Шаровой шарнир и способ его получения

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления шаровых шарниров, работающих в условиях перекоса или в самоустанавливающихся подшипниках. Цель изобретения - повышение качества изделия, расширение технологических возможностей, повышение надежности эксплуатации. Шаровой шарнир содержит обойму 1 с внутренней сферической поверхностью и цилиндрической наружною, выполненную в виде многослойной оболочки незамкнутого контура и охватывающую шаровую головку (ШГ) 2, выполненную с осевым отверстием для установки пальца. Обойма состоит из заготовки в виде полосы с двумя участками различной ширины путем навивки в рулон, отгибки кромок витка большей ширины в радиальном направлении с охватом витков обоймы меньшей ширины и последующей калибровкой обоймы по наружному диаметру ШГ 2. Устанавливают обойму ШГ 2 и осуществляют пластическое деформирование обоймы на наружной поверхности ШГ 2 с одновременным отгибом кромок витка к торцам обоймы с последующей термической обработкой для получения равномерного зазора между ШГ 2 и обоймой. 2 с.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистическиХ

РЕСПУБЛИК (и)з F 16 С 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690244/27 . (22) 11.05.89 (46) 07,08.91. Бюл. hh 29 (71) Производственное объединение "Волгоградский тракторный завод им. Ф. Э. Дзержинскогоо (72) В. Н. Анисимов (53) 621.825.6.002.72 621.828.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 1232860, кл. F 16 В 4/00, 1982. (54) ШАРОВОЙ ШАРНИР И СПОСО6 ЕГО

ПОЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам изготовления шаровых шарниров, работающих в условиях перекоса или в самоустанавливающихся подшипниках. Цель изобретения — повышение качества иэделия, расширение технологических воэможностей, повышение надежности эксплуатации. Шаровой

„,5U„„1668760 А1 шарнир содержит обойму 1 с внутренней сферической поверхностью и цилиндрической наружною, выполненной в видемногослойной оболочки незамкнутого контура, и охватывающую шаровую головку (ШГ) 2, выполненную с осевым отверстием для установки пальца. Обойма состоит из заготовки в виде полосы с двумя участками различной ширины путем навивки в рулон, отгибки кромок витка большей ширины в радиальном направлении с охватом витков обоймы меньшей ширины и последующей калибровкой обоймы по наружному диаметру ШГ 2.

Устанавливают обойму ШГ 2 и осуществляют пластическое деформирование обоймы на наружной поверхности ШГ 2 с одновременным отгибом кромок витка к торцам обоймы с последующей термической обработкой для получения равномерного зазора между ШГ и обоймой. 2 с. и. ф-лы, 6 ил.

1668760 вокруг оправки. Для охвата по торцам 40

Изобретение относится к машиностро-, ения, а именно к способам изготовления шаровых шарниров и их конструкции, работаящих в условиях перекоса или в самоустанавливающихся подшипниках.

Цель изобретения — повышение качества изделия, расширение технологических возможностей, повышение надежности эксплуатации.

На фиг. 1 изображен шаровой шарнир, установленный в корпус; на фиг. 2 — обойма после проведения операций навивки, калибровки по наружному диаметру шаровой головки и отгиба кромок витка, участка заготовки большей ширины внутри обоймы; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2; на фиг. 4— шаровой шарнир после операции пластического деформирования, сечение; на фиг. 5— то же, после термообработки; на фиг. 6 — то же после операции отгиба кромок витка, участка заготовки большей ширины снаружи обоймы и операции пластической деформациии.

Шаровой шарнир содержит обойму 1, охватывающую шаровую головку 2, установленные в корпусе 3, Обойма выполнена с внутренней сферической поверхностью и цилиндрической наружной в виде многослойной оболочки незамкнутого контура.

Шаровая головка выполнена с осевым отверстием 4 для установки присоединительного пальца (не показан)., Способ получения шарового шарнира состоит в следующем.

Обойму 1 выполняют из заготовки в виде пблосы с двумя участками различной ширины путем навивки в рулон. Для этого производят закрепление краевой части заготовки на оправке и закручивают ее участка полосы с меньшей шириной подгибают кромки полосы на участке с большей шириной в радиальном направлении, После чего калибруют обойму по наружному и внутреннему диаметрам; Калибровку осуществляют, например, обжатием в матрице с коническим заходом при воздействии оправки на торец обоймы с ограничением внутреннего диаметра рабочей частью оправки. Калибровкой достигается формообразование многослойного кольца за счет выполнения перегиба поперечного сечения полосы в зоне стыка концов обоймы, а также обеспечивается достижение точности наружного внутреннего диаметра обоймы (фиг. 2 и 3).

При проведении операции возможна подчеканка торца обоймы, на который воздействует оправка. Затем в обойму

1 устанавлинаят шаровой вкладыш 2 и раз5

35 мещают указанный узел в полости матрицы. С целью исключения разворота вкладыша относительно обоймы осуществляют его фиксацию, например, с размещением оправки в отверстии вкладыша 2. Осуществляют подвод рабочего инструмента— пуансона и путем пластического деформирования обоймы производят ее осадку. Для качественного заполнения матрицы металлом и образования внутренней сферической поверхности обоймы 1 используют, например, устройства штамповки вращающимся инструментом либо прессы для сферодвижной штамповки. Штамповка обкатыванием позволяет достигнуть плотного облегания шарового вкладыша 2 металлом. При этом исключается деформирование вкладыша, что объясняется воздействием локальной нагрузки и отсутствием всестороннего (обьемного) сжатия металла обоймы (фиг.

4 и 6). Соединение подвергают термической обработке с целью образования зазора в соединении и повышения твердости деталей путем их упрочнения закалкой.

