RU110148U1

RU110148U1 - VEHICLE BALL JOINT

Info

Publication number: RU110148U1
Application number: RU2011110131/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Юрьевич Коноплёв
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" ( ООО ТРВ Аутомотив")
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2011-03-17
Publication date: 2011-11-10

Abstract

Шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, отличающаяся тем, что поверхность шаровой головки выполнена с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки. A vehicle ball joint comprising a body, a finger with a ball head and an insert located between the ball head and the body, characterized in that the surface of the ball head is made with the same hardness and different roughness, while the area with reduced roughness is placed on the pole surface of the ball head.

Description

Заявляемая полезная модель относится к шаровым опорам подвески транспортных средств (сферическим шарнирам, шаровым шарнирам, пальцам шаровым и др.).The inventive utility model relates to ball bearings of the suspension of vehicles (spherical joints, ball joints, spherical fingers, etc.).

Аналогом заявляемой полезной модели является шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, при этом шаровая головка на своей поверхности содержит две области, твердость одной из областей меньше твердости другой области, область с меньшей твердостью расположена на полюсной поверхности шаровой головки и/или на срединной поверхности шаровой головки, диаметр пальца в месте сопряжения с шаровой головкой составляет 25÷75% от диаметра шаровой головки, а максимальная толщина вкладыша составляет 5÷25% от диаметра шаровой головки (см. патент РФ №77923, МПК F16C 11/06, 2008 г.). Существенные признаки аналога «корпус, палец с шаровой головкой, вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a ball bearing of a vehicle, comprising a body, a finger with a ball head and an insert located between the ball head and the body, while the ball head on its surface contains two regions, the hardness of one of the regions is less than the hardness of the other region, the region with less hardness is located on the pole surface of the ball head and / or on the middle surface of the ball head, the diameter of the finger in the place of pairing with the ball head is 25 ÷ 75% of the diameter of the ball head and, the maximum thickness of the insert is 5 ÷ 25% of the diameter of the ball head (see. Russian patent №77923, IPC F16C 11/06, 2008 YG). The essential features of the analogue "body, finger with a ball head, a liner located between the ball head and the housing" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является снижение срока службы изделия из-за неравномерного и преждевременного изнашивания вкладыша и шаровой головки вследствие склонности поверхности шаровой головки к хрупкому разрушению в результате неравномерной твердости металла по поверхности шаровой головки, приводящей к неравномерной концентрации напряжений и неравномерным характеристикам пластичности по поверхности шаровой головки, и вызывающей образование локальных зон пластической деформации.The disadvantage of the analogue is the reduction in product life due to uneven and premature wear of the liner and ball head due to the tendency of the surface of the ball head to brittle fracture as a result of uneven hardness of the metal on the surface of the ball head, leading to uneven stress concentration and uneven plasticity characteristics on the surface of the ball head, and causing the formation of local zones of plastic deformation.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, при этом шаровая головка на своей поверхности содержит две области, твердость одной из областей меньше твердости другой области, область с меньшей твердостью расположена на полюсной поверхности шаровой головки и/или на срединной поверхности шаровой головки, а диаметр пальца в месте сопряжения с шаровой головкой составляет 25÷75% от диаметра шаровой головки (см. патент РФ №77922, МПК F16C 11/06, 2008 г.). Существенные признаки аналога «корпус, палец с шаровой головкой, вкладыш» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.Another analogue of the claimed utility model is a ball bearing of a vehicle, comprising a body, a finger with a ball head and an insert located between the ball head and the body, while the ball head on its surface contains two regions, the hardness of one of the regions is less than the hardness of the other region, the region with less hardness is located on the pole surface of the ball head and / or on the middle surface of the ball head, and the diameter of the finger in the place of pairing with the ball head is 25 ÷ 75% of the diameter of the balls oh heads (see RF patent No. 77922, IPC F16C 11/06, 2008). The essential features of the analogue "body, finger with a ball head, liner" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога также является снижение срока службы изделия из-за неравномерного и преждевременного изнашивания вкладыша и шаровой головки вследствие склонности поверхности шаровой головки к хрупкому разрушению в результате неравномерной твердости металла по поверхности шаровой головки, что приводит к неравномерной концентрации напряжений и неравномерным характеристикам пластичности по поверхности шаровой головки, и вызывает образование на поверхности локальных зон пластической деформации.A disadvantage of the analogue is also a decrease in the service life of the product due to uneven and premature wear of the liner and ball head due to the tendency of the surface of the ball head to brittle fracture as a result of uneven hardness of the metal on the surface of the ball head, which leads to an uneven stress concentration and uneven plasticity characteristics on the surface of the ball heads, and causes the formation on the surface of local zones of plastic deformation.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, при этом шаровая головка на своей поверхности содержит две области, твердость одной из областей меньше твердости другой области, область с меньшей твердостью расположена на полюсной поверхности шаровой головки и/или срединной поверхности шаровой головки (см. патент РФ №77921, МПК F16C 11/06, 2008 г.). Существенные признаки аналога «корпус, палец с шаровой головкой, вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The closest analogue of the claimed utility model is a ball bearing of a vehicle, comprising a body, a finger with a ball head and an insert located between the ball head and the body, while the ball head on its surface contains two regions, the hardness of one of the regions is less than the hardness of the other region, region with less hardness is located on the pole surface of the ball head and / or the middle surface of the ball head (see RF patent No. 77921, IPC F16C 11/06, 2008). The essential features of the analogue "body, finger with a ball head, a liner located between the ball head and the housing" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком наиболее близкого аналога также является снижение срока службы изделия из-за неравномерного и преждевременного изнашивания вкладыша и шаровой головки вследствие склонности поверхности шаровой головки к хрупкому разрушению в результате неравномерной твердости металла по поверхности шаровой головки, приводящей к неравномерной концентрации напряжений и неравномерным характеристикам пластичности по поверхности шаровой головки, и вызывающей образование на поверхности локальных зон пластической деформации.A disadvantage of the closest analogue is also a decrease in product life due to uneven and premature wear of the liner and ball head due to the tendency of the surface of the ball head to brittle fracture as a result of uneven hardness of the metal on the surface of the ball head, leading to an uneven stress concentration and uneven surface plasticity ball head, and causing the formation on the surface of local zones of plastic deformation.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение срока службы шаровой опоры путем обеспечения более равномерного изнашивания вкладыша и шаровой головки за счет обеспечения более высокой износостойкости наиболее нагруженных мест шаровой опоры.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the service life of the ball joint by providing more uniform wear of the liner and ball head by providing higher wear resistance of the most loaded places of the ball joint.

