Шаровой шарнир

Авторы патента:

ЗОКОЛИС Дирк (DE)

ГРУНДМАНН Франк (DE)

АЛЕРТ Зоня (DE)

F16C11/06 - шаровые шарниры; прочие шарниры, имеющие более чем одну степень свободы углового перемещения, например универсальные шарниры (для передачи вращательного движения F16D 3/00; опоры для аппаратов с шаровым шарниром F16M 11/14)

Владельцы патента RU 2499919:

ЦФ ФРИДРИХСХАФЕН АГ (DE)

Изобретение относится к шаровому шарниру и способу изготовления подобного шарового шарнира. Шаровой шарнир для транспортного средства имеет корпус (1) и шаровой палец (2), шаровая головка (3) которого установлена во вкладыше (6) опоры с возможностью вращения и поворота. Вкладыш (6) опоры имеет снабженную выемками и пластически деформированную для образования вкладыша опоры или составной части вкладыша опоры полосу листового металла. Также предложен способ изготовления составной части вкладыша опоры шарового шарнира такого рода. Технический результат: разработка шарового шарнира, вкладыш опоры которого обеспечивает возможность определенной компенсации эластичности и, тем самым, имеет возвратные свойства, при этом не страдает необходимая жесткость вкладыша опоры. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к шаровому шарниру и способу изготовления подобного шарового шарнира.

Шаровые шарниры, которые используются, например, в системах подвески колес транспортных средств, в принципе имеют схожую конструкцию. Так, они состоят из корпуса и шарового пальца, шаровая головка которого заключена с возможностью поворота и вращения во вкладыше опоры, которая также может быть выполнена из нескольких частей вкладыша опоры. При монтаже шарового шарнира следует следить за тем, чтобы между шаровой головкой и охватывающим его вкладышем опоры было по возможности минимальное трение. Критерием трения при этом служит крутящий момент, измеряемый на шаровом пальце, когда шаровой палец поворачивается или вращается из своего нейтрального положения. Этот крутящий момент, наряду с использованными материалами вкладыша опоры и поверхности шаровой головки, также зависит от сил предварительного натяжения, которые в зависимости от монтажа действуют от вкладыша опоры на шаровую головку и, тем самым, на шаровой палец и его подвижность.

Различают аксиальные шарниры и радиальные шарниры, при этом основным критерием для такого различия является направление сил, вводимых в основном в шаровой шарнир. Если эти силы действуют в радиальном направлении относительно продольной оси корпуса, которая при неотклоненном шаровом пальце совпадает с продольной осью шарового пальца, то шарнир считается радиальным. То же самое касается и аксиального шарнира, силы которого действуют в основном в аксиальном направлении.

Отчасти, в шаровых шарнирах необходима эластичность вкладыша опоры для того, чтобы, например, иметь возможность компенсации движений шарового пальца внутри шарового шарнира или допусков в ограниченном объеме.

Многокомпонентный и выполненный из композитного материала (пластик и металл) вкладыш опоры и оснащенный им шаровой шарнир на примере аксиального шарнира известен из ЕР 0922868 А2. Наряду с тем обстоятельством, что вкладыш опоры согласно этому документу имеет собственную эластичность и, тем самым, в определенных пределах поддается движению шарового пальца, описанный шаровой шарнир также дополнительно имеет амортизирующее кольцо.

Еще одна возможность для эластичного выполнения вкладыша опоры для шарового шарнира заключается в выполнении во вкладыше опоры пазов и/или прорезей. Такое решение известно, например, из DE-AS 1098377 и, тем самым, подходит как для однокомпонентных, так и для многокомпонентных вкладышей подшипников.

Кроме того, DE 19545567 С2 описывает шаровой шарнир с однокомпонентным вкладышем опоры, который оснащен пленочным шарниром. Согласно объему раскрытия документа пленочный шарнир служит для того, чтобы можно было вставлять шаровую головку шарового пальца во вкладыш опоры, прежде чем созданный таким образом конструктивный элемент будет целиком вставлен в корпус. Пленочный шарнир после монтажа шарового шарнира имеет возможность обеспечения ограниченной податливости вкладыша шарнира и, тем самым, дополнительной эластичности, что означает, что шаровой палец установлен в корпусе подвижно в направлении поперек его продольной оси.

Однако, прежде всего в шаровых шарнирах с многокомпонентным вкладышем опоры, удалось установить, что достаточной компенсации эластичности со свойствами, определенными материалом и геометрией вкладыша опоры, при одновременно удовлетворительной стабильности вкладыша опоры в известных решениях нет.

В основу изобретения положена задача разработки шарового шарнира, вкладыш опоры которого обеспечивает возможность определенной компенсации эластичности и, тем самым, имеет возвратные свойства, при этом не страдает необходимая жесткость вкладыша опоры. Кроме того, следует разработать способ, который позволит изготавливать подобный шаровой шарнир.

Изобретение решает эту поставленную задачу с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения.

Другие варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы.