Для этого соединения подвергают нагреву выше температуры образования аустенита и охлаждают, В результате термической обработки проявляется эффект автодеформации обоймы, заключающийся s ее раздаче (фиг. 5). Этому способствует малая конструктивная жесткость, определяемая наличием незамкнутого контура обоймы, а также выбор марки стали, что подтверждается экспериментальными данными.

Установка соединения в корпусную деталь 3 осуществляется путем запрессовки обоймы 1 в отверстие корпусной детали с применением известных способов сборки и закрепления деталей; В посадочном отверстии корпусной детали 3 соединение устанавливается плотно и удерживается за счет сил (фиг. 1) упругой деформации обоймы 1.

Пример конкретного выполнения способа.

Изготавливалось шарнирное сферическое соединение с шаровым вкладышем диаметром 65 мм, обоймой из двух витков с расположением участка полосы с большей шириной внутри обоймы. Заготовка обоймы — полоса толщиной 3,5 мм, сталь марки 40Х, Определяют длину участка полосы с большей шириной

L=3,14 (Дщ+ По1хт)=3,14(65+1х3,5г=215 мм;

Длина участка полосы с меньшей шириной

L1=3,14 (Дш+ По2х1) 3,14 (65+2х3,5)=226 мм.

Общая длина заготовки:

Lq=L+L1=215+226=441 vw, Меньшая ширина полосы определена экспериментальным путем и составляла

1668760 =28

=28 мм, определяют большую ширину по- вием на края отверстия. Шаровой вкладыш в узле проворачивался легко.

H-И+1(2П +1)=28+3,5 (2x1+1)=38,5 мм; Использование предлагаемого способа

Навивку полосы осуществляли путем получения шарового шарнира и его констзакрепления краевой части полосы с боль- 5 руктивное выполнение обеспечивают по шей шириной на оправке и последующего сравнению с известными способами следузакручивания ее вокруг оправки на токар- ющие преимущества: ном станке. Оправка на рабочем участке навивка полосового проката при изгоснабжена выточкой, соответствующей на- товлении обоймы является более техноловиваемому профилю полосы; подгибку 10 гичной и производительной операцией, кромок осуществляли путем, воздействия поскольку по сравнению с гибкой кольца прижимного ролика на полосу. Размеры содержит меньше технологических переобоймы, полученной после навивки: ходов; наружный диаметр, максимальный обеспечивается получение качествен15 ных иэделий с необходимой твердостью денаружный диаметр, минимальный талей соединения, а также их точное

Двнлп!п= 5 м;, внлп<п=65 мм;, позиционирование эа счет образования равномерного зазора в соединении при

Осуществлялась калибровка обоймы в повороте витков обоймы относительно конусной матрице с использованием оправ- 20 друг друга в результате автодеформации

KM. обоймы.

Диаметр калибрующего пояска матри- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Шаровой шарнир, содерждащий цы 79 мм; диаметр оправки 65мм. шаровую головку, обойму незамкнутого

Затем производилась установка шарово- 25 контура с внутренней сферической поверхго вкладыша в обойму. Шаровой вкладыш ностью,охватывающей шаровуюголовку, овыполнен изсталимарки40Х,ствердостью т л и ч а ю шийся тем, что, с целью поверхности HRC 40 единиц. повышения надежности в эксплуатации обойма выполнена в виде многослойной

Указанные детали устанавливались- в 30 оболочки с Z-образным профилем перемыматрицу с рабочим диаметром 79,5 мм. Мат- чек между слоями, размещенными одна за рица выполнена приводной с возможно- другой и между краями слоев, а один из стью вращения и размещена в приставке, поверхностных слоев выполнен с кромками смонтированной на гидравлическом прессе отогнутыми в радиальном направлении с охмод . ДБ-2432. При подводе ползуна пресса 35 ватом остальных слоев обоймы. с вращающимся (холостым) пуансоном про- 2. Способ получения шарового шарниизводилась холодная торцовая раскатка ра, включающий выполнение обоймы необоймы при достижении определенного замкнутого контура из заготовки, установку усилия пресса (ориентировочно, 80 тн.). В в нее шаровой головки, пластическое де- . результате достигнуто качественное запол- 40 формирование обоймы по наружной повенение металлом матрицы и плотное облега- хности шаровой головки с последующей ние шарового вкладыша металлом. Высота термической обработкой, о т л и ч а ю щ и йобоймы после осадки 28 мм. с я тем, что, с целью повышения качества

Полученное соединение подвергали на- иэделия и расширения технологических воэгреву в электрической печи до 860 С с вы- 45 можностей, обойму выполняют из заготовки держкой в течение 1 ч и закалке в масляной в виде полосы с двумя участками различной ванне. В результате термообработки про- ширины путем навивки в рулон, отгибки кроизошла раздача обоймы до диаметра 81 мм мок витка большей ширины в радиальном и между деталями соединения образовался направлении с охватом витков обоймы зазор. Производился отпуск соединения, 50 меньшей ширины и последующей калибровпосле нагревания в печи, до достижения кой обоймы по наружному диаметру шаротвердости HRC-36-40 единиц. Затем изде- вой головки, затем устанавливают в обойму лиезапрессоваливотверстиекорпуснойде- шаровую головку и осуществляют окончатали диаметра 80 мм и завальцевали на тельныйотгибкромоквиткавпроцессеплапрессе кольцевыми пуансонами воздейст- 55 стической деформации обоймы.

1668760 Р6 2. 3

Составитель A.Ðîäèîíîâ

Техред М,Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор А,Шандор.

Заказ 2644 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101