вдоль продольной оси шаровой опоры. При выполнении разъема частей корпуса перпендикулярно продольной оси шаровой опоры, верхняя часть корпуса выполнена в виде стакана с опорным элементом, а нижняя - в виде кольца. При выполнении разъема частей корпуса вдоль продольной оси шаровой опоры, части корпуса в сборе образуют стакан, и на наружной поверхности корпуса может быть напрессована втулка.
По меньшей мере, одна из частей корпуса может быть выполнена с фланцем. Корпус может быть закреплен к обойме посредством накладки.
Внутренняя поверхность каждой части корпуса и/или наружная поверхность шаровой головки пальца может быть выполнена шероховатой. Элемент скольжения может быть приклеен или нанесен методом напыления или наплавления, на внутреннюю поверхность каждой части корпуса или на наружную поверхность шаровой головки пальца. Элемент скольжения может быть выполнен в виде вкладыша.
Выполнение корпуса состоящим из двух частей, разъем которых выполнен перпендикулярно или вдоль продольной оси шаровой опоры, и в сборе образуют стакан, выполнение, по меньшей мере, одной из частей корпуса с фланцем, и закрепление корпуса к обойме посредством накладки, позволило увеличить нагрузку при передачи усилия вдоль оси шарнира и обеспечить ремонтопригодность конструкции шаровой опоры. А наличие
втулки напрессованной на наружной поверхности корпуса позволило повысить надежность конструкции.
Выполнение внутренней поверхности каждой части корпуса и/или наружной поверхности шаровой головки пальца шероховатой, позволило использовать элемент скольжения, в виде покрытия из антифрикционной суспензии, и повысить прочность сцепления за счет адгезии указанных поверхностей с элементом скольжения.
Соединение элемента скольжения с внутренней поверхностью каждой части корпуса или наружной поверхностью шаровой головки пальца приклеиванием, или его нанесение на упомянутые поверхности методом напыления или наплавления, 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 свойства шаровой опоры, а именно, повысить долговечность, надежность и ремонтопригодность.
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 - шаровая опора в разрезе, разъем частей корпуса выполнен перпендикулярно продольной оси шаровой опоры.
Фиг. 2 - шаровая опора с накладкой, в разрезе.
Фиг. 3 - шаровая опора в разрезе, разъем частей корпуса выполнен вдоль продольной оси шаровой опоры.
Фиг. 4 - шаровая опора с втулкой, в разрезе.
Фиг. 5 - шаровая опора с накладкой, в разрезе.
Шаровая опора содержит (шаровой палец 1, корпус, установленный в обойме 2, элемент 3 скольжения, расположенный между корпусом и шаровым пальцем 1.
Шаровой палец 1 выполнен металлическим и имеет шаровую головку и конический хвостовик. Шаровой палец 1 может быть выполнен из композитного материала, например из углеволокна методом намотки. Поверхность шаровой головки пальца 1 может быть выполнена шероховатой.
Корпус выполнен металлическим, также может быть выполнен из композитного материала. Корпус состоит из двух частей, разъем которых выполнен перпендикулярно продольной оси шаровой опоры. Верхняя часть 4 корпуса выполнена в виде стакана с опорным элементом 5, а нижняя часть 6 может быть выполнена в виде кольца с фланцем, посредством которого корпус крепится к обойме 2. Нижняя часть 6 корпуса может быть выполнена в виде кольца, в этом случае корпус крепится к обойме посредством накладки 7. Разъем частей корпуса может быть выполнен вдоль продольной оси шаровой опоры, которые в сборе образуют стакан. Каждая часть 8 корпуса выполнена с опорным элементом 5, и может быть выполнена с фланцем, посредством которого корпус закреплен к обойме 2. Корпус может быть закреплен к обойме посредством накладки 7. На наружную поверхность корпуса может быть напрессована втулка 9.
Внутренняя поверхность каждой части 4, 6, 8 корпуса может быть выполнена шероховатой. На наружной поверхности частей 6, 8 корпуса выполнена одна или более кольцевая канавка для фиксации защитного чехла 10.
Корпус, в сборе с шаровым пальцем 1, устанавливается в обойму 2 и закрепляется к обойме 2 резьбовым соединением посредством фланца, или накладки 7.
Элемент 3 скольжения выполнен из антифрикционного композиционного материала. Элемент 3 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 3 скольжения с внутренней поверхностью каждой части 4, 6, 8 корпуса или наружной поверхностью шаровой головки пальца 1, а пористый слой, пропитанный антифрикционной суспензией, содержащей фторопласт, является рабочей поверхностью элемента 3 скольжения.
Элемент 3 скольжения может быть выполнен в виде ленты или ткани, которые могут быть многослойными, и приклеен на внутреннюю поверхность каждой части 4, 6, 8 корпуса или на наружную поверхность шаровой головки пальца 1. Элемент 3 скольжения может быть выполнен в виде покрытия, которое может быть многослойным, и нанесен на внутреннюю поверхность каждой части корпуса 4, 6, 8 или на наружную поверхность шаровой головки пальца 1 методом напыления, наплавления. При этом рабочая поверхность элемента 3 скольжения выполнена из антифрикционного композиционного материала, содержащего фторопласт. При выполнении внутренней поверхности каждой части 4, 6, 8 корпуса и/или наружной поверхности шаровой головки пальца 1 шероховатой, элемент 3 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. Элемент 3 скольжения может быть выполнен в виде вкладыша из антифрикционного материала, содержащего фторопласт, и может быть выполнен многослойным.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эксплуатационные свойства шаровой опоры.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с использованием известных материалов и технологий.