UA55716A - Шарнір кульової опори і кермової тяги автомобіля та спосіб його виготовлення - Google Patents

Abstract

Шарнір кульової опори і кермової тяги автомобіля містить корпус з порожниною, оснащений кришкою з одного торця і співвісним порожнині отвором у протилежному торці, виконаний з утворенням бурту, палець зі стрижнем і сферичною головкою й опорний елемент із полімерного матеріалу, розміщений у порожнині корпусу. При цьому головка пальця встановлена в опорному елементі по осі симетрії порожнини, стрижень проходить через отвір у торці корпусу, а діаметр зазначеного отвору менше діаметра головки пальця. Опорний елемент виконаний у вигляді втулки, поверхні якої щільно контактують зі стінками порожнини корпусу по всій її твірній, внутрішніми поверхнями кришки і бурту, і поверхнею головки пальця, охоплюючи її до місця сполучення головки зі стрижнем. При цьому між поверхнями втулки і головки пальця є тонкий шар мастила, а кришка корпусу оснащена як мінімум двома технологічними отворами. Спосіб виготовлення шарніра кульової опори і кермової тяги автомобіля полягає в установленні головки пальця в порожнині корпусу. На головку пальця наносять тонкий шар мастила, корпус з пальцем встановлюють у прес-формі так, щоб головка пальця розміщалася в порожнині корпусу по осі симетрії порожнини з зазором від внутрішньої поверхні бурту, а зазор перекривався прес-формою. Після чого установлюють кришку, нагрівають корпус і через один з технологічних отворів у кришці під тиском заливають у порожнину корпусу розплавлений полімерний матеріал до витікання його назовні через другий технологічний отвір.

Description

Винахід відноситься до автомобілебудування, зокрема до конструкції шарнірів кульових опор і кермових тяг легкових автомобілів і мікроавтобусів, способам виготовлення шарнірів, і може бути використаний як при виробництві автомобілів, так і при їхньому ремонті.

Відомий шарнір кульової опори і кермової тяги автомобіля (Круглов С.М., Будова, технічне обслуговування і ремонт легкових автомобілів. Москва, Вища школа, 1991, с. 329) (1), що містить корпус з порожниною, постачений кришкою з одного торця і співвісним порожнині отвором у протилежному торці, виконаним з утворенням бурту, палець зі стрижнем і сферичною головкою й опорний елемент із полімерного матеріалу, розміщений у порожнині корпусу. В опорному елементі по осі симетрії порожнини встановлена головка пальця, а його стрижень проходить через отвір у торці корпусу, причому діаметр зазначеного отвору менше діаметра головки пальця.

Опорний елемент являє собою два кільця, одне з яких виконане зі сферичною увігнутістю і встановлено з боку кришки корпусу, а друге - з отвором, що має сфероподібну поверхню, і встановлено з боку отвору в торці корпусу.

Відомий спосіб виготовлення шарніра кульової опори і кермової тяги автомобіля (1), що полягає в установленні головки пальця в корпусі, при якому на бурт торця корпуса встановлюють одне кільце опорного елемента зі сфероподібним отвором, розміщають у ньому головку пальця, проводячи стрижень через отвори у кільці і торці корпусу, закладають мастило, після чого на головку пальця сферичною увігнутістю встановлюють друге кільце опорного елемента і закривають кришкою.

Недоліком відомі конструкції шарніра і способу його виготовлення є підвищений знос як головки стрижня, так і опорного елемента. Це обумовлено, по-перше, малою площею контакту головки й опорного елемента, у точках якої під час експлуатації автомобіля концентруються динамічні навантаження і сили тертя, у результаті чого прискорюються процес утворення виробітків на контактуючих поверхнях деталей і їхній знос. По-друге, установлення за відомою технологією опорного елемента і наступний вплив динамічних навантажень у процесі експлуатації автомобіля, що веде до утворення виробітків, не виключають влучення в порожнину корпуса вологи, що приводить до вимивання мастила, і пилу, який, змішуючись з мастилом, залишається в порожнині корпуса, що сприяє підвищеному тертю контактуючих поверхонь і, отже, їхньому зносу і виходу з ладу. Практика показала, що працездатність шарніра, що має відому конструкцію і виготовленого за відомою технологією, складає 25-30 тисяч кілометрів пробігу автомобіля.

