Шарнир шаровой гост



1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на шаровые шарниры подвесок и рулевых управлений автотранспортных средств (далее — АТС), а также на наконечники рулевых тяг и рулевые тяги с шаровыми шарнирами, на их детали (корпуса, пальцы, сухари и др.) и устанавливает технические требования и методы испытаний.

2 Нормативные ссылки

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Технические требования

3.1 Шаровые шарниры АТС должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и конструкторской документации (КД), утвержденной в установленном порядке.

3.3 Шаровые шарниры не должны иметь забоин, вмятин, трещин, коррозии, следов черноты на обработанных поверхностях.

3.4 Шаровые шарниры, не отвечающие требованиям, указанным в 3.2 и 3.3, к испытаниям не допускают.

4 Методы испытаний

4.1 Для проведения испытаний предъявляют:

— полный комплект КД, включающий спецификации, сборочные чертежи и чертежи деталей;

— технические условия на конкретные изделия (ТУ) или техническое описание;

— технологическую документацию на основные детали (шаровые пальцы, корпуса шарниров, рулевых тяг, наконечников тяг и др.).

Испытаниям подвергают три образца, кроме того три образца хранят в качестве контрольных для проведения повторных испытаний (в случае необходимости).

4.2 На соответствие требованиям КД проверяют следующие параметры.

4.2.1 Для шарового шарнира в сборе:

— габаритные и установочные размеры;

— максимальный угол качания пальца шарнира;

— резьбу, соединяющую шарнир с другими узлами;

— момент сопротивления при вращении пальца 1), 2) ;

— момент сопротивления при качании пальца 1) ;

— силу вырыва шарового пальца из корпуса шарнира 1) ;

— силы выдавливания в сторону завальцовки, если шарнир завальцован или закрыт заглушкой со стопорным кольцом 1) ;

— остаточную деформацию вкладыша при нагружении его осевой силой (только для шаровых шарниров с полимерными вкладышами);

— качество термообработки и прочностные свойства шарового пальца и вкладыша по 4.2.2 и 4.2.3.

4.2.2 Для шарового пальца:

— геометрические размеры, влияющие на качество соединения с другими деталями и прочностные качества пальца (диаметры стержня и шейки, длина стержня);

— качество термообработки, твердость поверхностного слоя и сердцевины;

— прочность шарового пальца, отсутствие трещин после деформации.

4.2.3 Для вкладышей (сухарей) шаровых шарниров:

— геометрические размеры сопряженных поверхностей;

— качество термообработки, твердость поверхностного слоя 2) .

4.2.4 Для наконечника рулевой тяги и для рулевой тяги:

— вязкость материала стержня, отсутствие трещин после изгиба стержня на 90° с радиусом изгиба 3 d < R < 5 d (для тяг и наконечников, длины которых более 10 d (где d — диаметр стержня).

4.2.5 Другие детали шаровых шарниров проверяют на соответствие требованиям КД.

4.2.6 Если при визуальном осмотре деталей обнаруживают несоответствие требованиям КД (например, низкая чистота поверхности, подрезы, забоины и вмятины на резьбе и т.п.), то всю партию бракуют.

1) Только в случае, если имеется соответствующее требование в КД.

2) Для металлических вкладышей шарниров.

4.3 Средства измерения — штангенциркуль, микрометры (второго класса), резьбовые кал ибры.

4.4 Угол качания пальца шарового шарнира в сборе

Угол качания пальца шарового шарнира в сборе измеряют вручную (точность измерения ± 1°).

Угол качания должен находиться в пределах, установленных КД.

Средство измерения — градуированный сектор.

4.5 Определение моментов сопротивления

Определение моментов сопротивления при вращении и качании пальца в корпусе проводят определением минимальной силы, необходимой для вращения или качания пальца, приложенной на определенном плече [точность измерения ± 1 Н × м (±0,1 кгс × м)].

Момент сопротивления при вращении и качании пальца должен находиться в пределах, установленных КД. Значение момента, возникающего в начале движения, не учитывают.

Средство измерения — динамометрический ключ или динамометр растяжения, при известном значении плеча приложения силы.

4.6 Определение силы вырыва (выдавливания) шарового пальца из корпуса

Корпус устанавливают и закрепляют в жестком приспособлении. Усилие прикладывают к шаровому пальцу вдоль оси пальца.

