RU2763444C1 - Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle - Google Patents
Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763444C1 RU2763444C1 RU2021120750A RU2021120750A RU2763444C1 RU 2763444 C1 RU2763444 C1 RU 2763444C1 RU 2021120750 A RU2021120750 A RU 2021120750A RU 2021120750 A RU2021120750 A RU 2021120750A RU 2763444 C1 RU2763444 C1 RU 2763444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pin
- axis
- hinge
- symmetry
- ring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D55/00—Endless track vehicles
- B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
- B62D55/18—Tracks
- B62D55/20—Tracks of articulated type, e.g. chains
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D55/00—Endless track vehicles
- B62D55/08—Endless track units; Parts thereof
- B62D55/18—Tracks
- B62D55/20—Tracks of articulated type, e.g. chains
- B62D55/205—Connections between track links
- B62D55/215—Resilient connections between links
Abstract
Description
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тракторостроению, и может быть использовано для гусеничных цепей.The invention relates to the field of transport engineering, namely the tractor industry, and can be used for caterpillar chains.
Известен резинометаллический шарнир преимущественно для гусеничной цепи транспортного средства, содержащий резиновые кольца, запрессованные на пальце шарнира, устанавливаемого в отверстия проушин звеньев гусеничной цепи (см. авторское свидетельство СССР №78594, кл. 63d, 23; 1949 г.).Known rubber-metal hinge mainly for the caterpillar chain of the vehicle, containing rubber rings pressed on the hinge pin, installed in the holes of the lugs of the caterpillar chain links (see USSR author's certificate No. 78594, class 63d, 23; 1949).
Недостатком резинометаллического шарнира является низкая долговечность при эксплуатации, так как резиновые кольца работают на скручивание и одновременно нагружены в радиальном направлении, и в результате сложного нагружения подвержены большим нагрузкам, вследствие чего быстро выходят из строя.The disadvantage of the rubber-metal hinge is the low durability during operation, since the rubber rings work in torsion and are simultaneously loaded in the radial direction, and as a result of complex loading they are subject to large loads, as a result of which they quickly fail.
Известен резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства, содержащий резиновые кольца, запрессованные на пальце шарнира, и металлические элементы, являющиеся ограничителями радиальной деформации резиновых колец, толщина которых меньше толщины резиновых колец на величину допускаемого упругого эксцентриситета шарнира, напрессованные на палец шарнира в промежутках между резиновыми кольцами. Металлические элементы выполнены в виде втулок. Металлический палец в сборе с резиновыми кольцами и металлическими элементами устанавливается в отверстия проушин звеньев гусеничной цепи (см. авторское свидетельство СССР №101389, кл. 63d, 23; 1955 г.).Known rubber-metal hinge for a caterpillar chain of a vehicle, containing rubber rings pressed on the hinge pin, and metal elements that limit the radial deformation of the rubber rings, the thickness of which is less than the thickness of the rubber rings by the value of the permissible elastic eccentricity of the hinge, pressed onto the hinge pin in the intervals between the rubber rings. Metal elements are made in the form of bushings. The metal finger assembly with rubber rings and metal elements is installed in the holes of the eyelets of the caterpillar chain links (see USSR author's certificate No. 101389, class 63d, 23; 1955).