В основу винаходу поставлена задача створити такий шарнір кульової опори і кермової тяги автомобіля і спосіб його виготовлення, у яких нове конструктивне і технологічне рішення опорного елемента і його взаємодії з елементами шарніра дозволили б знизити знос контактуючих поверхонь, підвищити працездатність і надійність шарніра, збільшити його міжремонтний термін.

Поставлена задача вирішується тим, що в шарнірі кульової опори і кермової тяги автомобіля, що містить корпус з порожниною, постачений кришкою з одного торця і співвісним порожнині отвором у протилежному торці, виконаним з утворенням бурту, палець зі стрижнем і сферичною головкою й опорний елемент із полімерного матеріалу, розміщений у порожнині корпусу, при цьому головка пальця встановлена в опорному елементі по осі симетрії порожнини, стрижень проходить через отвір у торці корпусу, а діаметр зазначеного отвору менше діаметра головки пальця, відповідно до винаходу опорний елемент виконаний у вигляді втулки, поверхні якої щільно контактують зі стінками порожнини корпусу по всієї її утворюючій внутрішніми поверхнями кришки і бурту, і поверхнею головки пальця, охоплюючи її до місця сполучення головки зі стрижнем, при цьому між поверхнями втулки і головки пальця є тонкий шар мастила, а кришка корпус постачена як мінімум двома технологічними отворами.

Діаметр отвору в торці корпусу менше діаметра головки пальця на 1,5-3,0мм.

У способі виготовлення шарніра кульової опори і кермової тяги автомобіля, що полягає в установленні головки пальця в порожнині корпусу відповідно до винаходу на головку пальця наносять тонкий шар мастила, корпус з пальцем встановлюють у прес-формі так, щоб головка пальця розміщалася в порожнині корпусу по осі симетрії порожнини з зазором від внутрішньої поверхні бурту, а зазор перекривався прес-формою, після чого установлюють кришку, нагрівають корпус і через один з технологічних отворів у кришці під тиском заливають у порожнину корпусу розплавлений полімерний матеріал до витікання його назовні через другий технологічний отвір.

Зазор між головкою пальця і внутрішньою поверхнею бурту становить 1,0-2,0мм.

Корпус нагрівають до температури 60-7070.

Розплавлений полімерний матеріал заливають під тиском 60-8Окгс.

Таке конструктивне виконання шарніра і виготовлення його по заявленому способу дозволяє значно підвищити працездатність і надійність вузлів. Завдяки збільшенню площі зіткнення контактуючих поверхонь головки пальця й опорного елемента, динамічні навантаження і сили тертя, що виникають у процесі експлуатації автомобіля, рівномірно розподіляються по всіх точках контакту деталей, що сприяє зменшенню зношування їхніх контактуючих поверхонь. Крім того, конструктивне і технологічне виконання шарніра дозволяє забезпечити його герметичність, тим самим запобігати улучення вологи і пилу між поверхнями головки пальця й опорного елемента, що також знижує знос тертьових поверхонь деталей шарніра. Як показали дослідні зразки шарнірів конструкції, що заявляється, виготовлені за заявляємою технологією, міжремонтний термін їхньої експлуатації збільшився до 50-100 тисяч кілометрів пробігу автомобіля.

Суть шарніра кульової опори і кермової тяги автомобіля і способу його виготовлення, що заявляються, пояснюється представленим кресленням. На фіг. 17 показаний загальний вигляд шарніра; на фіг. 2 -шарнір, установлений в прес-формі перед заливанням полімерного матеріалу.

Шарнір кульової опори і кермової тяги автомобіля містить корпус 1, палець 2, що складається зі сферичної головки З і стрижня 4, і опорний елемент.

Корпус 1 виконаний з порожниною 5. Один торець корпуса 1 закритий кришкою б, на протилежному торці корпуса 1 співвісно порожнині 5 виконаний конусоподібний отвір 7 з утворенням на торці бурту 8. При цьому менший діаметр конусоподібного отвору 7 менше діаметра головки З пальця 2 на 1,5-3,0мм. На кришці 6 виконані два технологічних отвори 9 і 10.

Отвір 9 виконаний співвісно порожнині 5, отвір 10 виконаний у вигляді пропилу в отворі 9.

Опорний елемент являє собою втулку 11 з полімерного матеріалу, наприклад капрону, розміщену в порожнині 5 корпуса 1. Поверхні втулки 11 щільно контактують зі стінками порожнини по всієї її утворюючої, внутрішніми поверхнями кришки 6 і бурту 8.