Шаровой шарнир для транспортного средства с корпусом и шаровым пальцем, шаровая головка которой установлена с возможностью поворота и вращения во вкладыше опоры, согласно изобретению был усовершенствован таким образом, что вкладыш опоры оснащен полученной и пластически деформированной в ходе процесса разделения, такой как, например, платиновая резка или штамповка, полосой листового металла.

Полоса листового металла имеет по меньшей мере с одной стороны выемки, в результате чего на вкладыше опоры образованы зубцы или зубья. Концы зубцов или зубьев после пластической деформации полосы листового металла в форму шарообразного вкладыша опоры направлены внутрь в центральной оси шарового пальца. Кроме того, концы зубцов или зубьев имеют промежуток.

Выемки или зубцы или зубья могут быть выполнены V-образной формы. В этом случае зубцы или зубья имеют острый конец. Еще одна благоприятная форма зубцов или зубьев - это трапециевидная форма. Само собой разумеется, также и выемки могут иметь форму трапеции.

Было выявлено такое предпочтение, что соотношение глубины выемок или зубцов или зубьев к ширине или же промежутку между концами зубцов или зубьев составляет прим. 2/3 к 1/3.

За счет полосы листового металла на или во вкладыше опоры он имеет улучшенную стабильность. Комбинация эластичных свойств и повышенной прочности в предлагаемом вкладыше опоры в целом дает пару конструктивных элементов с оптимизированным трением.

Согласно одному варианту осуществления изобретения предлагается, что вкладыш опоры состоит из нескольких частей вкладыша опоры и по меньшей мере одна часть вкладыша опоры оснащается полосой листового металла.

Многокомпонентное выполнение вкладыша опоры шарового шарнира обеспечивает намного более широкое пространство при конструировании. Например, также можно использовать для частей вкладыша опоры различные материалы или составы материалов, что обеспечивает дополнительную оптимизацию коэффициентов трения.

Кроме того, может быть обеспечено существенное преимущество, если по меньшей мере одна часть вкладыша опоры в целом состоит из металлического материала или содержит металл. За счет такого выполнения трение можно максимально минимизировать. К тому же, сконструированный подобным образом шарнир может принимать большие нагрузки, чем обычные конструктивные формы. Благодаря подобным вариантам осуществления можно избежать проявивших себя особенно проблематичными в шаровых шарнирах транспортных средств "моментов начального сдвига", которые могут устанавливаться, прежде всего, после длительного простоя шарового шарнира между трущимися элементами - вкладышем опоры и шаровой головкой. Таким образом, также можно существенно улучшить срок службы выполненного таким образом шарового шарнира, поскольку, прежде всего, упомянутые моменты начального сдвига приводят к усиленному износу и, тем самым, к опасности преждевременного выхода шарового шарнира из строя. Прежде всего, по причине платиновой резки металлического слоя части вкладыша опоры он остается эластичным так в виде металлической части.

Еще одно преимущественное решение следует также видеть в том, что часть вкладыша опоры с полосой листового металла состоит из композитного материала и имеет по меньшей мере один пластмассовый слой. При этом положительные амортизирующие свойства пластмассы и ее компенсирующие допуски свойства могут самым преимущественным образом комбинироваться с ранее названной эластичностью и прочностью металлической полосы. При этом можно предусмотреть один или несколько пластмассовых слоев. Следовательно, металлическая полоса может быть утоплена, например, между двумя пластмассовыми слоями. Еще один вариант осуществления предлагает, что металлическая полоса одной из своих поверхностей прикасается непосредственно к соответствующей внутренней поверхности корпуса. Следуя этой идее изобретения, также и все части вкладыша опоры могут быть выполнены из различных материалов или смесей материалов.

Особенное преимущество заключается в том, что части вкладыша опоры соответственно вставляются в корпус под действием аксиальной и/или радиальной силы предварительного натяжения. Направление силы предварительного натяжения в аксиальном или радиальном направлении зависит от выполнения соответствующего шарового шарнира. Также и здесь различают аксиальные шарниры и радиальные шарниры. Сила предварительного натяжения, оказанная на вкладыш опоры или же на части вкладыша опоры, позднее обеспечивает возможность компенсации воздействующих на шаровой шарнир сил в рамках уже имеющихся сил предварительного натяжения.

Дополнительного увеличения эластичности предлагаемого шарового шарнира и содержащегося в нем вкладыша опоры можно достичь за счет того, что в полностью смонтированном шаровом шарнире на части вкладыша опоры с полосой листового металла имеется промежуток или же зазор в качестве разделительного шва. Разделительный шов согласно изобретению используется для того, чтобы обеспечить возможность компенсации движения вкладыша опоры относительно шарового пальца.

Согласно изобретению разделительный шов может иметь зазор в 0,3-0,7 миллиметра. Однако, предпочтительный зазор составляет 0,5 миллиметра. При этом были выявлены оптимальные значения эластичности на предлагаемом вкладыше опоры.

