SU749723A1 - Поворотный кулак дл автомобилей - Google Patents

Description

(54) ПОВОРОТНЫЙ КУЛАК ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

1

Изобретение относитс  к детал м автомобилей и может быть применено в переднем ведущем мосту автомобилей, преи.мущественно типа УАЗ-452, УАЗ-469, УАЗ-469Б.

Известен поворотный кулак дл  автомобилей УАЗ-452, содержащий шаровую опору с сальником, цапфу с корпусом, щкворни с опорными шайбами, втулки щкворней, накладки с регулировочными прокладками под ними, полуось с щариковым карданом равных угловых скоростей, втулку и упор- ш ные шайбы кардона 1.

Такой кулак надежно и долговечно работает , если шкворни жестко и соосно посажены в отверсти  корпуса цапфы; если рабочие торцовые поверхности шкворней с нат гом прижаты к опорным шайбам; если рабочие цилиндрические части шкворней работают с минимально допустимым зазором в соосно .обработанных втулках шаровой опоры; если ведуща  часть полуоси соосна с шаровой опорой, а ведома  ее часть соос- 2о на с цапфой, и оси обеих частей полуоси пересекаютс  под углом 1°30в центре центрирующего шарика, к которому обе части полуоси поджаты упорными шайбами; через центр центрирующего шарика проходит и ось щкворней.

Известный кулак имеет большие недостатки как в конструкции, так и в рекомендуемых способах его регулировки, не позвол ющие обеспечить перечисленные услови  надежной и долговечной работы при сборке и регулировке в гаражных услови х. Эти недостатки следующие:

1. Недостаточна  жесткость креплени  шкворней в отверсти х корпуса цапфы (от нат га 0,009 мм до зазора 0,035 мм). Удерживаютс  шкворни от перемещений и перекосов в корпусе цапфы только за счет небольшого осевого нат га от 0,02 до 0,1 мм на оба шкворн . При эксплуатации, особенно по плохим дорогам, этот нат г быстро пропадает и под действием консольных знакопеременных ударных нагрузок от тормозного момента и от моментов поперечных сил, действуюших на колесо и цапфу, шкворни перекашиваютс , деформируютс , а сопр женные с ними поверхности изнашиваютс  настолько, что ремонт только заменой шкворней и втулок становитс  невозможным; при этом нарушаетс  правильное взаимное положение и нормальна  работа деталей кардана равных угловых скоростей, нарушаютс  углы установки колес и шкворней, быстро изнашиваютс  шины и все детали кулака.

2.Трудоемко определение изменени  осевого нат га шкворней: проверка выполн етс  наощупь, покачиванием руками т желого узла, с предварительным вывешиванием переднего моста, сн тием колес, тщательной Очистки от гр зи всего кулака и разборкой сальника шаровой опоры, при последующей сборке которого часто срываютс  болты М 6, нарушаетс  герметичность и установка болтов-ограничителей поворотов колеса.

3.Трудоемка и сама регулировка осевого нат га шкворней, так как, кроме вывещивани  моста, сн ти  колес, очистки и разборки сальника, требуетс  еш,е разъединение рулевых т г и многократна  разборка-сборка накладок (из-за того, что число прокладок, подлежаш.их удалению, заранее не известно ) с проверкой регулировки покачиванием и поворотом кулака вручную.

4.Неточность выполнени  регулировки осевого нат га шкворней, так как из-за невозможности контрол  рекомендуетс  удал ть сверху и снизу одинаковую суммарную толщину прокладок, а нат г пропадает, в основном, за счет торцового износа более нагруженного нижнего шкворн  и его опорной шайбы, и при объективном контроле регулировки с помощью приспособлений и инструмента следовало бы удалить много больше прокладок снизу, чем сверху. Эта неточность, накаплива сь после каждой регулировки , нарушает первоначальное взаимное положение осей цапфы, шаровой опоры , полуосей и способствует быстрому износу деталей кулака, кардана равных угловых скоростей и шлицев.

5.Отсутствие регулировочных деталей в конструкции и контрольных приспособлений дл  более точной регулировки поджати  частей полуоси к центрирующему шарику с установкой центра этого шарика на оси шкворней. Замена упорных шайб рекомендована только при задирах и сильных износах , определ емых визуально без учета износа торцовых поверхностей полуосей, без контрол  поджати  и положени  центрирующего щарика, с нарушением контакта приработанных упорных поверхностей.