Для достижения указанного технического результата в шаровой опоре транспортного средства, содержащей корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, поверхность шаровой головки выполнена с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки.To achieve the specified technical result in the ball joint of the vehicle, comprising a body, a finger with a ball head and a liner located between the ball head and the body, the surface of the ball head is made with the same hardness and different roughness, while the area with reduced roughness is placed on the pole surface of the ball heads.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «поверхность шаровой головки выполнена с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model “the surface of the ball head is made with the same hardness and different roughness, while the area with reduced roughness is placed on the pole surface of the ball head” are distinctive from the features of the closest analogue.

На фиг. представлено боковое сечение шаровой опоры транспортного средства (шаровая головка и палец без сечения). Шаровая опора включает корпус 1, вкладыш 2 и шаровую головку 3 с пальцем 4. Корпус и шаровая головка с пальцем могут быть выполнены из стали, вкладыш может быть выполнен из антифрикционного полимерного материала. Полюсная поверхность 5 шаровой головки имеет шероховатость меньшую, чем шероховатость поверхности 6 шаровой головки в районе пальца и чем шероховатость срединной поверхности 7 шаровой головки.In FIG. The lateral section of the ball joint of the vehicle is shown (ball head and finger without section). The ball bearing includes a housing 1, an insert 2 and a ball head 3 with a finger 4. The housing and the ball head with a finger can be made of steel, the insert can be made of antifriction polymer material. The pole surface 5 of the ball head has a roughness less than the roughness of the surface 6 of the ball head in the region of the finger and the roughness of the middle surface 7 of the ball head.