Кроме того, для улучшенной компенсации введенных в шаровой шарнир через шаровой палец сил преимуществом является, если вкладыш опоры выполнен эластично и по меньшей мере одна часть вкладыша опоры имеет коническую поверхность прилегания, которой она опирается на соответствующую внутреннюю поверхность корпуса. По причине конического выполнения соответствующих друг другу поверхностей прилегания вкладыша опоры и корпуса силы могут оптимально восприниматься как в аксиальном, так и в радиальном направлении. Выполненный таким образом шарнир может быть выполнен как аксиальный, так и как радиальный шарнир.

Предлагаемый способ изготовления шарового шарнира включает в себя по меньшей мере следующие технологические операции:

- изготовление имеющей форму ленты заготовки вкладыша шарнира из полосы листового металла,

- выполнение контура в виде зубьев или зубцов на продольной стороне заготовки вкладыша опоры посредством способа отделения так, что заготовка вкладыша опоры имеет геометрию развертки вкладыша опоры,

- пластическая деформация заготовки вкладыша опоры так, что образуется вкладыш опоры с выполненной в форме шара опорной поверхностью или же часть вкладыша опоры с выполненной в форме шара опорной поверхностью.

Указанный способ очень легко выполняется с точки зрения техники изготовления и, кроме того, обеспечивает возможность обеспечения вкладышей опоры, которые могут выполняться оптимально и в зависимости от нагрузки. Контур в форме зубьев или зубцов на продольной стороне заготовки вкладыша опоры обеспечивает в готовом вкладыше опоры возможность дополнительного улучшения эластичных свойств этого вкладыша опоры.

Согласно одному варианту осуществления этого изобретения изготовление заготовки вкладыша опоры может выполняться по меньшей мере частично путем высечки. Использование способа высечки обеспечивает очень короткое время такта изготовления заготовок вкладышей подшипников.

При этом способ высечки или способ платинового реза может использоваться как изготовления отверстий, так и изготовления контура в виде зубьев или зубцов. Кроме того, за счет способа высечки или способа платинового реза можно обеспечить предлагаемую заготовку вкладыша опоры в целом и за одну рабочую операцию.

Прежде всего, платиновые резы можно выполнять с высокой точностью так, что также можно осуществлять конструктивно малые размеры, так как их получают в данном случае при производстве вкладыша опоры. Поэтому подобные способы изготовления в данном случае могут применяться особенно предпочтительно.

Для пластической деформации заготовки вкладыша опоры и образования выполненного в форме шара вкладыша опоры или же выполненной в форме шара части вкладыша опоры может использоваться способ прокатывания. За счет способа прокатывания можно получить контур в форме шара для опорной поверхности вкладыша опоры или же части вкладыша опоры оптимально и с высокой точностью.

Как уже упоминалось в начале, является преимуществом, если при монтаже шарового шарнира на вкладыш опоры оказывается сила предварительного натяжения. Сила предварительного натяжения обеспечивает при полностью смонтированным шаровом шарнире возможность компенсации введенных во вкладыш опоры через шаровой палец сил по меньшей мере в ограниченном объеме и компенсирует допуски.

Для возможности заблаговременного определения по возможности точных коэффициентов трения и связанного с ними момента начального сдвига шарового пальца внутри шарового шарнира, также предлагается во время монтажа конструктивных деталей шарового шарнира измерять необходимые для движения шарового пальца внутри вкладышей опоры крутящие моменты с определенными промежутками и закрывать шаровой шарнир только при достижении предварительно заданного крутящего момента для того, чтобы сохранялся последний определенный крутящий момент. Таким образом, можно надежно регулировать коэффициенты трения и возникающие внутри шарового шарнира крутящие моменты и обеспечивать возможность их повторяемости для крупносерийного изготовления. Созданные таким образом шаровые шарниры имеют постоянное качество.

Далее изобретение подробно объясняется на примере прилагаемого чертежа. Показанные примеры осуществления не представляют собой никаких ограничений представленными вариантами, а служат исключительно для пояснения принципа изобретения. Для наглядного объяснения предлагаемого принципа действия на фигурах показаны лишь значительно упрощенные принципиальные изображения, на которых не изображены несущественные для изобретения конструктивные детали. Однако это не означает, что подобных конструктивных деталей в предлагаемом решении нет.

Показано на:

Фиг.1 перспективный вид в частичном разрезе предлагаемого шарового шарнира,

Фиг.2 план этапов изготовления конструктивной детали вкладыша шарнира,

Фиг.3 фрагмент частичного разреза первого варианта осуществления многослойного вкладыша шарнира, и

Фиг.4 фрагмент второго варианта осуществления многослойного вкладыша шарнира в разрезе.