6.Отсутствие в шаровой опоре втулки полуоси, чем и компенсируютс  неточности регулировок осевого нат га шкворней и поджати  центрирующего шарика. Но при износе торцовых поверхностей и упорных шайб обе части полуоси расход тс , центрирующий шарик перестает выполн ть свою роль, поэтому ведущие шарики кардана работают с заедани ми и с быстрым выходом из стро .

Эти перечисленные недостатки усложн ют техническое обслуживание, затрудн ют регулировку взаимопоЛожени  деталей при сборке в гаражных услови х, дают повод

считать кулак ненадежным узлом автомобил .

Дл  повышени  надежности и сроков службы, а также дл  улучшени  условий эксплуатации и техобслуживани  поворотного кулака щкворни жестко закреплены в отверсти х корпуса цапфы так, что при ослаблении их осевого нат га они сохран ют соосность, первоначальную жесткость закреплени  и нормальную работу без вредных последствий , не требу  частой проверки и регулировки нат га; ведуща  и ведома  части полуоси опираютс  на втулки, выполненные заодно с упорными шайбами в виде втулок с буртами, под которые поставлены регулировочные металлические прокладки дл  регулировки поджати  частей полуоси к центрирующему шарику с установкой центра этого шарика на оси шкворней при сборке; на шаровой опоре и на корпусе цапфы выполнены базовые поверхности дл  креплени  контрольных приспособлений по проверке и регулировке элементов кулака.

На фиг. 1 изображен предлагаемый поворотный кулак, разрез; на фиг. 1, а - установка пресс-масленки дл  самосто тельной смазки шкворней; на фиг. I, б - втул5 ка с буртом и стопорным пазом на нем; на фиг. 2 - трехопорна  скоба с индикатором на фиг. 3 - базовые поверхности и резьбовые отверсти  на кулаке дл  присоединени  трехопорной скобы; на фиг. 4 - установочный угольник дл  установки нул  ин дикатора; на фиг. 5 дана схема установки нул  индикатора с помощью контрольного угольника; на фиг. 6 - схема установки трехопорной скобы на кулаке (индикатор может быть повернут дл  удобного чтени  5 шкалы); на фиг. 7 изображена скалка-калибр с гайкой и центрирующим шариком с вырезом; на фиг. 8 - показан хомутик с индикатором; на фиг. 9 дана схема применени  скалки-калибра; на фиг. 10 - схема применени  хомутика с индикатором. 0 В накладках 1 (см. фиг. 1) выполнены отверсти , через которые в демонтажную резьбу шкворней 2 ввернуты болты 3, плотно прижимающие наружные торцы шкворней 2 к накладкам 1. Накладки 1 45 четырьм  болтами 4 жестко креп тс  к корпусу цапфы 5. Если необходима самосто тельна  смазка шкворней во втулках 6, прессмасленки 7 (см. фиг. 1 а) дл  этого могут быть установлены в головках болтов 3 с осевым сверлением в них. Шкворни зафиксированы штифтами 8.

В цапфе 9 и в шаровой опоре 10 запрессованы одинаковые втулки 11 с широкими буртами (см. фиг. 1 б), под которыми установлены металлические регулировочные прокладки 12 дл  регулировки поджати  полуос ми центрирующего щарика с установкой его центра на оси щкворней.

