Резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства
Владельцы патента RU 2428346:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства содержит резиновые кольца, запрессованные на пальце шарнира, и металлические элементы, являющиеся ограничителями радиальной деформации резиновых колец. Толщина установленных на палец шарнира в промежутках между резиновыми кольцами металлических элементов меньше толщины резиновых колец на величину допускаемого упругого эксцентриситета шарнира. Металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец шарнира втулок, на которые установлено свободно вращающееся относительно них кольцо с выступом на внутренней поверхности. Выступ расположен между втулками и направлен в сторону пальца для ограничения осевого перемещения кольца относительно втулок. Достигается повышение долговечности резинометаллического шарнира. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к тракторостроению, и может быть использовано для гусеничных цепей.
Известен резинометаллический шарнир преимущественно для гусеничной цепи транспортного средства, содержащий резиновые кольца, запрессованные на пальце шарнира, устанавливаемого в отверстия проушин звеньев гусеничной цепи (авторское свидетельство СССР №78594, кл. 63 d, 23).
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 они подвержены большим нагрузкам, вследствие чего быстро выходят из строя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, принятым за прототип, является 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 (авторское свидетельство СССР №101389, кл. 63 d, 23).
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.
Предлагаемым изобретением решается задача увеличения долговечности при эксплуатации резинометаллического шарнира гусеничной цепи путем снижения износа металлических элементов и внутренней поверхности проушины и уменьшения деформации резиновых колец.
Поставленная задача достигается тем, что в резинометаллическом шарнире для гусеничной цепи транспортного средства, содержащем 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, установленные на палец шарнира в промежутках между резиновыми кольцами, согласно изобретению металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец шарнира втулок, на которые установлено свободно вращающееся относительно них кольцо с выступом на внутренней поверхности, расположенным между втулками и направленным в сторону пальца, для ограничения осевого перемещения кольца относительно втулок.
Осевое сечение втулки может быть выполнено прямоугольным.
Осевое сечение втулки может быть выполнено прямоугольным со округлением, обращенным в сторону резинового кольца.
Снижение износа металлических элементов и внутренней поверхности проушины обусловлено введением в металлические элементы кольца с выступом на внутренней поверхности, установленного на втулки, напрессованные на палец шарнира, имеющего возможность вращения относительно этих втулок, так как при этом износу подвергаются не внешняя поверхность металлических элементов и внутренняя поверхность проушины, а внутренняя поверхность металлического кольца и внешняя поверхность напрессованных на палец втулок; при этом разность диаметров внутренней поверхности металлического кольца и внешней поверхности втулок значительно меньше, чем разность диаметров внешней поверхности металлического кольца и отверстия проушины, а следовательно, снижается контактное давление и интенсивность износа этих поверхностей, что позволяет стабилизировать величину радиального зазора между металлическим кольцом и поверхностью отверстия проушины, уменьшить деформацию резиновых колец и повысить долговечность.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен осевой разрез резинометаллического шарнира для гусеничной цепи транспортного средства с прямоугольным осевым сечением металлических втулок, а на фиг.2 изображен осевой разрез резинометаллического шарнира для гусеничной цепи транспортного средства с прямоугольным со округлением осевого сечения металлических втулок.
Резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства содержит резиновые кольца 1, запрессованные на металлическом пальце 2 шарнира, и металлические элементы, являющиеся ограничителями радиальной деформации резиновых колец 1, установленные на палец 2 в промежутках между резиновыми кольцами 1. Резиновые кольца 1 одновременно являются уплотнениями.
Металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец 2 втулок 3 и 4, на которые установлено свободно вращающееся относительно втулок 3 и 4 металлическое кольцо 5, то есть между внутренней поверхностью металлического кольца 5 и внешней поверхностью втулок 3 и 4 существует зазор. Металлическое кольцо 5 снабжено выступом 6 на внутренней поверхности, являющимся ограничителем осевого перемещения кольца 5 относительно втулок 3 и 4. Выступ 6 металлического кольца 5 расположен между втулками 3 и 4 и направлен в сторону пальца 2.
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. Таким образом, толщина металлического элемента, а именно, толщина установленных рядом втулок 3 и 4 и толщина кольца 5, размещенного на этих втулках, меньше толщины резиновых колец 1 на величину допускаемого упругого эксцентриситета шарнира.
Втулки 3 и 4 могут быть выполнены прямоугольными в осевом сечении (Фиг.1). Втулки 3 и 4 могут быть выполнены со округлением 8, обращенным в сторону резинового кольца 1, для снижения концентрации напряжений в теле пальца 2 в области 9 контакта поверхности пальца 2 и втулки 3 или 4 (Фиг.2).
В связи с выполнением металлического кольца 5 с выступом 6 на внутренней поверхности, для ограничения осевого перемещения кольца 5 сборка резинометаллического шарнира осуществляется в следующем порядке: вначале на палец 2 напрессовывается втулка 4, затем устанавливается кольцо 5 и в завершении на палец 2 напрессовывается втулка 3. Между внутренней поверхностью кольца 5 и поверхностями, образованными 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.
Резинометаллический шарнир для гусеничной цепи транспортного средства работает следующим образом.
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 кольца 5 происходит вращение только металлического кольца 5 относительно втулок 3 и 4. Таким образом, сохраняется поверхность проушины 7 и уменьшается износ металлических элементов, являющихся ограничителями радиальной деформации резиновых колец 1.
В сравнении с известными техническими решениями такое исполнение резинометаллического шарнира обеспечивает увеличение долговечности.
1. 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, установленные на палец шарнира в промежутках между резиновыми кольцами, отличающийся тем, что металлические элементы выполнены из двух напрессованных на палец шарнира втулок, на которые установлено свободно вращающееся относительно них кольцо с выступом на внутренней поверхности, расположенным между втулками и направленным в сторону пальца, для ограничения осевого перемещения кольца относительно втулок.
2. Резинометаллический шарнир по п.1, отличающийся тем, что осевое сечение втулки выполнено прямоугольным.
3. Резинометаллический шарнир по п.1, отличающийся тем, что осевое сечение втулки выполнено прямоугольным с округлением, обращенным в сторону резинового кольца.