На фиг.1 показан пространственный вид шарового шарнира, который в данном случае является аксиальным шарниром. Шаровой шарнир имеет корпус 1, в котором с возможностью поворота и вращения установлен шаровой палец 2. Опора шарового пальца 2 в корпусе 1 осуществляется посредством выполненной на шаровом пальце шаровой головки 3а. Эта шаровая головка 3 находится во вкладыше шарнира, обозначенном в целом цифрой 6. В показанном на фиг.1 шаровом шарнире вкладыш 6 опоры состоит из двух частей 4 и 5 вкладыша опоры. Одна часть 4 вкладыша опоры в примере осуществления была изготовлена из пластмассы с ограниченной эластичностью, в то время как другая часть 5 вкладыша опоры выполнена из металлического материала или же имеет полосу 7 листового металла. Поскольку полоса 7 листового металла изготавливается способом прокатывания, и, тем самым, пластически деформируется в имеющий форму шара контур части 5 вкладыша опоры, то часть 5 опоры имеет зазор 9, который образует разделительный шов 9 этой части 5 вкладыша опоры. Выполненная из пластмассы, верхняя на фиг.1 часть 4 вкладыша опоры также имеет поверхность 10 прилегания конической формы. Эта поверхность 10 прилегания соответствует конической поверхности прилегания внутренней поверхности 11 корпуса 1. Поверхность 10 прилегания части 4 вкладыша опоры при этом примыкает непосредственно к этой внутренней поверхности 11 корпуса 1. В части 4 вкладыша опоры к тому же имеются прорези 17, которые улучшают эластичность части 4 вкладыша опоры.

На переходном участке между шаровой головкой За и участком 13 пальца шарового пальца 2 она имеет шейку 12 шарового пальца. По сравнению с участком 13 пальца шейка 12 шарового пальца по своему сечению меньше и имеет изогнутый контур в форме паза.

Для уплотнения внутренних конструктивных деталей шарнира от проникновения загрязнений или влаги шаровой шарнир имеет уплотнительный сильфон 14. Он закреплен посредством зажимного кольца 15 на наружной поверхности корпуса 1. Противоположный конец уплотнительного сильфона 14 фиксируется зажимным кольцом 16 на участке 13 пальца шарового пальца. Поскольку показанный шаровой шарнир является аксиальным шарниром, то для крепления на транспортном средстве он имеет палец 18 корпуса, который находится на корпусе 1 с противоположной участку 13 пальца стороны шарового шарнира, и может иметь соединительную резьбу.

На фиг.2 показан план этапов, состоящий из отдельных фаз а), б) и в) изготовления части 5 вкладыша опоры. Согласно этому плану сначала изготавливается заготовка вкладыша шарнира из металлической ленты или полосы 7 листового металла. Она имеет прямоугольную геометрию, как это показано на части а) фиг.2.

Во время следующей технологической операции, показанной на рис.б) на фиг.2, после этого в полосе 7 листового металла с равными промежутками относительно друг друга выполняются отверстия 20. За счет платинового реза или высечки затем выполняются выемки или вырезы 19 с одной стороны полосы 7 листового металла, которая, тем самым, приобретает контур в форме зубцов или зубьев. На рис.б) фиг.2 также показана стрелка А, которая указывает на последующую пластическую деформацию полосы 7 листового металла в часть 5 вкладыша опоры. Этот процесс пластической деформации выполняется в данном случае способом накатки. Инструмент для накатки для упрощения здесь не показан.

На рис.в) фиг.2 в качестве примера показана часть 5 вкладыша опоры в разрезе, так как она может выглядеть в готовом состоянии. Она имеет обычный контур вкладыша опоры шарового шарнира.

На фиг.3 показан первый вариант осуществления части 5 шарового шарнира. Особенность части 5 вкладыша опоры, частично показанной на фиг.3 в разрезе, заключается в том, что она имеет полосу 7 листового металла, которая на ее внутренней и ее наружной рабочей поверхности полностью покрыта пластмассовым слоем 8.

В отличие от представленного на фиг.3, вкладыш опоры согласно фиг.4 имеет только один пластмассовый слой 8. Он связан с полосой 7 листового металла и находится на внутренней стороне части 5 вкладыша опоры.

В еще одном не показанном примере осуществления расположение полосы 7 листового металла и пластмассового слоя может быть обратным.

Промежуток 22 показывает на фиг.4 промежуток между концами зубцов или зубьев в смонтированном состоянии,

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Корпус

2 Шаровой палец

3 Шаровая головка

4 Часть вкладыша опоры

5 Часть вкладыша опоры

6 Вкладыш опоры

7 Металлическая полоса/слой, полоса листового металла (заготовка вкладыша опоры)

8 Пластмассовый слой

9 Зазор, промежуток, разделительный шов

10 Поверхность прилегания

11 Внутренняя поверхность корпуса

12 Шейка шарового пальца

13 Участок пальца с соединительной резьбой

14 Уплотнительный сильфон

15 Зажимное кольцо

16 Зажимное кольцо

17 Прорезь

18 Палец корпуса

19 Выемка, вырез

20 Отверстие

21 Зубцы, зубья

22 Промежуток

1. Шаровой шарнир для транспортного средства с корпусом (1) и шаровым пальцем (2), шаровая головка (3) которого установлена во вкладыше (6) опоры с возможностью вращения и поворота, отличающийся тем, что вкладыш (6) опоры имеет снабженную выемками и пластически деформированную для образования вкладыша опоры или составной части вкладыша опоры полосу (7) листового металла.

2. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что посредством выемки (19) по меньшей мере с одной стороны на вкладыше опоры образованы зубцы или зубья, при этом концы зубцов или зубьев после установки вкладыша опоры в шаровой шарнир направлены внутрь к срединной оси шарового пальца и имеют промежуток по отношению друг к другу.

3. Шаровой шарнир по п.1, отличающийся тем, что выемки выполнены V-образной формы.

4. Шаровой шарнир по п.2, отличающийся тем, что выемки выполнены V-образной формы.

5. Шаровой шарнир по п.2, отличающийся тем, что зубцы или зубья выполнены в форме трапеции.

6. Шаровой шарнир по одному из пп.2-5, отличающийся тем, что соотношение глубины к ширине выемок или же промежутку между зубцами или зубьями составляет примерно 2/3 к 1/3.

7. Шаровой шарнир по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что концы пластически деформированной в форму вкладыша опоры полосы листового металла имеют промежуток по отношению друг к другу по типу разделительного шва (9).

8. Шаровой шарнир по п.7, отличающийся тем, что разделительный шов (9) составляет 0,3-0,7 мм.

9. Шаровой шарнир по п.7, отличающийся тем, что разделительный шов (9) составляет 0,5 мм.

10. Шаровой шарнир по п.8, отличающийся тем, что разделительный шов (9) составляет 0,5 мм.

11. Шаровой шарнир по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что части (4, 5) вкладыша опоры выполнены из различных материалов или смесей материалов.

12. Шаровой шарнир по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что вкладыш (6) опоры состоит из нескольких частей (4, 5) вкладыша опоры и по меньшей мере одна часть (4, 5) вкладыша опоры выполнена из металла.

13. Шаровой шарнир по п.12, отличающийся тем, что одна часть (4, 5) вкладыша опоры выполнена из композитного материала и из полосы (7) листового металла по меньшей мере с одним пластмассовым слоем (8).

14. Шаровой шарнир по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что по меньшей мере одна часть (4, 5) вкладыша опоры имеет коническую поверхность (10) прилегания, которой она опирается на соответствующую внутреннюю поверхность (11) корпуса (1).

15. Способ изготовления составной части вкладыша опоры шарового шарнира по одному из предшествующих пунктов, отличающийся следующими технологическими операциями:
- изготовление имеющей форму ленты заготовки вкладыша шарнира из полосы (7) листового металла,
- выполнение на продольной стороне заготовки вкладыша опоры контура в виде зубьев или зубцов посредством способа отделения так, что заготовка (7) вкладыша опоры имеет геометрию развертки вкладыша (6) опоры,
- пластическая деформация заготовки (7) вкладыша опоры так, что образуется вкладыш (6) опоры с выполненной в форме шара опорной поверхностью или же часть (4, 5) вкладыша опоры с выполненной в форме шара опорной поверхностью.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в транспортных средствах. .

Шаровой шарнир // 2475652

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к шаровым шарнирам, и может быть использовано в конструкциях подвесок и рулевого управления транспортных средств различного назначения.

Сегментный радиальный подшипник скольжения // 2474737

Изобретение относится к подшипникам скольжения с рабочей поверхностью из силицированного графита, применяемым в электро- и гидромашинах с валами большого диаметра, преимущественно, в главных циркуляционных насосных агрегатах на АЭС.

Шаровой шарнир с ограниченным ходом // 2466306

Изобретение относится к шаровому шарниру, в частности, для рулевой тяги, поворотного рычага, стойки стабилизатора подвески и т.д. .

Ось машины // 2462624

Изобретение относится к области машиностроения. .

Шаровая опора транспортного средства // 2461743

Изобретение относится к шаровым опорам подвески транспортных средств (сферическим шарнирам, шаровым шарнирам, пальцам шаровым и др.). .

Шарнирное и/или опорное устройство // 2457957

Изобретение относится к шарнирному и/или опорному устройству, а также транспортному средству с одним или несколькими подобными шарнирными и/или опорными устройствами, прежде всего в деталях ходовой части и/или рулевого управления.

Поясная шаровая пара // 2454333

Изобретение относится к механике, в частности к элементам шасси автомобиля и другой колесной техники. .

Карданный шарнир и способ его технического обслуживания // 2453744

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к карданным шарнирам трансмиссий транспортных и технологических машин. .

Способ технического обслуживания карданного шарнира // 2453451

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к техническому обслуживанию карданных шарниров трансмиссий транспортных и технологических машин. .

