ЗАЩИТНЫЙ ЧЕХОЛ ДЛЯ ШАРНИРА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к защитным чехлам, закрывающим подвижные относительно друг друга элементы шарового шарнира от пыли, грязи и влаги, при этом выполняющим функцию контейнера для смазки, необходимой для работы подшипника шарнирного соединения.
Одним из основных требований, предъявляемых к защитным чехлам, является сохранение целостности оболочки в процессе их эксплуатации и высокая степень герметизации внутренней полости чехла. Срок службы защитных чехлов, в течение которого сохраняется их работоспособность, в значительной степени зависит от материала, геометрических показателей и, в частности, от толщины стенок, формы присоединительных участков, особенно в местах концентрации внутренних напряжений. Важным параметром, влияющим на технологичность изготовления защитных чехлов (а, следовательно, и на его стоимость), является геометрия эластичных гофр, обеспечивающих подвижность шарнирного соединения. Предпочтительной является конструкция чехла, позволяющая применить современные методы переработки пластмасс - такие, как литье под давлением.
Из уровня техники известен защитный чехол шарового шарнира (аналог - RU 2125668, кл. F16C 11/06, публ. 1999.01.27), выполненный в виде сильфона с присоединительными участками разных диаметров. Недостатком такой конструкции является ее сложность, обусловленная геометрией гофр и формой присоединительного участка с меньшим диаметром.
Из уровня техники известен защитный чехол шарового шарнира (аналог - RU 26256, кл. F16C 11/06, публ. 2002.11.20), выполненный в виде сильфона с присоединительными участками разных диаметров. В присоединительном участке меньшего диаметра установлено уплотнительное кольцо, выполненное из жесткой пластмассы. Недостатком такой конструкции является ее сложность, обусловленная геометрией гофр и дополнительными элементами (уплотнительным кольцом).
Из уровня техники известен защитный чехол для шарнира (ближайший аналог - RU 2281423, кл. F16D 3/84, публ. 2005.11.20), выполненный из термоэластопласта в виде сильфона с присоединительными участками разных диаметров. Недостатком такой конструкции является сложная геометрия гофр, выполнение которых возможно при помощи сложной технологической операции - выдувки. Кроме того, наличие различных мелких и близко расположенных по отношению друг к другу перегибов (см. фиг.1 позиции 14 и 15) в гофрированном участке ведет к неравномерному распределению внутренних напряжений в оболочке чехла и, как следствие, появлению трещин в местах наибольшей концентрации напряжений, что снижает срок эксплуатации упомянутого чехла.
Технический результат, который достигается полезной моделью, заключается в упрощении конструкции защитного чехла, в увеличении его надежности и долговечности.
Технический результат достигается за счет того, что в первом варианте защитный чехол для шарнира выполнен цельной деталью из термоэластопласта и содержит трубчатый и гофрированный участки, расположенные между первым и вторым присоединительными участками, первый из которых, предназначенный для установки на вал шарового шарнира, выполнен с меньшим диаметром, чем второй присоединительный участок, предназначенный для установки на корпус шарового шарнира, гофрированный участок расположен внутри трубчатого участка в виде, по меньшей мере, одной концентрической складки, направленной донной частью в сторону расположения второго присоединительного участка, при этом с наружной стороны чехла расположены радиальные перемычки, соединяющие стенки упомянутой складки, а на внутренней поверхности трубчатого участка сформированы продольные элементы жесткости.
Второй присоединительный участок может быть снабжен наружной кольцевой канавкой для установки крепежного хомута.
На наружной поверхности первого присоединительного участка могут быть размещены продольные ребра.
Радиальные перемычки, связывающие стенки складки друг с другом, могут быть дополнительно соединены с донной частью упомянутой складки.
Продольные элементы жесткости трубчатого участка могут быть выполнены в виде тонкостенных пластин.
Технический результат достигается за счет того, что во втором варианте защитный чехол для шарнира выполнен цельной деталью из термоэластопласта и содержит трубчатый и гофрированный участки, расположенные между первым и вторым присоединительными участками, первый из которых, предназначенный для установки на вал шарового шарнира, выполнен с меньшим диаметром, чем второй присоединительный участок, предназначенный для установки на корпус шарового шарнира, гофрированный участок расположен внутри трубчатого участка в виде, по меньшей мере, двух концентрических складок, направленных донными частями в сторону расположения второго присоединительного участка, при этом в продольном сечении защитного чехла упомянутые складки образуют участок S-образной формы, на внутренней поверхности трубчатого элемента сформированы продольные элементы жесткости, а с наружной стороны защитного чехла расположены радиальные перемычки, соединяющие стенки складок.
