Способ сборки шарового шарнира

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n)969994 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 020231 (21) 3242027/25-27 ра}М g+ з с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

F 16 С 11/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53}УДК 621.825..62(088.8) Опубликовано 3@1032, Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30 ° 10.82

Ц

В.A.Ãóðñêèé, В.С.Шевченко, A.È.Hàçèí, Н.И.Брофченко и A.È.Ïèëèïåíêî (,.,„

L.

Институт проблем надежности и долговечности -чжин

AH Белорусской CCP (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ СБОРКИ ШАРОВОГО QlAPHHPA

15

25

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке шаровых шарнирных соединений деталей машин„ .например, для соединения подпятника с поршнем или поршня с шатуном в аксиально-поршневых гидромашинах.

Известен способ сборки шарового шарнира путем пластического формоиэменения — вальцовки пояска подпятника на сферу поршня аксиально-поршневых гидромашин. Полностью обработанные и совместно притертые по сферическим поверхностям подпятник и,поршень соединяют заделкой шаровой головки поршня в корпус подпятника путем обжатия вальцуемого пояска подпятника, при этом торец по соображениям технологии выполняется параллельно ойорной поверхности фланца подпятника (1).

Недостатком известного способа является наличие концентратора напряжений в зоне наибольшей напряженности, т.е. в зоне сопряжения наружной поверхности и торца.

Присутствие концентратора напряжений в зоне наибольшей напряженности, подверженной циклическому нагружению, приводит к преждевременному возникновению усталостных трещин в пояске, что снижает долговечность шарнира.

Цель изобретения — увеличение долговечности шарнира путем снижения величин окружных напряжений в завальцованном пояске.

Указанная цель достигается тем, что в способе сборки шарйира путем установки в корпус с вальцуемым пояском шаровой головки с хвостовиком, и последующим обжатием вальцуемого пояска на головке, перед обжатием на торце вальцуемого пояска выполняют скос в направлении его наружной поверхности под углом, обеспечивающим расположение торца пояска после обжатия перпендикулярно к продольной оси корпуса.

На фиг. 1 показано шаровое шарнирное соединение; на фиг. 2 — узел

1 на фиг. 1 (сечение вальцуемого пояска подпятника после обжатия, сплошная основная линия)

Исходное положение перед обжатием показано штрих-пунктирной линией.

Перед обжатием торец пояска занимает положение А  — под углом в сторону наружной поверхности.

969994

После обжатия торец пояска занимает положение А — нормальное к продольной оси(штриховой линией показа. но для сравнения положение торца в случае известного способа с образованием концентратора напряжений в виде угла AFD).

Способ сборки шарового шарнира заключается в следующем., Предварительно изготавливают корпус 1 со сферической поверхностью 2 10 и пояском 3, подлежащим последующему обжатию, при этом подрезку торца 4 пояска выполняют со скосом в сторону наружной поверхности (в сторону,противоположную его перемещению при обжиге) под углом с .

Далее изготавливают шаровую Io ловку 5. После притирки сферических поверхностей головки и корпуса шаровую головку вставляют В корпус и 20 обжимают путем продавливания через формообразующую матрицу, при этом вальцуемый поясок пластически деформируется и входит в контакт с шаровой головкой.

Выполнение скоса на торце вальцуемого пояска обеспечивает после обжатия расположение торца в плоскости нормальной к продольной оси корпуса (положение AB на фиг. 2).

Угол cL определяется иэ соотношения

R- R -h1 с = arctg где Я вЂ” радиус сферы корпуса; высота вальцуемого пояска.

Соотношение устанавливалось расчетным путем на основании рассмотре-. ния геометрических зависимостей элементов. При этом необходимым услови- 40 ем являлось расположение торца пояска после обжатия нормально к продольной оси корпуса.

Такое расположение Торца вальцуемого пояска наиболее благоприятно относительно направления действия окружных напряжений, так как его ук- . лон в сторону наружной или внутренней поверхности приводит к образованию концентратора напряжений в виде оСтрого угла на сопряжении торца соответственно с внутренней или наружной поверхностью пояска, т.е. расположение торца после обжатия пояска в плоскости нормальной к продольной оси соответствует направлению дейст вия окружных напряжений в пояске,что обеспечивает снижение окружных напряжений по сравнению с другими положениями торца за счет снижения высоты расположения и остроты концентраторов напряжений.

По условиям технологии изготовления на сопряжении торца с внутренней и наружной поверхностями выполняют фаску или радиусное скругление (не показано ).

Экономический эффект достигается эа счет увеличения времени наработки до ремонта и сокращения потерь от простоя оборудования, связанного с отказами вальцуемого пояска корпуса шарнира.

Формула изобретения

Способ сборки шарового шарнира пу-тем установки в корпус с вальцуемым пояском шаровой головки с хвостовиком и последующего обжатия вальцуемого пояска на головке, о т л и ч à ioшийся тем, что, с целью повышения долговечности путем снижения окружных напряжений в эавальцованном пояске, перед обжатием на торце вальцуемого пояска выполняют скос в направлении его наружной поверхности под углом, обеспечивающим расположение торца пояска после обжатия перпендикулярно к продольной оси корпуса

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Механическая обработка поршней

s сборе аксиально-поршневых насосов

ИА -в условиях серийного производства.

M., НИИМаш, 1969, с.4 (прототип).

969994

В

Ю

\

1

1

1

4

Составитель A.Ðîìàíîâà

Редактор П.Макаревич Техред C.Ìèãóíoâà Корректор И.Ватуушкина

Заказ 8352/41 Тираж 803 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4