ШАРОВОЙ ШАРНИР

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к шаровым шарнирам подвески автомобиля.
Работа шарового шарнира осуществляется в условиях действия значительных знакопеременных нагрузок на него и на все его составные части, и требует высоких прочностных характеристик всех деталей.
Известен шаровой шарнир (свидетельство на полезную модель №19885, опубликовано 10.10.2001), содержащий палец с шаровой головкой с размещенным на ней вкладышем, установленным в корпусе. Шаровой палец поджат пружиной и закрыт заглушкой, а на внутренней поверхности пластмассового вкладыша расположены меридиональные канавки. Недостатком указанного шарового шарнира является изменение эксплуатационных характеристик в процессе работы. По мере износа вкладыша происходит его перемещение относительно конической поверхности корпуса, и как следствие, уменьшение усилия вырова шарового пальца, определяемое возможностью перемещения материала вкладыша в осевой зазор, предназначенный для саморегулирования шарнира.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, выбранным в качестве прототипа, является шаровой шарнир (свидетельство на полезную модель №31155, опубликовано 20.07.2003), содержащий палец с шаровой головкой, размещенный на ней вкладыш, установленный в корпусе, поджатый упругим элементом и закрытый заглушкой. Вкладыш состоит из двух частей. Часть вкладыша, контактирующая с упругим элементом, снабжена продольным разрезом, а между частями вкладыша при сборке образован зазор с расчетом его выборки за время гарантийного срока эксплуатации шарового шарнира. Недостатком данной конструкции является снижение эксплуатационных свойств шарового шарнира вследствие уменьшения стабильности моментов качания и вращения. Стабильность момента качания и вращения определяется площадью контакта шаровой головки пальца с обеими частями вкладыша и степенью поджима верхней части вкладыша к шаровой головке пальца. При завальцовке упругий элемент предварительно деформируется и прижимает вкладыш к шаровой головке. В процессе эксплуатации упругий элемент перемещается к шаровой головке пальца, причем при контакте с шаровой головой происходит торможение вращения пальца, т.е. увеличение моментов качания и вращения.
Задачей предложенного технического решения является повышение эксплуатационных свойств шарового шарнира за счет обеспечения стабильности моментов вращения и качания.
Поставленная задача решается за счет того, что шаровой шарнир содержит корпус, палец с шаровой головкой, размещенный в корпусе состоящий из двух частей полимерный вкладыш, поджатый упругим элементом и зарытый заглушкой, а между упругим элементом и верхней частью вкладыша расположена шайба.
Шайба выполнена из металла.
Предложенная полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен шаровой шарнир в разрезе.
Шаровой шарнир содержит корпус 1, в гнезде которого расположен полимерный вкладыш 2, охватывающий палец 3 с шаровой головкой. Полимерный вкладыш 2 состоит из двух частей - нижней части 4 вкладыша и верхней части 5 вкладыша. Верхняя часть 5 вкладыша размещена в конической части гнезда корпуса 1. Нижняя часть 4 вкладыша размещена в цилиндрической части гнезда корпуса 1. Между верхней частью 5 вкладыша и нижней частью 4 вкладыша есть зазор. В корпусе 1 над верхней частью 5 вкладыша размещены металлическая шайба 6 и упругий элемент 7, который поджимается заглушкой 8.
Шаровой шарнир собирается следующим образом. В цилиндрическую часть гнезда корпуса 1 запрессовывается нижняя часть 4 вкладыша, потом устанавливается палец 3 с шаровой головкой так, чтобы нижняя часть 4 вкладыша охватывала шаровую головку. На шаровую головку пальца 3 предварительно нанесена смазка. После чего в коническую часть гнезда корпуса 1 с предварительно нанесенной на поверхность смазкой последовательно помещаются верхняя часть 5 вкладыша, шайба 6, упругий элемент 7 и заглушка 8, которая завальцовывается.
При эксплуатации шарового шарнира происходит деформация упругого элемента 7, и его перемещение по конической части гнезда корпуса 1 к шаровой головке. Причем деформация и перемещение не являются постоянными, и меняются в зависимости от длительности эксплуатации шарового шарнира. Площадь контакта упругого элемента 7 и шаровой головки увеличивается, что приводит к торможению вращения пальца 3 с шаровой головкой. Введение шайбы 6 ограничивает перемещение упругого элемента 7 и таким образом исключает контакт упругого элемента 7 и шаровой головки пальца 3 и устраняет торможение вращения пальца 3 с шаровой головкой.. Это обеспечивает стабильность момента вращения и качания.
Испытания опытной партии шаровых шарниров, выполненных по предложенной полезной модели, подтвердили повышение эксплуатационных свойств и увеличение за счет этого срока эксплуатации.
По результатам испытаний разработаны рабочие чертежи шарового шарнира.