Конкретным примером заявляемой шаровой опоры является шаровая опора автомобиля, вкладыш которой выполнен из политетрафторэтилена. Параметр шероховатости полюсной поверхности R_a<1,0 мкм, параметр шероховатости срединной поверхности и поверхности в районе пальца R_a>1,0 мкм.A specific example of the inventive ball joint is a ball joint of an automobile, the liner of which is made of polytetrafluoroethylene. The roughness parameter of the pole surface R _a <1.0 μm, the roughness parameter of the middle surface and the surface in the region of the finger R _a > 1.0 μm.

Другим конкретным примером заявляемой шаровой опоры является шаровая опора легкового автомобиля, вкладыш которой выполнен из полиацеталя. Параметр шероховатости полюсной поверхности R_a<0,25 мкм, параметр шероховатости поверхности шаровой головки в районе пальца и срединной поверхности R_a>0,5 мкм.Another specific example of the inventive ball joint is a ball joint of a car, the liner of which is made of polyacetal. The roughness parameter of the pole surface R _a <0.25 μm, the roughness parameter of the surface of the ball head in the region of the finger and the median surface R _a > 0.5 μm.

Изготавливаться заявляемая шаровая опора может известными методами, при этом полюсную поверхность подвергают дополнительной полировке для уменьшения шероховатости.The inventive ball joint can be made by known methods, while the pole surface is subjected to additional polishing to reduce roughness.

Поскольку известно, что твердость шаровой головки практически не оказывает влияния на работоспособность вкладыша из антифрикционного полимерного материала, выполнение поверхности шаровой головки с различной шероховатостью позволяет подобрать оптимальную шероховатость для различных частей поверхности, работающих в различных условиях. Наиболее нагруженным участком шаровой опоры по величине трения при эксплуатации является полюсная поверхность шаровой головки. Снижение шероховатости шаровой головки по этой поверхности способствует увеличению площади фактического контакта в паре сталь-антифрикционный материал, что уменьшает величины действительных контактных напряжений. В результате увеличивается износостойкость узла и, соответственно, срок службы шаровой опоры. Повышенная шероховатость шаровой головки в срединной области и особенно в районе пальца препятствует, за счет увеличения коэффициента трения при увеличении параметра шероховатости, сдвигу вкладыша в район пальца и, соответственно, уменьшает в процессе эксплуатации возможность выдавливания материала вкладыша в отверстие, что также повышает износостойкость и срок службы опоры.Since it is known that the hardness of the ball head practically does not affect the performance of the liner made of antifriction polymeric material, the execution of the surface of the ball head with different roughness allows you to choose the optimal roughness for various parts of the surface operating in different conditions. The most loaded section of the ball joint in terms of friction during operation is the pole surface of the ball head. Reducing the roughness of the ball head on this surface increases the area of actual contact in the pair of steel-antifriction material, which reduces the value of the actual contact stresses. As a result, the wear resistance of the assembly increases and, accordingly, the service life of the ball joint. The increased roughness of the ball head in the middle region and especially in the region of the finger prevents, by increasing the friction coefficient with increasing roughness parameter, shifting the liner into the region of the finger and, accordingly, reduces the possibility of extruding the liner material into the hole during operation, which also increases wear resistance and durability support services.

Claims

A vehicle ball joint comprising a body, a finger with a ball head and a liner located between the ball head and the body, characterized in that the surface of the ball head is made with the same hardness and different roughness, while the area with reduced roughness is placed on the pole surface of the ball head.