Недостатком описанного резинометаллического шарнира является пониженная долговечность при эксплуатации, так как с момента достижения эксцентриситета резиновых колец величины радиального зазора между поверхностью металлической втулки и поверхностью отверстия проушины металлическая втулка контактирует с поверхностью отверстия проушины, что приводит к повышенному износу контактирующих внешней поверхности металлической втулки и внутренней поверхности проушины, причем интенсивность износа зависит от контактного давления, величина которого в свою очередь зависит от разности диаметров металлической втулки и отверстия проушины, а износ металлической втулки и внутренней поверхности проушины приводит к увеличению указанного радиального зазора, в результате чего резиновые кольца подвергаются большей деформации и интенсивно разрушаются.The disadvantage of the described rubber-metal hinge is reduced durability during operation, since from the moment the eccentricity of the rubber rings reaches the value of the radial clearance between the surface of the metal sleeve and the surface of the lug hole, the metal sleeve contacts the surface of the lug hole, which leads to increased wear of the contacting outer surface of the metal sleeve and the inner surface lugs, and the wear rate depends on the contact pressure, the value of which in turn depends on the difference between the diameters of the metal bushing and the lug hole, and the wear of the metal bushing and the inner surface of the lug leads to an increase in the specified radial clearance, as a result of which the rubber rings are subjected to greater deformation and intense are destroyed.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, принятым за прототип, является (см. патент РФ №2428346 С1 МПК B62D 55/21, 2011 г.) резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства, содержащий резиновые кольца, запрессованные на пальце шарнира, и металлические элементы, являющиеся ограничителями радиальной деформации резиновых колец, толщина которых меньше толщины резиновых колец на величину допускаемого упругого эксцентриситета шарнира, напрессованные на палец шарнира в промежутках между резиновыми кольцами, причем металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец шарнира втулок, на которые установлено свободно вращающееся относительно втулок кольцо с выступом на внутренней поверхности, при этом выступ расположен между втулками и направлен в сторону пальца для ограничения осевого перемещения кольца относительно втулок, а осевое сечение втулки выполнено прямоугольным.The closest in technical essence and the achieved result, taken as a prototype, is (see RF patent No. 2428346 C1 IPC B62D 55/21, 2011) a rubber-metal hinge for a vehicle caterpillar chain, containing rubber rings pressed on the hinge pin, and metal elements that limit the radial deformation of the rubber rings, the thickness of which is less than the thickness of the rubber rings by the value of the permissible elastic eccentricity of the hinge, pressed onto the hinge pin in the gaps between the rubber rings, moreover, the metal elements are made of two bushings pressed onto the hinge pin, on which a freely rotating relative to the bushings, a ring with a protrusion on the inner surface, while the protrusion is located between the bushings and directed towards the pin to limit the axial movement of the ring relative to the bushings, and the axial section of the bushing is made rectangular.
Такой резинометаллический шарнир имеет низкую надежность и долговечность, так как в процессе работы трактора постоянно приходится совершать повороты, под края гусениц попадают различные твердые предметы, в результате чего резиновые элементы шарнира неравномерно деформируются гораздо в большей степени, чем это имеет место в режиме прямолинейного движения, что приводит к резкому снижению их упругих свойств, необратимым деформациям и разрушению, при этом линейный контакт между внутренней поверхностью проушины и вращающимся относительно втулок кольцом нарушается, что приводит к повышенным деформациям ее краев, их быстрому износу и повреждениям совместно с внутренней поверхностью проушины.Such a rubber-metal hinge has low reliability and durability, since during the operation of the tractor you constantly have to make turns, various solid objects fall under the edges of the tracks, as a result of which the rubber elements of the hinge are deformed unevenly to a much greater extent than is the case in the rectilinear motion mode, which leads to a sharp decrease in their elastic properties, irreversible deformations and destruction, while the linear contact between the inner surface of the lug and the ring rotating relative to the bushings is broken, which leads to increased deformations of its edges, their rapid wear and damage together with the inner surface of the lug.
Задача, которую решает изобретение, заключается в повышении надежности и долговечности работы резинометаллического шарнира.The problem that the invention solves is to increase the reliability and durability of the rubber-metal hinge.