Дл  облегчени  перепрессовки втулок 11 при регулировке посадка их выполн етс  с небольшим нат гом, а дл  того, чтобы при этом втулки не поворачивались и сохран ли прежнее положение приработанных поверхностей торцов бурта и кардана равных угловых скоростей, втулки дополнительно фиксируютс  за счет паза 13 на их буртах, в который раскерниваетс  край расточки цапфы 9 и шаровой опоры 10. Дл  проверки и регулировки осевого нат га шкворней и положени  корпуса цапфы и центра центрирующего шарика вдоль оси шкворней примен етс  трехопорна  скоба с индикатором и установочным угольником (см. фиг. 2, 4, 5, 6). Дл  использовани  трехопорной скобы (см. фиг. 2) на шаровой опоре 10 (см. фиг. 3 выполнена небольша  лыска 14 - плоскость перпендикул рна  к оси шкворней, сделаны вырезы 15 и 16 в обоймах сальника и освобож ,даютс  фиксированные резьбовые отверсти  17 и 18 (вывертываютс  два верхних болта Мб). Трехопорна  скоба (см. фиг. 2) представл ет собой пластину 19 с двум  отверсти ми, трем  отогнутыми лапами ( опорами) и двум  ушками с отверсти ми, двум  винтами 20 и разрезной втулкой 21 с винтом 22 дл  креплени  индикатора. Использование трехопорной скобы при проверке и регулировке осевого нат га шкворней и положени  корпуса цапфы вдоль оси шкворней состоит в следуюшем. Трехпопорную скобу с индикатором (см. фиг. 2) закрепл ют на установочный угольник 23 (см. фиг. 4) так, как показано на фиг. 5, поворачивают индикатор во втулке 21 дл  удобного чтени  шкалы, совмешают нулевое деление шкалы со стрелкой и, закрепив шкалу и индикатор, снимают скобу с установочного угольника; Очишают от гр зи стальной шеткой лыску 14 и места прилегани  опор скобы в верхней части кулака. Выворачивают болты 17 и 18 и ввертыванием (от руки) винтов 20 в освободившиес  резьбовые отверсти  закрепл ют трехопорную скобу на плоскости корпуса цапфы так, как показано на фиг. 6, передник колеса при этом установлены пр мо. Прочитывают отклонение стрелки индикатора от нул  (против хода часовой стрелки), показывающее осевой износ нижнего шкворн  (с его опорной шайбой) и толщину прокладок 24, удал емых снизу, дл  компенсации этого износа. Не снима  трехопорную скобу, поднимают передний мост домкратом до свободного вращени  колеса, чтобы корпус цапфы сместилс  силой т жести вниз на величину износа щкворней, и вновь прочитывают отклонение от нул  стрелки индикатора в противоположную сторону, указывающее толщину удал емых прокладок 25 сверху дл  компенсации осевого износа верхнего шкворневого узла. При такой регулировке корпус цапфы не смещаетс  вдоль оси шкворней и сохран ет прежнее правильное положение относительно шаровой опоры. Если в обоих случа х стрелка остаетс  на нулевом делении, регулировка не требуетс , хот  и возможно некоторое ослабление осевого нат га. Скоба может не сниматьс  до полного выполнени  регулировки нат га удалением прокладок. Дл  проверки соосности шкворневых втулок и дл  проверки и регулировки поджати  полуос ми центрирующего шарика с установкой его центра на оси шкворней при сборке кулака примен етс  скалка-калибр 26 (см. фиг. 7), цилиндрическа  гайка 27 и центрирующий шарик 28 с центральным сверлением и вырезом, а также хомутик 29 с индикатором (см. фиг. 8). Дл  использовани  этих приспособлений необходимо вставить ведущую полуось 30 в шаровую опору 10 (см. фиг. 9); закрепленную в тисках; вставить скалку-калибр сначала через верхнюю втулку шкворн , затем (с небольщим перекосом) через выемку под центрирующий шарик полуоси, затем через нижнюю втулку шкворн , контролиру  соосность втулок, навинтить от руки цилиндрическую гайку 27 снизу до жесткого креплени  скалки-калибра во втулках шкворней; если же втулки развернуты под увеличенный диаметр самодельных шкворней, скалка-калибр установитс  соосно за счет конусов (галтелей) 31 и 32; закрепить на наружном конце полуоси хомутик 29 с индикатором , упирающимс  в шаровую опору; вставить в лунку центрирующий шарик 28 и развернуть его на 180° вокруг скалки-калибра вырезом наружу (вправо); уперетьс  пальцами одной руки в шарик, а другой рукой вз тьс  за наружный конец полуоси и, перемеща  полуось в осевом направлении до упора в бурт втулки 11 в одну сторону и до упора вырезом шарика в скалку-калибр в другую сторону. Прочитать отклонение стрелки индикатора, показывающее величину торцовых износов и толщину прокладок 12, добавл емых под бурт втулки 11 дл  компенсации этих износов с установкой центра шарика на оси шкворней.Все эти операции повтор ют на собранном .корпусе цапфы вместе с диском тормоза, маслоотражателем и цапфой с гайками 33, закрепив скалку-калибр 26, шарик 28 и хомутик 29 с индикатором, как показано на фиг. 10. Если отверсти  корпуса цапфы развернуты под увеличенный диаметр самодельных шкворней, скалкакалибр установитс  соосно за счет конусов (галтелей) 34 и 35. Изменени  в конструкции кулачка осуществимы и в услови х авторемонтных мастерских и в заводских услови х, так как эти изменени  просты и не требуют больших затрат и сложной перестройки технологического процесса. Дополнительное жесткое крепление шкворней болтами к накладкам длительно

