СТУПИЧНЫЙ УЗЕЛ КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к автомобильной промышленности, а именно к конструктивному выполнению ступичного узла преимущественно переднего колеса и может быть использована для автомобилей с повышенной проходимостью.
Известно устройство ступичного узла ведущего колеса независимой подвески транспортного средства, описанное в патенте Российской Федерации на изобретение №2224661 (публ. 27.02.2004 г.).
Устройство ступичного узла содержит вал привода, корпус поворотного кулака, конусную втулку, ступицу, гайку крепления ступицы, подшипники качения. В конструкции ступичного узла использованы шариковые радиально-упорные подшипники с распределением посадок в соединениях по кольцам, начиная от наружного торца ступицы, причем внутреннее кольцо первого от наружного торца ступицы подшипника установлено на вращающейся ступице с натягом, а наружное кольцо этого подшипника в не вращающийся корпус поворотного кулака - с зазором. Внутреннее кольцо второго от наружного торца ступицы подшипника установлено на вращающейся ступице с зазором, а наружное кольцо этого подшипника в не вращающийся корпус поворотного кулака - с натягом и зафиксировано от осевого смещения стопорным кольцом. Внутренние кольца обоих подшипников и промежуточная распорная втулка посредством гайки крепления ступицы и конусной втулки закреплены на валу.
Надежность данного устройства для автомобилей с повышенной проходимостью недостаточна, поскольку допустимая осевая нагрузка на узел воспринимается только внутренним подшипником, зафиксированным стопорным кольцом в кулаке.
Наиболее близким по технической сущности является ступичный узел переднего колеса для автомобилей с полноприводной трансмиссией, описанный в патенте Российской Федерации на полезную модель №138492 (публ. 20.03.2014 г.), принятый за прототип.
+0,01/+0,025
+0,01/+0,025
Ступичный узел переднего колеса для автомобилей с полноприводной трансмиссией содержит поворотный кулак, снабженный грязезащитным кожухом, запрессованным с натягом двухрядным коническим роликовым подшипником с габаритными размерами ширина 55 мм внутренний диаметр 40 мм, наружный диаметр 73 мм, который во избежание линейного перемещения зафиксирован стопорным кольцом и сальниками, ступицу, выполненную с габаритными размерами диаметр 182 мм, высота 94 мм и посадочными размерами под подшипник 40  мм, шарнир равных угловых скоростей (ШРУС), коническую втулку и гайку фиксации. По второму варианту ступичный узел содержит поворотный кулак, снабженный грязезащитным кожухом, запрессованным с натягом двухрядным коническим роликовым подшипником с габаритными размерами ширина 42 мм, внутренний диаметр 42 мм, наружный диаметр 80 мм, который во избежание линейного перемещения зафиксирован стопорным кольцом и сальниками, ступицу, выполненную с габаритными размерами диаметр 182 мм, высота 94 мм, и посадочными размерами под подшипник 42  мм, ШРУС, коническую втулку и гайку фиксации.
В поворотный кулак в сборе с грязезащитными кожухами с натягом запрессовывается двухрядный конический роликовый подшипник. Во избежание линейного перемещения подшипник фиксируется стопорным кольцом. После этого в кулак запрессовываются сальники, а затем в подшипник запрессовывается ступица. В центральное шлицевое отверстие вставляется ШРУС, затем вставляется коническая втулка, затягивается гайкой фиксации и законтривается. В собранном виде внутренние кольца подшипника упираются своими торцами одно в ступень ступицы, а другое в кольцо на ступени ШРУСа, формирующее зазор между внутренним торцом ступицы и расположенной напротив вдоль оси ступицы поверхностью ШРУСа.
Технической проблемой описанной конструкции ступичного узла является его недостаточная надежность, поскольку кольцо на ступени ШРУСа воздействует на ослабленную часть внутреннего кольца подшипника, а именно на зону установки пыльника между наружным и внутренним кольцами подшипника, от которой идет расширение внутреннего кольца подшипника до его установочной поверхности. При затягивании гайки фиксации формируется усилие на срез части внутреннего кольца подшипника в сторону роликов.
Указанная техническая проблема для ступичного узла колеса транспортного средства, содержащего ступицу колеса, поворотный кулак с запрессованным в него двухрядным коническим роликовым подшипником с внутренним диаметром 42 мм и наружным диаметром 80 мм, гайку, коническую втулку, сальники и стопорное кольцо, решается тем, что ширина подшипника 45 мм, при этом на вал ступицы установлено стальное кольцо с внутренним диаметром 42 мм, наружным диаметром 57 мм и шириной 6 мм, взаимодействующее одной торцевой стороной с торцом внутреннего кольца подшипника, а другой торцевой стороной с поверхностью шарнира равных угловых скоростей.
+0,01/+0,025
Ступица выполнена преимущественно с габаритными размерами диаметр 182 мм, высота 94 мм и посадочными размерами под двухрядный конический роликовый подшипник 42  мм.
Поворотный кулак может быть снабжен грязезащитным кожухом, обращенным к ступице.
Техническим результатом полезной модели является создание надежной конструкции, в которой выбранная ширина подшипника позволяет установить на вал ступицы дополнительное кольцо, обеспечивающее передачу усилия от гайки фиксации через наиболее прочную часть внутреннего кольца подшипника.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в автомобильной промышленности, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на фиг. 1, где показан ступичный узел в сборе.
+0,01/+0,025
Ступичный узел колеса транспортного средства содержит ступицу 1 колеса, поворотный кулак 2 с запрессованным в него двухрядным коническим роликовым подшипником 3 с внутренним диаметром 42 мм, наружным диаметром 80 мм и шириной 45 мм, гайку 4, коническую втулку 5, сальники 6, 7 и стопорное кольцо 8. На вал 9 ступицы 1 установлено стальное кольцо 10 с внутренним диаметром 42 мм, наружным диаметром 57 мм и шириной 6 мм, взаимодействующее одной торцевой стороной с торцом внутреннего кольца 11 подшипника 3, а другой торцевой стороной с поверхностью шарнира равных угловых скоростей (ШРУС) 12. Ступица 1 выполнена преимущественно с габаритными размерами диаметр 182 мм, высота 94 мм и посадочными размерами под двухрядный конический роликовый подшипник 42  мм. Поворотный кулак 2, как правило, снабжен грязезащитным кожухом 13, обращенным к ступице 1.
В поворотный кулак 2 в сборе с грязезащитным кожухом 13 с натягом запрессовывают двухрядный конический роликовый подшипник 3. Во избежание линейного перемещения подшипник 3 фиксируют стопорным кольцом 8. После этого в кулак 2 запрессовывают сальники 6, 7, а затем в подшипник 3 устанавливают ступицу 1 ее валом 9. На вал 9 ступицы 1 размещают стальное кольцо 10 с упором во внутреннее кольцо 11 подшипника 3. Собранный узел центральным шлицевым отверстием вала 9 ступицы 1 располагают на выходном шлицевом валу 14 ШРУСа 12 с резьбовым концом, затем устанавливают на резьбовой конец шлицевого вала 14 ШРУСа 12 коническую втулку 5, затягивают гайкой 4 фиксации и законтривают.