Второй присоединительный участок может быть снабжен наружной кольцевой канавкой для установки крепежного хомута.
На наружной поверхности первого присоединительного участка могут быть размещены продольные ребра.
Радиальные перемычки, связывающие стенки складок друг с другом, могут быть дополнительно соединены с донной частью соответствующей складки.
Продольные элементы жесткости трубчатого участка могут быть выполнены в виде тонкостенных пластин.
Радиальные перемычки двух концентрических складок могут быть расположены в шахматном порядке.
Сущность технического решения поясняется на чертежах.
Фиг.1 - изображен перспективный защитный чехол для шарнира (общий вид для варианта 1).
Фиг.2 - продольное сечение А-А фиг.1.
Фиг.3 - вид Б на фиг.1.
Фиг.4 - вид В на фиг.1.
Фиг.5 - изображен перспективный защитный чехол для шарнира (общий вид для варианта 2).
Фиг.6 - продольное сечение Г-Г фиг.5.
Фиг.7 - вид Д на фиг.5.
Фиг.8 - вид Е на фиг.5.
Фиг.9 - схематично изображен защитный чехол, установленный на шарнире равных угловых скоростей.
Практическое осуществление полезной модели детально описано ниже.
Защитный чехол 1 (см. фигуры 1, 5) шарнира равных угловых скоростей выполнен цельной деталью и содержит трубчатый участок 2, гофрированный участок 3, первый присоединительный участок 4, предназначенный для установки на вал 5 шарового шарнира 1, второй присоединительный участок 6, предназначенный для установки на корпус 7 шарового шарнира.
Трубчатый 2 и гофрированный 3 участки расположены между первым 4 и вторым 6 присоединительными участками, при этом первый присоединительный участок 4 является продолжением гофрированного участка 3, а второй присоединительный участок 6 является продолжением трубчатого участка 2 (см. фигуры 2, 6).
2
1
2
1
Первый 4 и второй 6 присоединительные участки выполнены трубчатыми (в виде втулок) и имеют разный диаметр, а именно первый присоединительный участок 4 выполнен с меньшим диаметром, чем второй присоединительный участок 6, т.е. D<D, где D-диаметр первого присоединительного участка 4, а D-диаметр второго присоединительного участка 6. Первый присоединительный участок 4 может содержать кольцевой буртик 4а. На наружной поверхности 8 первого присоединительного участка 4 могут быть сформированы продольные ребра 9, повышающие жесткость упомянутого участка 4. Преимущественным вариантом является расположение продольных ребер 9 на одинаковом расстоянии друг от друга. Второй присоединительный участок 6 снабжен наружной кольцевой канавкой 10, ограниченной с торцевой стороны защитного чехла 1 кольцевым буртиком 6а.
На внутренней поверхности 11 трубчатого участка 2 (см. фигуры 2, 3, 6, 7) сформированы продольные элементы жесткости 12, повышающие жесткость трубчатого участка 2, тем самым позволяющие защитному чехлу 1 сохранять свою форму при падении давления внутри защитного чехла 1, например, при перепадах окружающей температуры. Преимущественным вариантом является выполнение продольных элементов жесткости 12 в виде пластин, которые могут располагаться друг относительно друга, как на одинаковом, так и на разном расстоянии. Однако это не исключает и другие варианты выполнения продольных элементов жесткости, например, в виде утолщенных ребер (на фигурах не изображено).
Трубчатый участок 2, в зоне которого размещены продольные элементы жесткости 12, может быть выполнен с наружной поверхностью 13 конической или цилиндрической формы (см. фигуры 1, 2, 5, 6).
По первому варианту исполнения гофрированный участок 3 защитного чехла 1 расположен внутри трубчатого участка 2 и выполнен в виде концентрической складки (гофра) 14 (см. фигуры 1, 2). Упомянутая складка 14 выполнена кольцевой и образована двумя стенками 14а и 14b, соединенными друг с другом донной частью 14с, направленной в сторону расположения второго присоединительного участка 6, при этом трубчатый участок 2 переходит в стенку 14а, а зоной упомянутого перехода является изгиб 15. Первый присоединительный участок 4 выполнен в виде продолжения стенки 14b.
