вкладыш сферического шарнира

Формула изобретения

Вкладыш сферического шарнира, имеющий внутреннюю и наружную сферические поверхности и усеченный торец, выступы на наружной поверхности, меридиональные канавки на внутренней поверхности и сопряженные с последними сквозные прорези, отличающийся тем, что центр наружной сферической поверхности смещен относительно центра внутренней сферической поверхности в направлении от усеченного торца для образования плавного утонения вкладыша.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается вкладышей шаровых шарниров передней подвески и рулевого привода транспортных средств.

Известен вкладыш шарового шарнира, выполненный в виде усеченной сферической оболочки из упругоэластичного материала, имеющий продольные прорези, радиально расположенные по окружности усеченной части, и наружные выступы (см. патент Великобритании 1198365, кл. F 16 C 11/06, 1970г. )

Однако вкладыш такой конструкции не обеспечивает равномерного, а следовательно, и плотного охвата шаровой головки пальца шарнира вследствие недостаточной поперечно-диаметральной гибкости лепестков вкладыша по образующей шаровой головки. Указанный недостаток способствует снижению надежности и ресурса шарнира при действии на него долговременных, знакопеременных динамических нагрузок.

Известен вкладыш шарового шарнира, выполненного из термопластичного материала со сферической внутренней поверхностью и усеченном с торца, с радиальными сквозными продольными прорезями, скругленными в основании и расположенными по окружности усеченного торца (длина их превышает высоту усеченной части вкладыша), на внутренней поверхности выполнены меридиональные пазы и центральная канавка, причем меридиональные пазы по расположению совпадают со сквозными прорезями и выполнены сообщающимися с центральной канавкой, при этом глубина меридиональных пазов и канавки выполнена менее половины толщины стенки вкладыша, диаметр центральной канавки в 4,5 раза больше ширины прорезей, а наружная поверхность вкладыша выполнена сферической с расположенными между прорезями выступами (см. патент РФ 2016277 кл. F 16 C 11/06).

Однако вкладыш такой конструкции не обеспечивает плотности охвата шаровой головки в верхней части со стороны отверстия Б (фиг. 1) в направлении центра сферы, вследствие недостаточной упругости лепестков по направлению плотного охвата шаровой головки. Указанный недостаток способствует снижению функциональной роли возложенной на работу вкладыша, соответственно и на качество работы шарнира, следствием чего является снижение ресурса вкладыша и шарнира.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении технологичности, надежности и увеличении срока службы вкладыша.

Поставленная задача решена тем, что во вкладыше сферического шарнира, имеющем внутреннюю и наружную сферические поверхности и усеченный торец, выступы на наружной поверхности, а также меридиональные канавки на внутренней поверхности и сопряженные с канавками сквозные прорези, центр наружной сферической поверхности смещен относительно центра внутренней сферической поверхности в направлении от усеченного торца для образования плавного утонения вкладыша.

При смещении центра наружной сферической поверхности относительно центра внутренней сферической поверхности в направлении от усеченного торца происходит полный и плотный охват шаровой головки пальца.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен продольный разрез по В-В, на фиг. 2 - вид А.

Вкладыш сферического шарнира имеет внутреннюю 1 и наружную 2 сферическую поверхности, где O - центр наружной сферической поверхности, O - центр внутренней сферической поверхности. На внутренней сферической поверхности корпуса выполнены меридиональные канавки 3, плавно переходящие в сквозные прорези 4. Длина (высота) сквозных прорезей не превышает высоту усеченной части вкладыша. Меридиональные канавки 3 и сквозные прорези 4 сообщены с полостью 5. На наружной сферической поверхности выполнены выступы 6.

Такое выполнение вкладыша обеспечивает после монтажа плотную посадку головки шарового пальца в корпусе шарнира.

Монтаж предусматривает ввод головки пальца при соответствующем осевом усилии во внутреннюю поверхность вкладыша со стороны усеченного торца. При этом под действием сил упругости материала вкладыша его образованные прорезями 4 лепестки раздвигаются, пропуская во внутрь шаровую головку и упруго охватывая ее после окончания деформации.

После ввода головки шарового пальца с вкладышем в корпус сферического шарнира пространство между вкладышем и корпусом заполняют полимером и производят равномерное обжатие корпуса (не показано).

В процессе эксплуатации шарнира, например в передней подвеске колес автомобиля, вкладыш благодаря специфике своей конструкции обеспечивает равномерно упругое сжатое состояние соединения. При восприятии таким соединением колебаний шарнира в различных плоскостях плотность посадки шарового пальца в сферическом шарнире поддерживается автоматически за счет осевой и радиальной упругости лепестков вкладыша. Эти колебания гасятся и поглощаются в зонах меридиональных канавок 3, прорезей 4 и полости 5. Кроме того, канавки 3 и полость 5 играют роль активных накопителей смазки и продуктов износа.