Шаровой шарнир рулевого управления // 2501995

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к шаровым шарнирам, и может быть использовано в конструкциях реечного рулевого управления транспортных средств различного назначения, а именно внутренних шарниров боковых тяг. Шаровой шарнир рулевого управления содержит цельноштампованный корпус (1), выполненный заодно с цилиндрическим хвостовиком (2), через который корпус (2) крепится к рейке рулевого механизма, установленный в корпус (4) палец (4) с шаровой головкой (8), резьбой (5), многогранным элементом (6) и элементом (7) для крепления защитного чехла, а также размещенный на шаровой головке (8) вкладыш (9). Вкладыш (9) выполнен из полимерного композиционного материала, характеризующегося хорошим сопротивлением износу и высоким антифрикционным свойством. На наружной цилиндрической поверхности хвостовика (2) выполнена как минимум одна канавка (10) в направлении, параллельном оси симметрии корпуса (1), переходящая на плоскую торцевую опорную поверхность корпуса (1). Канавки (10) имеют переменную площадь профиля по длине канавки (10). Технический результат: обеспечение эффекта самоочищения канавок в шаровом шарнире, что значительно повышает надежность работы шарнира и рулевого механизма в целом, снижает трудоемкость процесса демонтажа шарнира при разборке рулевого механизма, исключает потенциальную опасность потери работоспособности резьбового соединения и разрушения корпуса шарнира при разборке рулевого механизма. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Опорный узел // 2502637

Изобретение относится к опорному узлу для направления закрылка во время развертывания на крыле самолета. Опорный узел содержит направляющую дорожку, задающую двухмерный путь, цилиндрический подшипниковый ведомый элемент, имеющий продольную ось, вал и сферическую опору. Ось подшипникового ведомого элемента ограничена для того, чтобы следовать по указанному пути во время развертывания закрылка. Вал проходит от подшипникового ведомого элемента. Сферическая опора соединяет конец вала с подшипниковым ведомым элементом таким образом, что подшипниковый ведомый элемент является вращаемым относительно вала вокруг продольной оси подшипникового ведомого элемента, когда он перемещается по дорожке. Сферическая опора обеспечивает угловой поворот вала вокруг центральной точки сферической опоры так, что закрылок, поддерживаемый указанным узлом, является свободным для перемещения во многих направлениях. Направляющая дорожка может быть прикреплена к элементу конструкции авиационного крыла или к закрылку, а линейный опорный элемент может быть прикреплен к закрылку или к крылу на валу соответственно. Достигается возможность направления закрылка по трехмерной траектории во время развертывания, уменьшение проскальзывания и истирания подшипникового ведомого элемента. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Шарнир квазисинхронный кулачковый // 2518429

Изобретение относится к машиностроению, а именно к сферическим устройствам типа механизма Гука или двойного механизма Кардана, и может использоваться в качестве аналога шарнира равных угловых скоростей, а также в качестве замены шарнира неравных угловых скоростей в приводах тракторов и мини-тракторов, автомобилей и других транспортных средств, иных машин и механизмов для передачи вращения между валами. Шарнир содержит ведущий (1) и ведомый валы с вилками (3) на концах, имеющими одинаковые размеры, две части, симметричные относительно оси вала, плоские параллельные опорные поверхности, задающие толщину h вилки (3), внешние поверхности, паз с внутренними поверхностями, перпендикулярными опорным поверхностям, с прямолинейным участком шириной q, 2h≤q≤2,3h, и участком в форме дуги окружности радиуса 0,5q, и канавки (4) на опорных поверхностях шириной 0,1…0,15q и глубиной 0,05…0,15q, средние линии канавок (4) равноудалены на 0,2…0,3q от линий пересечения опорных поверхностей с внутренними поверхностями паза вилки (3), бурт (5) у основания вилки (3) сплошной кольцевой формы, поверхность которого с противоположной стороны выполнена перпендикулярной оси вала, опорно-центрирующий шар (6) радиуса R, 0,9q≤R≤1,2q, с двумя кольцевыми взаимно перпендикулярными пазами прямоугольного профиля шириной h. Поверхности оснований пазов шара (6) представляют собой пересечение поверхностей двух цилиндров радиуса 0,5q, оси которых взаимно перпендикулярны, проходят через центр шара (6) и перпендикулярны каждая соответствующей плоскости симметрии, и с двумя сквозными отверстиями (7) радиуса 0,08…0,15h, оси которых совпадают с осями цилиндров. Вилки (3) входят в пазы шара (6) с противоположных сторон с образованием разъемного шарнирного соединения, обеспечивающего угол передачи вращения более 30°. Технический результат - повышение надежности работы шарнирного механизма. 3 ил.

Шарнир равных угловых скоростей // 2518883

Изобретение относится к механизмам типа карданного шарнира и может использоваться в приводах автомобилей и других машин для равномерной передачи вращения между валами. Шарнир равных угловых скоростей содержит ведущий (1) и ведомый (2) валы с вилками на концах, имеющими одинаковые размеры, две части, симметричные относительно оси вала (1, 2), плоские параллельные поверхности, задающие толщину вилки h, внешнее основание, пазы с внутренними поверхностями, перпендикулярными наружным поверхностям, прямолинейным участком и участком в форме дуги окружности радиуса q, равного половине ширины паза вилки, опорно-центрирующее звено (3) с двумя кольцевыми взаимно перпендикулярными пазами одинакового размера прямоугольного профиля, ширина пазов звена (3) равна толщине вилки h. Боковые поверхности пазов звена (3) симметричны относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей симметрии, линия пересечения которых проходит через центр звена (3). Поверхности, ограничивающие геометрическую форму оснований пазов звена (3), представляют собой пересечение поверхностей двух цилиндров радиуса q, оси которых взаимно перпендикулярны, проходят через центр звена (3) и перпендикулярны каждая соответствующей плоскости симметрии. Поверхность, ограничивающая геометрическую форму звена (3), представляет собой пересечение поверхности сферы радиуса R, центр которой совпадает с центром звена (3), поверхностей двух цилиндров радиуса r, , оси цилиндров радиуса r совпадают с осями цилиндров радиуса q, и двух секущих плоскостей, параллельных плоскости, образованной осями цилиндров радиусов r и q, и расположенных симметрично от нее на расстоянии 0,80…0,98 r. Вилки валов (1, 2) входят в пазы звена (3) с противоположных сторон с образованием разъемного шарнирного соединения, обеспечивающего угол передачи вращения более 30°. Технический результат: повышение надежности работы карданного шарнира равных угловых скоростей. 2 ил.