С наружной стороны защитного чехла 1 (см. фигуры 1, 4) расположены радиальные перемычки 16, соединяющие стенки 14а и 14b друг с другом, при этом радиальные перемычки 16 могут быть соединены с донной частью 14с складки 14, что в целом позволяет защитному чехлу 1 сохранять свою форму при растяжении и изгибе во время работы.
По второму варианту исполнения гофрированный участок 3 защитного чехла 1 расположен внутри трубчатого участка 2 и выполнен в виде, по меньшей мере, двух концентрических складок 17 и 18 (см. фигуры 5, 6). Упомянутые складки 17 и 18 выполнены кольцевыми и образованы стенками 17а, 17b и 18а, 18b, соответственно. Стенки 17а и 17b соединены друг с другом донной частью 17с, а стенки 18а и 18b соединены друг с другом донной частью 18 с, где упомянутые донные части 17с и 18 с направлены в сторону расположения второго присоединительного участка 6.
Складка 17 выполнена крайней, т.е. удаленной от продольной оси L защитного чехла 1, при этом трубчатый участок 2 переходит в стенку 17а, а зоной упомянутого перехода является изгиб 19. Складка 18 является внутренней, т.е. приближенной к продольной оси L защитного чехла 1, при этом первый присоединительный участок 4 выполнен в виде продолжения стенки 18b. В продольном сечении защитного чехла 1 складки 17 и 18 образуют участок 20 S-образной формы.
С наружной стороны защитного чехла 1 (см. фигуры 5, 8) расположены радиальные перемычки 21 и 22, при этом радиальные перемычки 21 соединяют стенки 17а и 17b друг с другом и могут быть дополнительно соединены с донной частью 17с складки 17, а радиальные перемычки 22 соединяют стенки 18а и 18b складки 16 друг с другом и могут быть дополнительно соединены с донной частью 18с, что позволяет защитному чехлу 1 сохранять свою форму при растяжении и изгибе во время работы шарнирного соединения. Радиальные перемычки 21 и 22 могут быть расположены друг относительно друга в шахматном прядке, как представлено на фигуре 8, что позволяет равномерно распределить нагрузку на гофрированный участок 3.
Вышеописанные конструкции (по первому и второму вариантам исполнения) выполнены из термоэластопласта методом литья под давлением, что позволяет получить тонкостенные и эластичные защитные чехлы 1.
Защитный чехол 1 (по первому и второму вариантам исполнения) устанавливается на шарнир равных угловых скоростей (см. фигуру 9). Первый присоединительный участок 4 устанавливается на вал 5 и фиксируется крепежным элементом 23, в частности металлическим хомутом, расположенным на наружной поверхности 8 первого присоединительного участка 4 и, если имеются, на продольных ребрах 9, при этом кольцевой буртик 4а, препятствует сползанию крепежного элемента 23 с первого присоединительного участка 4, как в период установки защитного чехла 1, так и в процессе его эксплуатации. Второй присоединительный участок 6 устанавливается на корпусе 7 шарового шарнира 1 и фиксируется крепежным элементом 24, в частности металлическим хомутом, расположенным в наружной кольцевой канавке 10, при этом кольцевой буртик 6а, препятствует сползанию крепежного элемента 24 со второго присоединительного участка 6 как в период установки защитного чехла 1, так и в процессе его эксплуатации. Во время работы шарнирного соединения вал 5 постоянно меняет свое положение, как продольное, так и угловое, относительно корпуса 7, при этом защитный чехол 1 за счет гофрированного участка 3 имеет возможность растягиваться и перегибаться, сохраняя в зоне рабочих поверхностей шарнира область, защищенную от воздействия загрязнений окружающей средой, и обеспечивая сохранность смазочного материала внутри чехла.
Вышеописанное геометрическое построение защитного чехла 1 шарового шарнира, выполненного из термоэластопласта, позволяет, по сравнению с ближайшим аналогом, упростить конструкцию чехла 1 и повысить его технологичность, увеличить надежность и долговечность его работы.