У втулці 11 по осі симетрії порожнини 5 розміщена головка З пальця 2, а його стрижень 4 проходить через отвір 7 у торці корпуса 1. Поверхня втулки 11 щільно контактує з поверхнею головки З, охоплюючи головку З до місця сполучення її зі стрижнем 4. Між поверхнями головки З і втулки 11 прокладений тонкий шар мастила, наприклад гепоїдного.

Спосіб виготовлення шарніра кульової опори і кермової тяги автомобіля здійснюється таким чином. На головку З пальця 2 наносять тонкий шар мастила і, проводячи стрижень 4 пальця 2 через отвір 7, розміщають головку З в порожнині 5 корпуса 1. Корпус 1 з пальцем 2 встановлюють у спеціальній прес-формі 12 так, щоб стрижень 4 пальця 2 знаходився в отворі 13 прес-форми 12, а головка З пальця 2 розміщалася в порожнині 5 корпуса 1 по осі симетрії порожнини 5 і з зазором 1,0-2,0мм від внутрішньої поверхні бурту 8, причому зазор має перекриватися прес-формою 12.

Торець корпуса 1 щільно закривають кришкою 6. Корпус 1 нагрівають до 60-707С, прес-форму 12 з корпусом 1 і пальцем 2 установлюють під прес 14 і через отвір 9 у кришці 6 під тиском 60-80Окгс заливають розплавлений до температури 150-2007С полімерний матеріал, наприклад капрон, до витікання його назовні через отвір 10. Дають охолонути 5-10 хвилин і витягають готовий шарнір із прес-форми 12.

У такий же спосіб можна відновлювати шарніри відомої конструкції, що вийшли з ладу. Для цього розкривають кришку корпуса, витягають з порожнини корпуса палець з опорним елементом.

При необхідності, якщо головка пальця має плоский торець на сферичній поверхні, нарощують на торець сегмент і обробляють поверхню головки до одержання сферичної форми. На кришці виконують як мінімум два технологічних отвори і вищеописаним способом виготовляють шарнір конструкції, що заявляється. 6 9 //

ДІР

КК А / 4 5 2 с о

Ж-- у, «о 4 х .

ДУ з ул ки 8

Ії я

І - -- г

Фіг1 ще Ек ши

КЕ г; 5 і ; ВО ю ; ДТ що че щ-- дрое я х й х /г

Claims (6)

1. Шарнір кульової опори і кермової тяги автомобіля, що містить корпус з порожниною, оснащений кришкою з одного торця і співвісним порожнині отвором у протилежному торці, виконаним з утворенням бурту, палець зі стрижнем і сферичною головкою й опорний елемент із полімерного матеріалу, розміщений у порожнині корпусу, при цьому головка пальця встановлена в опорному елементі по осі симетрії порожнини, стрижень проходить через отвір у торці корпусу, а діаметр зазначеного отвору менше діаметра головки пальця, який відрізняється тим, що опорний елемент виконаний у вигляді втулки, поверхні якої щільно контактують зі стінками порожнини корпусу по всій її твірній, внутрішніми поверхнями кришки і бурту, і поверхнею головки пальця, охоплюючи її до місця сполучення головки зі стрижнем, при цьому між поверхнями втулки і головки пальця є тонкий шар мастила, а кришка корпусу оснащена як мінімум двома технологічними отворами.

2. Шарнір за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр отвору в торці корпусу менше діаметра головки пальця на 1,5-3,0 мм.

3. Спосіб виготовлення шарніра кульової опори і кермової тяги автомобіля, що полягає в установленні головки пальця в порожнині корпусу, який відрізняється тим, що на головку пальця наносять тонкий шар мастила, корпус з пальцем встановлюють у прес-формі так, щоб головка пальця розміщалася в порожнині корпусу по осі симетрії порожнини з зазором від внутрішньої поверхні бурту, а зазор перекривався прес-формою, після чого установлюють кришку, нагрівають корпус і через один з технологічних отворів у кришці під тиском заливають у порожнину корпусу розплавлений полімерний матеріал до витікання його назовні через другий технологічний отвір.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що зазор між головкою пальця і внутрішньою поверхнею бурту становить 1,0-2,0 мм.

5. Спосіб за п. З або 4, який відрізняється тим, що корпус нагрівають до температури 60-70.

6. Спосіб за п. З або 4, або 5, який відрізняється тим, що розплавлений полімерний матеріал заливають під тиском 60-80 кгс.