резино-металлический шарнир

Формула изобретения

Полуразборный резино-металлический шарнир, в котором конструкция резиновой втулки, привулканизованной и/или приклеенной к пальцу шарнира, имеет с одной стороны буртик высотой и толщиной не менее половины толщины стенки резиновой втулки, отличающийся тем, что, с целью увеличения циклической долговечности шарнира при коаксиальном кручении и постоянной радиальной нагрузки, буртик наклонен в сторону резинового массива втулки на 5-30° от прямого угла относительно оси шарнира и выступает за палец по его длине на 25-65% от толщины буртика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области конструирования резино-металлического шарнира, в котором резиновая втулка, привулканизованная и/или приклеенная к внутренней арматуре (пальцу), затем запрессовывается в наружную арматуру (обойму) шарнира и удерживается в ней за счет сил трения.

Известна конструкция полуразборного резино-металлического шарнира, в котором цилиндрическая резиновая втулка привулканизована и/или приклеена к пальцу [1, с 106-111]. Однако шарнир с такой резиновой втулкой имеет низкую осевую жесткость, а при приложении осевой нагрузки с одного конца шарнира втулка с пальцем выдавливается из обоймы.

Известна конструкция полуразборного резино-металлического шарнира, в котором резиновая втулка, привулканизованная и/или приклеенная к пальцу, имеет с одной стороны буртик, оформленный под прямым углом к оси шарнира [2, с. 117]. Однако наряду с хорошей осевой жесткостью и повышенным сопротивлением выдавливания втулки с пальцем из обоймы шарнир данной конструкции характеризуется недостаточной циклической долговечностью при коаксиальном кручении с постоянной радиальной нагрузкой.

Цель изобретения - увеличить циклическую долговечность резино-металлического шарнира с резиновой втулкой, имеющей с одной стороны буртик, которая вначале привулканизовывается и/или приклеивается к пальцу шарнира, а затем запрессовывается в его обойму.

Поставленная цель достигается тем, что буртик резиновой втулки выступает за палец шарнира по его длине на 15-65% от его толщины и отклонен от прямого угла относительно оси шарнира на 5-30° в сторону резинового массива втулки.

Пример 1. На фиг.1 представлена известная конструкция, в которой резиновая втулка (1) с буртиком, не выступающем за палец шарнира и расположенным с одного конца втулки под прямым углом относительно оси шарнира (3), привулканизована и/или приклеена к пальцу шарнира (2).

На фиг.2, 3, 4 представлены несколько вариантов предлагаемой конструкции, в которых буртик резиновой втулки (1), расположенный с одного конца втулки, выступает за палец шарнира (2) по его длине на 15-65% от толщины буртика и отклонен от прямого угла относительно оси шарнира (3) на 5-30° в сторону массива резиновой втулки. Осевую и радиальную жесткость шарнира можно изменять за счет выполнения оребрения на торцевой поверхности резиновой втулки с буртиком в виде сплошного (фиг.4) или прерывистого (фиг.3) выступа.

На фиг.5 и 6 приведены эскизы собранного резино-металлического шарнира известной (фиг.5) и предлагаемой (фиг.6) конструкции, где резиновая втулка (1), привулканизованная и/или приклеенная к пальцу (2), запрессована в обойму (3) шарнира.

В предлагаемой конструкции в отличии от известной при установке шарнира в узел фиг.7 за счет сжатия резинового буртика и торцевой части резиновой втулки (4) до пальца шарнира (6) вовлекается в работу шарнира торцевая часть резиновой втулки.

Пояснения к фиг.7: резино-металлический шарнир, состоящий из пальца 6, резиновой втулки 4 и его обоймы 5, посажен на ось 1 и сжат (затянут) по его торцам через шайбу 3 до пальца с помощью гайки 2.

Пример 2. В таблице 1 приведены результаты стендовых испытаний шарниров известной (фиг.1, 5) и предлагаемой (фиг.2, 6) конструкции, изготовленных по одной технологии из одной резиновой смеси и имеющих одинаковую степень деформации резиновой втулки, возникающей при сборке шарнира. Испытания проводились при следующих параметрах:

Варианты фиг.1 и фиг.2 - угол закручивания 18°, радиальная нагрузка 2000 Н, частота закручивания 130 цикл/мин.

Варианты фиг.5 и фиг.6 - угол закручивания 13°, радиальная нагрузка 5500 Н, частота закручивания 130 цикл/мин.

Таблица 1 Результаты стендовых испытаний резино-металлических шарниров.
№ п/п	Вариант конструкции и параметры испытания	Количество циклов до разрушения			Примечание
1	фиг.1	186155	198136	203130	долговечность фиг.2 в 1,5-1,98 раз > фиг.1 долговечность фиг.6 в 2,3-2,75 раз > фиг.5
2	фиг.2	379580	390100	403101
3	фиг.5	279580	258010	288028
4	фиг.6	680018	710205	675330

Из приведенных данных видно, что шарнир предлагаемой конструкции по сравнению с шарниром известной конструкции имеет в 1,5-2,7 раза больше циклическую долговечность при коаксиальном кручении с постоянной радиальной нагрузкой.

Литература:

1. Потурлев В.Н., Дырда В.И. «Резиновые детали машин», изд. 2-е переработ, и доп., М.: Машиностроение, 1977 г., 216 с.

2. Каталог запасных частей «Автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ 2111, ВАЗ 2112 и их модификации», М.: Колесо, 2000 г., 336 с. Прототип.