Испытание проводят на разрывной машине (прессе), обеспечивающей максимальную силу 294 кН (30000 кгс) и оборудованной силоизмерительным устройством, фиксирующим силу вырыва (выдавливания) пальца. В ходе испытаний силу определяют с точностью ±491 Н (50 кгс).

Читайте также:  Гост для кгшп

Сила вырыва (выдавливания) шарового пальца из корпуса шарнира должна быть не менее указанной в КД.

При отсутствии требований в КД руководствуются данными, приведенными в приложении А . Ими пользуются также, если уровень требований КД ниже уровня требований приложения А .

4.7 Определение качества термообработки шарового пальца

На прессе Роквелла проверяют твердость шарового пальца в местах, подвергшихся термообработке.

Твердость должна соответствовать указанной в КД.

4.8 Определение прочности шарового пальца

У шаровых пальцев проверяют ударную прочность на стенде копрового типа или специальном ударном устройстве, обеспечивающем энергию удара, указанную в КД.

Если энергия удара в КД не указана, то руководствуются данными, приведенными в приложении Б (с погрешностью ± 5 %).

При деформации пальца после одного удара более 3,5 мм палец бракуют.

При деформации от одного удара менее 1,5 мм число ударов не ограничивают.

При деформации в пределах от 1,5 до 3,5 мм пальца и появлении трещин на изгибаемой поверхности палец бракуют.

У пальцев, диаметр которых превышает 45 мм, прочность оценивают проверкой соответствия пальца требованиям КД (размеры, материал, термообработка).

Средство измерения — штангенциркуль (второго класса).

4.9 Определение остаточной деформации полимерных вкладышей

После приложения к шаровому пальцу минимально допустимых по КД или приложению А . сил выдавливания или вырыва из шарнира извлекают вкладыши, у которых определяют остаточную деформацию. Максимально допустимая остаточная деформация не должна превышать 0,6 мм, если иное не оговорено в ТУ.

Средство измерения — штангенциркуль (второго класса).

4.10 Геометрические размеры рулевых тяг и их наконечников проверяют с помощью линейки, штангенциркуля; резьбы — с помощью резьбовых калибров.

4.11 Вязкость материала тяг и наконечников тяг проверяют, выгибая их на угол 90° ± 5° на механическом прессе или другом устройстве. Радиус изгиба должен быть в пределах от трех до пяти диаметров стержня. Трещины в месте изгиба, определяемые без специальных приспособлений, не допускаются.

5 Оформление результатов испытаний

По результатам испытаний шаровых шарниров и их деталей составляют протокол, форма которого приведена в приложении В .

Приложение А
(справочное)
Минимально допустимые значения силы вырыва и силы выдавливания пальца из корпуса шарнира

Источник

Подшипники шарнирные — описание и размеры

Подшипники скольжения, еще их называют шарнирными ГОСТ 3635-78 –наружное и внутреннее кольца которых имеют сферическую поверхность скольжения. Предназначены для восприятия и передачи радиальных, осевых и комбинированных нагрузок в подвижных или неподвижных соединениях различных машин и механизмов.

Пример обозначения: ГОСТ; ШСП 40 K / Импортное обозначение: GE 40 ES

ШСП — Шарнирный подшипник с прорезью на наружном кольце.
40 — внутренний диаметр, мм.
К – с отверстиями и канавками для смазки во внутреннем и наружном кольцах.

Шарнирные подшипники с поверхностью скольжения сталь/сталь, предназначены для восприятия знакопеременных тяжелых, ударных или статических нагрузок. Они изготавливаются из высококачественных подшипниковых сталей ШХ15, ШХ15СГ или нержавеющей стали 95Х18Ш.

Подвижные соединения, соединение, при котором шарнирные подшипники работают при взаимном перемещении одного кольца относительно другого, при сравнительно небольшой скорости скольжения;

  • Ш, ШП, ШЛ – шарнирный подшипник без отверстий и канавок для смазки;
  • ШС, ШСП, ШСЛ — с отверстиями и канавками для смазки на внутреннем кольце;
  • ШС. К1, ШСП. К1, ШСЛ. К1 — с отверстиями и канавками для смазки на наружном кольце;
  • ШС. К, ШСП. К, ШСЛ. К — с отверстиями и канавками для смазки на наружном и внутреннем кольцах.

Неподвижные соединения, монтажное сочленение, при котором шарнирные подшипники работают при периодических единичных сдвигах одного кольца относительно другого; предназначены в основном для компенсации несоосности вала и корпуса.

