ШАРОВАЯ ОПОРА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к шаровым опорам подвески автомобиля.
Известен шаровой шарнир (полезная модель №9030 РФ, МПК F 16 C 11/06, опубликован 16.01.1999 г.), содержащий корпус с обоймой вкладыша, в котором установлен шаровой палец и антифрикционный вкладыш.. Обойма антифрикционного вкладыша выполнена сферической формы., а антифрикционный вкладыш имеет часть, соответствующую сферической форме обоймы и имеет равную толщину по всей поверхности. Недостатком данной конструкции является неравномерность усилия запрессовки, и как следствие, большой разброс моментов качения и вращения, т.е. шаровой палец будет вращаться очень туго, либо очень легко. Это приведет к преждевременному износу шаровой опоры.
Известен сферический шарнир (патент №2029895 РФ, МПК F 16 C 11/06, опубликован 27.02.1995 г), содержащий корпус с кольцевой ступенькой на внутренней боковой поверхности, палец с шаровой головкой, два эластичных вкладыша и фиксирующий элемент. Первый вкладыш размещен на шаровой головке со стороны пальца. Второй эластичный вкладыш имеет форму полусферы, и размещен на шаровой головке внутри первого вкладыша, опираясь торцом на его кольцевую ступеньку, и в контакте с фиксирующим элементом. На наружной поверхности второго вкладыша расположены кольцевые канавки, выполненные концентрично в плоскостях, расположенных перпендикулярно оси пальца. Недостатком этого сферического шарнира является недостаточная плотность посадки и недостаточное поступление смазки, так как концентрические канавки в местах сопряжения ребер с фиксирующим элементом не сообщаются друг с другом. Это приводит к преждевременному износу шаровой опоры.
Наиболее близким аналогом является шарнирное соединение (патент №2112895 РФ МПК F 16 C 11/06, опубликован 10.06.1998 г.), содержащее корпус, палец со сферической головкой, охватывающий сферическую головку вкладыш со сквозными пазами, открытыми со стороны его торца. Резьбовая крышка выполнена с выемкой на внутренней поверхности, при этом выемка выполнена в виде усеченного конуса. Корпус выполнен с внутренними цилиндрической и конической поверхностями,
резьбовым большим отверстием на одном конце и меньшем отверстием на другом, причем внутренняя коническая поверхность конуса выполнена у меньшего его отверстия. Сквозные пазы вкладыша выполнены радиальными. На наружной поверхности вкладыша между коническими поверхностями выполнен цилиндрический поясок, контактирующий с внутренней поверхностью корпуса. В верхней части цилиндрического пояска вкладыша имеется кольцевая канавка. Недостатком шарнирного соединения является повышенный износ в процессе эксплуатации, так как данная конструкция не обеспечивает постоянных условий смазки в процессе эксплуатации из-за отсутствия полостей для смазки по всей сферической поверхности вкладыша. Кроме того, продукты износа, возникающие в процессе эксплуатации шаровой опоры, не имеют выхода и скапливаются на поверхностях трения.
Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является обеспечение достаточного количества смазки в процессе эксплуатации и снижение концентрации продуктов износа в смазке.
Поставленная задача решается за счет того, что шаровая опора содержит корпус, палец со сферической головкой и вкладыш, охватывающий сферическую головку. Вкладыш представляет собой усеченную оболочку с внутренней сферической и наружной цилиндрической, переходящей в конические поверхностями, со сквозными прорезями, расположенными от усеченной торцевой плоскости до экваториальной плоскости и совпадающими с ними по направлению внутренними меридиальными пазами, причем вкладыш снабжен бобышкой со сквозным отверстием, кольцевой канавкой и сообщающимися с ней радиальными пазами на торцевой плоскости, а на внутренней поверхности корпуса выполнено углубление, ответное бобышке.
Полезная модель представлена чертежами, где на фиг.1 изображена предлагаемая шаровая опора, общий вид, на фиг.2 - вкладыш, общий вид, на фиг 3 - вкладыш, вид сверху.
Шаровая опора (фиг.1) содержит корпус (1), в гнезде которого расположен палец (2) со сферической головкой. Между внутренней поверхностью гнезда корпуса (1) и пальцем (2) расположен вкладыш (3) из упругопластичного материала. Вкладыш 3 (фиг.2) имеет форму усеченной оболочки, с торцевыми поверхностями 4 (усеченная) и 5 (противоположная усеченной).
Внутренняя поверхность 6 вкладыша 3 - сферическая. Наружная поверхность 7 вкладыша 3 со стороны торцевой поверхности 4 (усеченной) имеет коническую форму. Центральная часть 8 вкладыша 3 имеет цилиндрическую опорную поверхность, переходящую в коническую поверхность 9. От усеченной торцевой поверхности 4 вкладыша 3 выполнены сквозные прорези 10, продолжающиеся за экваториальную плоскость 11 вкладыша 3. На внутренней сферической поверхности 6 вкладыша 3 выполнены меридиальные пазы 12, являющиеся продолжением сквозных прорезей 10. На продолжении наружной конической поверхности 9 вкладыша 3 выполнена бобышка 13, в которой находится центральное сквозное отверстие 14, кольцевая канавка 15 (фиг.3), и радиальные пазы 16. Центральное сквозное отверстие 14 сообщается с меридиальными пазами 12. Меридиальные пазы 12, центральное сквозное отверстие 14, кольцевая канавка 15 и радиальные пазы 16 образуют единую систему снабжения смазкой. В корпусе 1 выполнено цилиндрическое углубление 17 для размещения бобышки 13. Расположение центрального сквозного отверстия 14, канавки 15 и пазов 16 позволяет обеспечить перетекание смазки с наружной поверхности пальца 2 со сферической головкой на наружную коническую поверхность 9 вкладыша 3 и внутреннюю поверхность корпуса. 1.
Для предотвращения попадания грязи в шаровую опору устанавливается защитный чехол 19, который фиксируется кольцом 20 (фиг.1).
При сборке шаровой опоры предварительно на внутреннюю сферическую поверхность 6 вкладыша 3 наносится смазка, затем на палец 2 со сферической головкой надевается вкладыш 3. Собранный палец 2 с вкладышем 3 помещается в корпус 1, и производится обжатие части цилиндрической стенки 18 корпуса 1 на коническую поверхность 7 вкладыша 3. Это позволяет обеспечить требуемое усилие вырыва пальца 2 из корпуса 1 и требуемые моменты вращения и качения пальца 2. Сборку завершают установкой защитного чехла 19, кольца 20 и втулки 21.
Предлагаемая конструкция шаровой опоры с единой системой смазки позволяет обеспечить постоянное снабжение смазкой во время всего срока эксплуатации изделия. Циркуляция смазки позволяет значительно уменьшить концентрацию продуктов износа в смазке.
Источники информации.
1. Полезная модель №9030 РФ, МПК F 16 C 11/06, опубликован 16.01.1999 г.
2. Патент №2029895 РФ, МПК F 16 C 11/06, опубликован 27.02.1995 г.
3. Патент №2112895 РФ МПК F 16 C 11/06, опубликован 10.06.1998 г.