Палец шарового шарнира и шаровой шарнир // 2519597

Изобретение относится к пальцу шарового шарнира, предназначенного для присоединения шарового шарнира компонента транспортного средства к сопряженной детали, шаровому шарниру и транспортному средству. Палец (10) шарового шарнира для соединения шарового шарнира (32) компонента (34) с сопряженной деталью (36) для транспортного средства, имеющий первую часть (12) для установки в первое посадочное место (38), имеющееся в компоненте (34), и вторую часть (14) для установки во второе посадочное место (40), имеющееся в сопряженной детали (36). Вторая часть (14) имеет по окружности остроугольную насечку (28) для жесткой фиксации пальца (10) шарового шарнира в сопряженной детали (36). Вторая часть (14) имеет по меньшей мере частично конусную секцию (18), с большим диаметром (24) со стороны первой части (12) и меньшим диаметром (26) со стороны (22), противоположной первой части (12). Остроугольная насечка (28) расположена на конусной секции (18), удаленной от первой части (12), при этом конусная секция (18) имеет конусность от 1:2 до 1:10. Также заявлен шаровой шарнир, размещенный между компонентом (34) и сопряженной деталью (36) для транспортного средства, в частности для грузового автомобиля, включающий упомянутый палец (10). Технический результат: создание пальца шарового шарнира для соединения по меньшей мере двух компонентов, обеспечивающего взаимное угловое перемещение между ними, а также конструкции, обеспечивающей более простое и быстрое соединение между компонентом и сопряженной деталью, и создание шарового шарнира, установка которого занимала бы меньше времени и требовала меньше компонентов. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Многократный шарнир передачи // 2543135

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в качестве многократного соединительного устройства. Многократный шарнир передачи содержит многократное соединительное устройство поворотных вокруг общей оси звеньев. При этом многократное соединительное устройство выполнено в виде набора расположенных в одной плоскости соосных цилиндров разного диаметра при размещении одних внутри других, где в пределах каждого набора цилиндров цилиндры разного диаметра выполнены разной длины и смонтированы между собой таким образом, что наружный цилиндр имеет наименьшую длину и наибольший диаметр, а внутренний цилиндр имеет наибольшую длину и наименьший диаметр. Достигается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Приводной вал транспортного средства // 2547338

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к быстроходным трансмиссионным валам силовой передачи с шарнирами равных угловых скоростей, подвижных в осевом направлении. Приводной вал содержит кинематически связанные с концами вала шарниры равных угловых скоростей с гофрированными чехлами. Каждый гофрированный чехол соединен с корпусом шарнира и валом установочными участками большего и меньшего диаметров. Приводной вал содержит опоясывающие упорные бурты на каждом из концов вала перед управляющей втулкой каждого шарнира, полости которых снаружи герметизированы. На каждом конце вала, перед опоясывающим упорным буртом, выполнен с диаметром, превышающим внутренний диаметр управляющей втулки шарнира, посадочный участок, на котором установлено демпфирующее кольцо, ширина которого превышает ширину посадочного участка, а наружный диаметр которого составляет величину не менее величины наружного диаметра опоясывающего упорного бурта. Полость каждого шарнира герметизирована снаружи посредством выполненной в виде тела вращения пластмассовой заглушки, установленной с натягом установочной частью в полости шарнира и имеющей донную часть, состоящую из поперечно расположенного к оси вращения заглушки круглого центрального участка и наклонно расположенного к этой оси кольцевого участка. Достигается исключение возможности в шарнирах приводного вала соударения их металлических управляющих втулок об опоясывающие упорные бурты металлического вала, что исключает повреждения соударяющихся деталей и шум. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Карданный вал с защитным устройством подвижного шлицевого соединения // 2547339

