Шаровая опора транспортного средства

 

Полезная модель относится к шаровым опорам подвески транспортных средств (сферическим шарнирам, шаровым шарнирам, пальцам шаровым и др.). Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение срока службы шаровой опоры путем обеспечения более равномерного изнашивания вкладыша и шаровой головки. Для решения поставленной задачи поверхность шаровой головки выполняется с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки и на срединной поверхности шаровой головки. 1 н.п.ф.

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

Аналогом заявляемой полезной модели является шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, при этом шаровая головка на своей поверхности содержит две области, твердость одной из областей меньше твердости другой области, область с меньшей твердостью расположена на полюсной поверхности шаровой головки и/или на срединной поверхности шаровой головки, диаметр пальца в месте сопряжения с шаровой головкой составляет 25÷75% от диаметра шаровой головки, а максимальная толщина вкладыша составляет 5÷25% от диаметра шаровой головки (см. патент РФ 77923, МПК F16C 11/06, 2008 г.). Существенные признаки аналога «корпус, палец с шаровой головкой, вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является снижение срока службы изделия из-за неравномерного и преждевременного изнашивания вкладыша и шаровой головки вследствие склонности поверхности шаровой головки к хрупкому разрушению в результате неравномерной твердости металла по поверхности шаровой головки, приводящей к неравномерной концентрации напряжений и неравномерным характеристикам пластичности по поверхности шаровой головки, и вызывающей образование локальных зон пластической деформации.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, при этом шаровая головка на своей поверхности содержит две области, твердость одной из областей меньше твердости другой области, область с меньшей твердостью расположена на полюсной поверхности шаровой головки и/или на срединной поверхности шаровой головки, а диаметр пальца в месте сопряжения с шаровой головкой составляет 25÷75% от диаметра шаровой головки (см. патент РФ 77922, МПК F16C 11/06, 2008 г.). Существенные признаки аналога «корпус, палец с шаровой головкой, вкладыш» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога также является снижение срока службы изделия из-за неравномерного и преждевременного изнашивания вкладыша и шаровой головки вследствие склонности поверхности шаровой головки к хрупкому разрушению в результате неравномерной твердости металла по поверхности шаровой головки, приводящей к неравномерной концентрации напряжений и неравномерным характеристикам пластичности по поверхности шаровой головки, и вызывающей образование на поверхности локальных зон пластической деформации.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, при этом шаровая головка на своей поверхности содержит две области, твердость одной из областей меньше твердости другой области, область с меньшей твердостью расположена на полюсной поверхности шаровой головки и/или срединной поверхности шаровой головки (см. патент РФ 77921, МПК F16C 11/06, 2008 г.). Существенные признаки аналога «корпус, палец с шаровой головкой, вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком наиболее близкого аналога также является снижение срока службы изделия из-за неравномерного и преждевременного изнашивания вкладыша и шаровой головки вследствие склонности поверхности шаровой головки к хрупкому разрушению в результате неравномерной твердости металла по поверхности шаровой головки, приводящей к неравномерной концентрации напряжений и неравномерным характеристикам пластичности по поверхности шаровой головки, и вызывающей образование на поверхности локальных зон пластической деформации.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение срока службы шаровой опоры путем обеспечения более равномерного изнашивания вкладыша и шаровой головки за счет обеспечения более высокой износостойкости наиболее нагруженных мест шаровой опоры.

Для достижения указанного технического результата в шаровой опоре транспортного средства, содержащей корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, поверхность шаровой головки выполнена с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки и на срединной поверхности шаровой головки.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «поверхность шаровой головки выполнена с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки и на срединной поверхности шаровой головки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

На фиг. представлено боковое сечение шаровой опоры транспортного средства (шаровая головка и палец без сечения). Шаровая опора включает корпус 1, вкладыш 2 и шаровую головку 3 с пальцем 4. Корпус и шаровая головка с пальцем могут быть выполнены из стали, вкладыш может быть выполнен из антифрикционного полимерного материала. Полюсная поверхность 5 шаровой головки имеет шероховатость меньшую, чем шероховатость поверхности 6 шаровой головки в районе пальца. Шероховатость срединной поверхности 7 шаровой головки может соответствовать шероховатости полюсной поверхности, или отличаться от нее, но при этом быть меньшей шероховатости поверхности шаровой головки в районе пальца.

Конкретным примером заявляемой шаровой опоры является шаровая опора автомобиля, вкладыш которой выполнен из политетрафторэтилена. Параметр шероховатости полюсной поверхности Ra<1,0 мкм, параметр шероховатости срединной поверхности Ra <1,0 мкм, параметр шероховатости поверхности в районе пальца Ra>1,0 мкм.

Другим конкретным примером заявляемой шаровой опоры является шаровая опора легкового автомобиля, вкладыш которой выполнен из полиацеталя. Параметр шероховатости полюсной поверхности и срединной поверхности шаровой головки Ra<0,25 мкм, параметр шероховатости поверхности шаровой головки в районе пальца Ra>0,5 мкм.

Изготавливаться заявляемая шаровая опора может известными методами, при этом полюсную и срединную поверхности подвергают дополнительной полировке для уменьшения шероховатости.

Поскольку известно, что твердость шаровой головки практически не оказывает влияния на работоспособность вкладыша из антифрикционного полимерного материала, выполнение поверхности шаровой головки с различной шероховатостью позволяет подобрать оптимальную шероховатость для различных частей поверхности, работающих в различных условиях. Наиболее нагруженным участком шаровой опоры по величине трения при эксплуатации являются полюсная поверхность шаровой головки, а в случае работы опоры с максимальным отклонением пальца от указанной на фиг. оси, также и срединная область шаровой головки. Снижение шероховатости шаровой головки по этим поверхностям способствует увеличению площади фактического контакта в паре сталь-антифрикционный материал, что уменьшает величины действительных контактных напряжений. В результате увеличивается износостойкость узла и, соответственно, срок службы шаровой опоры. Повышенная шероховатость шаровой головки в районе пальца препятствует, за счет увеличения коэффициента трения при увеличении параметра шероховатости, сдвигу вкладыша в этот район и, соответственно, уменьшает в процессе эксплуатации возможность выдавливания материала вкладыша в отверстие, что также повышает износостойкость и срок службы опоры.

Шаровая опора транспортного средства, содержащая корпус, палец с шаровой головкой и вкладыш, расположенный между шаровой головкой и корпусом, отличающаяся тем, что поверхность шаровой головки выполнена с одинаковой твердостью и различной шероховатостью, при этом область с пониженной шероховатостью размещена на полюсной поверхности шаровой головки и на срединной поверхности шаровой головки.



 

Похожие патенты:
Наверх