Поставленная задача решается с помощью резинометаллического шарнира для гусеничной цепи транспортного средства, содержащего резиновые кольца, установленные на пальце шарнира, и металлические элементы, являющиеся ограничителями радиальной деформации резиновых колец, толщина которых меньше толщины резиновых колец на величину допускаемого упругого эксцентриситета шарнира, напрессованные на палец шарнира в промежутках между резиновыми кольцами, причем металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец шарнира втулок, на которые установлено на одинаковом расстоянии от резиновых колец свободно вращающееся относительно втулок кольцо с выступом на внутренней поверхности, расположенным между втулками и направленным в сторону пальца, для ограничения осевого перемещения кольца относительно втулок, причем осевое сечение втулки выполнено прямоугольным, где выступ на внутренней поверхности кольца, расположенный между втулками и направленный в сторону пальца имеет в сечении, проходящем через ось симметрии пальца шарнира, форму равнобочной трапеции, расположенной своим большим основанием в сторону оси симметрии пальца шарнира, при этом примыкающие к выступу на внутренней поверхности кольца торцевые поверхности втулок выполнены каждая в виде боковых поверхностей усеченного прямого конуса, обращенного большим основанием в сторону выступа на внутренней поверхности кольца, причем угол наклона образующей этого конуса к его оси симметрии, совпадающей с осью симметрии пальца шарнира, равен углу наклона боковой стороны трапеции в сечении выступа по оси симметрии пальца шарнира к ее большему основанию, а в металлическом пальце в местах установки на них резиновых колец выполнены на всю их ширину выточки глубиной, равной двум величинам допускаемого упругого эксцентриситета шарнира, а наружная поверхность металлического кольца выполнена в виде наружной боковой поверхности круговой бочки, образованной вращением вокруг оси симметрии пальца расположенной выпуклостью наружу от этой оси в проходящей через нее плоскости и симметрично плоскости перпендикулярной оси симметрии пальца дуги окружности радиусомThe problem is solved with the help of a rubber-metal hinge for a caterpillar track chain of a vehicle, containing rubber rings mounted on the hinge pin, and metal elements that are limiters of the radial deformation of the rubber rings, the thickness of which is less than the thickness of the rubber rings by the value of the permissible elastic eccentricity of the hinge, pressed onto the hinge pin in the intervals between the rubber rings, and the metal elements are made of two bushings pressed onto the hinge pin, on which a ring freely rotating relative to the bushings is installed at the same distance from the rubber rings with a protrusion on the inner surface located between the bushings and directed towards the finger, to limit the axial movement of the ring relative to the bushings, and the axial section of the bushing is made rectangular, where the protrusion on the inner surface of the ring, located between the bushings and directed towards the pin, has a section passing through the axis of symmetry of the hinge pin, the shape of an isosceles trapezoid located with its large base towards the axis of symmetry of the hinge pin, while the end surfaces of the bushings adjacent to the protrusion on the inner surface of the ring are each made in the form of side surfaces of a truncated straight cone facing the large base towards the protrusion on the inner surface of the ring, and the angle of inclination of the generatrix of this cone to its axis of symmetry, coinciding with the axis of symmetry of the hinge pin, is equal to the angle of inclination of the lateral side of the trapezium in the section of the protrusion along the axis of symmetry of the hinge pin to its larger base, and in the metal pin in the places of installation on them rubber rings are made over their entire width of the groove with a depth equal to two values of the permissible elastic eccentricity of the hinge, and the outer surface of the metal ring is made in the form of an outer side surface of a circular barrel formed by rotation around the axis of symmetry of the finger located by a bulge outward from this about si in the plane passing through it and symmetrically to the plane perpendicular to the axis of symmetry of the finger of the arc of a circle with a radius
R=L2/(4(D-d))+(D-d)/4,R=L 2 /(4(Dd))+(Dd)/4,
где D - внутренний диаметр отверстия проушины,where D is the inner diameter of the lug hole,
d - наружный диаметр пальца,d - outer diameter of the finger,
L - длина проушины.L - eyelet length.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен резинометаллический шарнир в разрезе; на фиг. 2 представлена расчетная схема для расчета кривизны наружной поверхности металлического кольца в виде наружной боковой поверхности круговой бочки.The invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a rubber-metal joint in section; in fig. 2 shows a calculation scheme for calculating the curvature of the outer surface of a metal ring in the form of an outer side surface of a circular barrel.
Резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства содержит резиновые кольца 1, установленные на металлическом пальце 2 шарнира, и металлические элементы, являющиеся ограничителями радиальной деформации резиновых колец 1, напрессованные на палец 2 в промежутках между резиновыми кольцами 1. Резиновые кольца 1 одновременно являются уплотнениями. Металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец 2 металлических втулок 3 и 4, на которые установлено свободно вращающееся относительно металлических втулок 3 и 4 металлическое кольцо 5, то есть между внутренней поверхностью металлического кольца 5 и внешней поверхностью металлических втулок 3 и 4 существует зазор.The rubber-metal hinge for the caterpillar chain of the vehicle contains rubber rings 1 mounted on the
Металлическое кольцо 5 выполнено с выступом 6 на внутренней поверхности, расположенным между металлическими втулками 3 и 4 и направленным в сторону пальца 2, для ограничения осевого перемещения кольца относительно втулок. Примыкающие к выступу 6 на внутренней поверхности металлического кольца 5 торцевые поверхности металлических втулок 3 и 4 выполнены каждая в виде боковых поверхностей усеченного прямого конуса, обращенного большим основанием в сторону выступа 6 на внутренней поверхности металлического кольца 5, причем угол наклона образующей этого конуса к его оси симметрии, совпадающей с осью симметрии пальца 2 шарнира, равен углу наклона боковой стороны трапеции в сечении выступа 6 по оси симметрии пальца 2 шарнира к ее большему основанию.The
Металлический палец 2 в сборе с резиновыми кольцами 1 и металлическими элементами устанавливается в отверстия проушины 7 звеньев гусеничной цепи. Внешний радиус кольца 5 меньше радиуса отверстия проушины 7 на величину допускаемого упругого эксцентриситета шарнира. В металлическом пальце 2 в местах установки на них резиновых колец 1 выполнены на всю их ширину выточки 8 глубиной, равной двум величинам допускаемого упругого эксцентриситета шарнира. Таким образом, толщина металлического элемента, а именно, толщина установленных рядом с образованием одной поверхности металлических втулок 3 и 4 и толщина металлического кольца 5, размещенного на этих втулках, меньше толщины резиновых колец 1 на три величины допускаемого упругого эксцентриситета шарнира.The
Сборка резинометаллического шарнира осуществляется в следующем порядке: вначале на палец 2 напрессовывается металлическая втулка 4, затем устанавливается металлическое кольцо 5 и в завершении на палец 2 напрессовывается металлическая втулка 3. Между внутренней поверхностью металлического кольца 5 и поверхностью, образованной металлическими втулками 3 и 4, вводится либо жидкая - минеральные и синтетические масла, - либо пластичная, например, на основе литиевого мыла и кальция сульфоната, либо твердая, например, графит или дисульфид молибдена, смазка.The assembly of the rubber-metal hinge is carried out in the following order: first, a
Наружная поверхность металлического кольца 5 выполнена в виде наружной боковой поверхности круговой бочки, образованной вращением вокруг оси симметрии пальца 2 расположенной выпуклостью наружу от этой оси в проходящей через нее плоскости и симметрично плоскости перпендикулярной оси симметрии пальца 2 дуги окружности (см. Бернштейн И.Н. и Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТЗов, М., Знание, 1980, с 178) радиусом (фиг. 2):The outer surface of the
R=L2/(4(D-d))+(D-d)/4,R=L 2 /(4(Dd))+(Dd)/4,
где D - внутренний диаметр отверстия проушины 7,where D is the inner diameter of the
d - наружный диаметр пальца 2,d - outer diameter of the
L - длина проушины 7.L -
На фиг. 2 представлена расчетная схема, в которой рассмотрены максимально возможные деформации резинометаллического шарнира в поперечной плоскости. При контакте внутренней поверхности проушины 7 с наружной поверхностью металлического кольца 5 по дуге окружности захватывающей края возможного контакта по радиусу R обеспечивается оптимальный контакт между этими поверхностями без образования повышенных местных напряжений и деформаций между ними.In FIG. Figure 2 presents a design scheme that considers the maximum possible deformations of the rubber-metal hinge in the transverse plane. When the inner surface of the
Т.к. согласно теореме ПифагораBecause according to the Pythagorean theorem
(ОС)2=(OA)2+(АС)2 (OS) 2 = (OA) 2 + (AC) 2
OB=OC=R; OA=OB-AB; AB=D/2-d/2; OA=R-(D-d)/2;OB=OC=R; OA=OB-AB; AB=D/2-d/2; OA=R-(D-d)/2;
R2=(L/2)2+[R-(D-d)/2]2;R 2 =(L/2) 2 +[R-(Dd)/2] 2 ;
ОткудаWhere
R=L2/(4(D-d))+(D-d)/4.R=L 2 /(4(Dd))+(Dd)/4.
Резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства работает следующим образом.Rubber-metal joint for the caterpillar chain of the vehicle works as follows.