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а в частности к устройствам защиты соединений подвижных частей валов транспортных средств. Карданный вал (1) с защитным устройством (2) подвижного шлицевого соединения (3) включает два шарнира (4, 5), подвижный валик (6), содержащий соединенный с шарниром (4) корпус (7) с внутренними шлицами (8) и соединенный с шарниром (5) шток (9) с наружными шлицами (10), расположенный в корпусе (7) с образованием шлицевого соединения (3), которое герметизировано посредством защитного устройства (2). Устройство (2) выполнено в виде чехла (11), имеющего гофрированный участок (12) с сопряженными посредством впадин (13) гофрами (Г) одинакового наружного диаметра по их вершинам (14) и сопряженного наружными стенками (16, 17) крайних гофр (18, 19) с установочными участками большего (20) и меньшего (21) диаметра чехла (11) соответственно, зафиксированными хомутами (24, 25) на посадочных участках (22, 23) корпуса (7) и штока (9). В сечении чехла (11) по его продольной оси симметрии (L) вершины (14) гофр (Г) и впадины (13) выполнены радиусными с одинаковой толщиной между собой и с сопряженными между ними стенками (26, 27). На посадочных участках (22, 23) выполнено по меньшей мере по одной кольцевой канавке (28, 29), в которых расположены кольцевые бурты (30, 31). Внутренняя образующая (32) наружной стенки (17) гофра (19) расположена с наклоном наружу под углом от 1° до 4° относительно перпендикуляра к оси чехла (11) и выполнена с плавно увеличивающимся утолщением (33) в направлении к сопряженному с ней участку меньшего диаметра (21). Посадочный участок (22) на соединенном с шарниром (4) корпусе (7) расположен относительно шарнира (4) и конца (34) корпуса (7) - ближе к шарниру (4). Технический результат: повышение надежности карданного вала за счет повышения надежности защитного устройства его подвижного шлицевого соединения. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения // 2548222

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в силовых передачах, а именно в быстроходных трансмиссионных валах с шарнирами равных угловых скоростей. Карданный вал с шарнирами равных угловых скоростей трения качения (1) содержит кинематически связанные с концами (2) вала (3) шарниры (1), каждый из которых включает в себя полый корпус (4), герметизированный сзади и имеющий дорожки качения (5), на конце (2) вала (3) посредством шлицевого соединения (6) установлена обойма (7) с дорожками качения (8), управляющую втулку (9) с возможностью скольжения по валу (3) и с возможностью контакта первым из своих торцов (10) с упором (11), а вторым торцом (12) - с торцом (13) обоймы (7), шарики (14), установленные в дорожках качения (5, 8) и в окнах (15) сепаратора (16), имеющего сферические участки (17, 18). Шарниры (1) герметизированы спереди гофрированными чехлами (20), каждый из которых установлен на посадочных участках (21, 22) корпуса (4) и конце (2) установочными участками большего (23) и меньшего (24) диаметров соответственно. Втулка (9) каждого шарнира (1) зафиксирована от возможности поворота относительно конца (2) выполненными в ней и на конце (2) соответствующими взаимодействующими элементами (25) и (26) и выполнена с выемками (27) для шариков (14) и расположенными соответственно напротив дорожек качения (8) с образованием между ними в теле втулки (9) выступающих клювиков (28), на которых выполнены участки сферической поверхности (19), контактирующей со сферическим участком (18). Донные части (29) образующих поверхностей выемок (27) втулки (9) каждого шарнира (1) расположены между плоскостями (α) и (β) ее первого (10) и второго (12) торцов соответственно. Технический результат: улучшение технических характеристик карданного вала, а именно увеличение максимальных рабочих углов его шарниров и увеличение относительного перемещения их корпусов и вала, что позволяет использовать карданный вал для транспортных средств с увеличенными клиренсом и ходом подвески. 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Шарнир равных угловых скоростей трения качения // 2548247

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть применено в трансмиссионных валах, передающих крутящий момент от силового агрегата транспортного средства к движителю. Шарнир равных угловых скоростей трения качения содержит полый корпус (1), имеющий дорожки качения (2) на внутренней цилиндрической поверхности, вал (3), на котором посредством шлицевого соединения (4) установлена обойма (5) с дорожками качения (6) на наружной поверхности, управляющую втулку (7), установленную с возможностью скольжения по валу (3) и с возможностью контакта первым из своих торцов (8) с упором (9), расположенным на валу (3), а вторым торцом (10) - с торцом (11) обоймы (5), шарики (12), установленные в дорожках качения (2, 6) и в окнах (13) сепаратора (14), имеющего на наружной поверхности сферический участок (15), контактирующий с корпусом (1), и сферический участок (16), контактирующий со сферической поверхностью (17) втулки (7). Втулка (7) зафиксирована от возможности поворота относительно вала (3) выполненными в ней и на валу (3) соответствующими взаимодействующими элементами (18) и (19) и выполнена с выемками (20), предназначенными для шариков (12) и расположенными соответственно напротив дорожек качения (6) с образованием между выемками (20) в теле втулки (7) выступающих клювиков (21), на которых выполнены участки поверхности (17). Донные части (22) образующих поверхностей выемок (20) втулки (7) расположены между плоскостями (α) и (β) торцов (8, 10) соответственно. Технический результат: улучшение технических характеристик шарнира равных угловых скоростей трения качения, а именно увеличение его максимальных рабочих углов, увеличение относительного перемещения его корпуса и вала. 8 з.п. ф-лы, 11 ил.