сохран ет соосность и жесткость установки шкворней в корпусе цапфы даже при ослаблении их осевого и радиального нат га; исключает перемещени , перекосы, деформации и износы шкворней; устран ет выбраковку или очень сложный ремонт корпуса цапфы и шаровой опоры из-за сильной деформации и износа поверхностей, сопр женных с шкворн ми; обеспечивает стабильность углов установки шкворней и колес, что положительно сказываетс  на управл емости автомобил  и на ходимости шин; увеличивает сроки проверки и регулировки осевого нат га шкворней, так как при его слаблении не возникает вредных последствий; улучшает услови  работы кардана равных угловых скоростей, так как не нарушаетс  первоначальное взаимное положение всех деталей шкворневых узлов и обоих частей полуоси.

Выполнение упорной шайбы и втулки в виде втулки с широким буртом и запрессовка такой втулки с регулировочными прокладками в цапфу и в шаровую опору дает возможность проше и точнее выполн ть регулировку поджати  центрирующего шарика с установкой его центра на ось шкворней; увеличить площадь трени  втулок и торцовых упорных поверхностей бурта втулки и кардана равных угловых скоростей, уменьшить их износ и достичь равномерного (а не кольцевого) износа упорных поверхностей , устранить задиры их; не нарушать приработку этих упорных поверхностей, так как требуетс  не замен ть втулку с буртом, а лишь добавл ть прокладки (при регулировке или ремонте); повысить стабильность регулировок первоначального взаимного положени  деталей кардана равных угловых скоростей; облегчить услови  его работы; упростить ремонт кулака.

Контрольные приспособлени  - трехопорна  скоба с установочным угольником и индикатором, скалка-калибр с шариком и гайкой и хомутик с индикатором несложны в устройстве, просты и доступны в использовании в гаражных услови х и дают возможность легко, просто и объективно определ ть необходимость регулировки осевого нат га шкворней и толщину подлежащих удалению регулировочных прокладок из-под накладок отдельно сверху и снизу, не наруша  при этом соосности цапфы и шаровой опоры; точнее определить толщину добавл емых регулировочных прокладок отдельно под бурт втулки шаровой опоры и под бурт втулки цапфы дл  поджати  обоих частей полуоси к центрирующему шарику, центр которого останетс  на оси шкворней; применить втулку полуоси н только в цапфе , но и в шаровой опоре, что улучшит услови  работы кардана равных угловых скоростей.

В целом в результате конструктивных изменений и применени  приспособлений увеличитс  надежность и долговечность кулака и кардана равных угловых скоростей, улучшитс  управл емость автомобил , повыситс  безопасность движени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Поворотный кулак дл  автомобилей, содержащий шаровую опору с сальником, цапфу с корпусом, шкворни с опорными шайба ми, втулки, накладки с регулировочными прокладками под ними, гголуось с шариковым карданом равных угловых скоростей, втулку и упорные шайбы кардана, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности

   Q работы и срока службы, а также улучшени  условий эксплуатации и техобслуживани , шкворни креп тс  к накладкам болтами, а упорные шайбы кардана выполнены заодно с втулками в виде буртов втулок и запрессованы с пакетом регулировочных прокладок в щаровую опору и цапфу, на которых выполнены базовые поверхности дл  креплени  контрольных приспособлений по проверке и регулировке элементов кулака.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Справочник «Автомобили УАЗ-451 М и 452 и их модификации, М., «Машиностроение , 1973, с. 127, рис. 82.