Когда деформация резиновых колец 1 меньше величины допускаемого упругого эксцентриситета шарнира, то в работу включена резиновая часть шарнира. Металлические элементы включаются в действие с того момента, когда упругий эксцентриситет резиновых колец 1 превышает величину радиального зазора между поверхностью проушины 7 и металлическим кольцом 5. В результате в момент контакта поверхности проушины 7 с поверхностью металлического кольца 5 происходит вращение только металлического кольца 5 относительно металлических втулок 3 и 4. Таким образом, сохраняется поверхность проушины 7 и уменьшается износ металлических элементов, являющихся ограничителями радиальной деформации резиновых колец 1.When the deformation of rubber rings 1 is less than the value of the permissible elastic eccentricity of the hinge, then the rubber part of the hinge is included in the work. The metal elements are activated from the moment when the elastic eccentricity of the rubber rings 1 exceeds the value of the radial gap between the surface of the
При повороте трактора или наезде краев гусеницы на твердые предметы, резиновые кольца 1 подвергаются дополнительной деформации, в несколько раз превышающей их деформацию при прямолинейном движении. Но при этом, за счет перекатывания внутренней цилиндрической поверхности проушины 7 по бочкообразной поверхности металлического кольца 5, характер контакта между внутренней поверхностью проушины 7 и вращающимся относительно металлических втулок 3 и 4 металлическим кольцом 5 сохраняется штатным и оптимальным, что способствует долговечности деталей с участвующими в нем наружной поверхностью металлического кольца 5 и внутренней поверхностью проушины 7.When turning the tractor or hitting the edges of the caterpillar on solid objects, the rubber rings 1 are subjected to additional deformation, several times greater than their deformation during rectilinear movement. But at the same time, due to the rolling of the inner cylindrical surface of the
Выполнение примыкающих к выступу 6 на внутренней поверхности кольца 5 торцевых поверхностей металлических втулок 3 и 4 каждой в виде боковых поверхностей усеченного прямого конуса, обращенных большим основанием в сторону выступа 6 на внутренней поверхности кольца 5, причем угол наклона образующей этого конуса к его оси симметрии, совпадающей с осью симметрии пальца 2 шарнира, равен углу наклона боковой стороны трапеции в сечении выступа 6 по оси симметрии пальца 2 шарнира к ее большему основанию, позволяет увеличить аккумулирующую емкость смазки и устойчивость металлического кольца 5 относительно металлических втулок 3, 4 и оси симметрии пальца 2 шарнира, снизив возможные биения во время вращения металлического кольца 5 по мере износа трущихся поверхностей.Execution adjacent to the protrusion 6 on the inner surface of the
За счет выточек 8 обеспечивается ограничение радиальной деформации резиновых колец 1 в пределах, допускаемых с точки зрения сохранения их упругих свойств 10…20%, что повышает их надежность и долговечность.Due to the
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021120750A RU2763444C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021120750A RU2763444C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2763444C1 true RU2763444C1 (en) | 2021-12-29 |
Family
ID=80039840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021120750A RU2763444C1 (en) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2763444C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994013525A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-23 | Intertractor Aktiengesellschaft | Crawler chain for tracked vehicles |
| RU2427496C1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Vehicle caterpillar silent block (versions) |
| RU2428346C1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Vehicle caterpillar silent block |
-
2021
- 2021-07-12 RU RU2021120750A patent/RU2763444C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994013525A1 (en) * | 1992-12-11 | 1994-06-23 | Intertractor Aktiengesellschaft | Crawler chain for tracked vehicles |
| RU2427496C1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Vehicle caterpillar silent block (versions) |
| RU2428346C1 (en) * | 2010-05-05 | 2011-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Vehicle caterpillar silent block |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130045040A1 (en) | Pin Joint Having an Elastomeric Bushing | |
| US4288172A (en) | Keeper assembly | |
| US4729754A (en) | Sealed bushing joint for chain | |
| CA1086098A (en) | Keeper assembly | |
| US6616338B2 (en) | Extended load zone bearing | |
| US9341249B2 (en) | Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine | |
| JP2006508006A (en) | Journal bearing for trolley wheel | |
| EP2552766B1 (en) | Seal assembly for track pin joint assembly | |
| JP4363370B2 (en) | Seal ring and rolling bearing unit with seal ring | |
| US8678696B2 (en) | Seal assembly for track pin joint assembly | |
| GB2057593A (en) | Cylinder roller bearing | |
| RU2763442C1 (en) | Rubber-metal hinge for vehicle caterpillar chain | |
| KR20110129962A (en) | Track with rotating bushings for track-type vehicles with improved sliding bearings | |
| US20180057082A1 (en) | Splined idler for scallop resistance | |
| RU2763444C1 (en) | Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle | |
| RU2763441C1 (en) | Rubber-metal hinge for the track chain of a vehicle | |
| US3336086A (en) | Track pin seal | |
| RU2763443C1 (en) | Rubber-metal hinge for vehicle caterpillar chain | |
| RU2428346C1 (en) | Vehicle caterpillar silent block | |
| RU2427496C1 (en) | Vehicle caterpillar silent block (versions) | |
| JP2014501895A (en) | Pin joint seal assembly | |
| RU2426668C1 (en) | Vehicle caterpillar silent block | |
| EP3411600B1 (en) | Roller bearing with enhanced roller-end and flange contact | |
| WO2015151439A1 (en) | Oil ring | |
| US10724639B2 (en) | Metal face seal taper |