  • ШМ, ШМП, ШМЛ — без отверстий и канавок для смазки, с минимальными внутренними зазорами.

Основные конструктивные особенности и обозначения шарнирных подшипников импортного производства:

  • GE — стандартная серия;
  • GEH — тяжелая серия;
  • Е — без отверстий для смазки в наружном и внутреннем кольцах;
  • ЕS — с отверстиями и канавками для смазки на наружном кольце;
  • 2RS — защитные уплотнения с двух сторон.

Модификации наружного кольца подшипников скольжения:

  • Ш, ШС, ШС. К1, ШС. К — тип шарнирных подшипников с неразъемным наружным кольцом;
  • ШП, ШСП, ШСП. К1, ШСП. К, ШМП — с одной прорезью на наружном кольце;
  • ШЛ, ШСЛ, ШСЛ. К1, ШСЛ. К — с разъемным наружным кольцом (две прорези на наружном кольце).

Другие исполнения подшипников скольжения:

  • ШН — шарнирные подшипники для подвижных соединений с поверхностью скольжения сталь / металлофторопласт;
  • ШЛТ — шарнирные подшипники для подвижных соединений с поверхностью скольжения сталь / органоволокнит;
  • Ш. Е — шарнирные подшипники с внутренними кольцами из композиционного материала — смеси полиамида с фторопластом;
  • ШУ — радиально-упорные шарнирные подшипники;
  • ШСР — шарнирные подшипники с двумя наружными полукольцами.
Читайте также:  Гост 23326 78 резина

Шарнирные подшипники работоспособны при температуре до +120°С. Допускается кратковременная работа подшипников при температуре до +150°С. Для более тяжелых температурных условий, выпускаются подшипники специальных исполнений.

Применение. Подшипники скольжения способны работать в условиях повышенной запыленности и ограниченной смазки. Шарнирные подшипники применяются в механизмах управления летательных аппаратов, навесных узлах механизмов сельскохозяйственных машин, экскаваторах, подвесках тяжелых карьерных самосвалов.

Источник

Что такое шаровые шарниры?

В мире автомобилей шаровые шарниры относятся к подшипникам, соединяющим поворотные кулаки и рычаги управления. Они имеют сферическую форму. Они также присутствуют во всех автомобилях. По сравнению с анатомией человека шаровые шарниры представляют собой тазобедренный сустав, поскольку оба имеют шарнирное соединение.

Углубляясь в конструкцию шаровых шарниров, они состоят из гнезда подшипника и шпильки, которые собраны вместе внутри корпуса. Все, что составляет шаровой шарнир, содержит сталь. Обсудив вкратце каждую часть шарового шарнира, шпилька имеет резьбу и конус. Он соединяется с поворотным кулаком через коническое отверстие. Между тем, корпус гарантирует, что грязь не попадет в стык. Обычно он имеет форму резинового чехла, позволяющего смазке выполнять свою работу для плавного движения.

Шаровые шарниры, обеспечивающие полный контроль движения, имеют внутреннюю пружину, чтобы избежать проблем со звеном. Возможный результат проблем с подключением — вибрация.

НАУКА ПОЗАДИ

Давайте узнаем больше о научной теории, лежащей в основе шаровых шарниров, по одной идее за раз, чтобы полностью понять основы их функций и сильных сторон:

  • ПЛОСКОСТИ И ВРАЩЕНИЕ
    Шаровая опора свободно допускает вращение в двух плоскостях одновременно. Когда он работает с другим шаровым шарниром с рычагами управления, движение будет в трех плоскостях. Результатом является способность автомобиля обеспечивать пассажирам комфортную поездку благодаря подвеске и позволять управлять автомобилем с рулевого колеса.
  • 3-ОСЕВАЯ АРТИКУЛЯЦИЯ
    Наличие шаровых шарниров в верхней и нижней части позволяет выполнять шарнирное сочленение по трем осям. Для облегчения понимания это просто означает снятие ограничений по осям рычага управления, не заставляя их все время быть параллельными. Как только оси поперечного рычага могут свободно перемещаться асимметрично, углы развала и кастера могут быть легко отрегулированы.

УГОЛ НОСКА

Самый простой способ объяснить угол схождения — это симметрия, которую создают колеса, когда они следуют за продольной осью автомобиля. Теперь шаровые опоры не контролируют угол схождения напрямую. Однако для рулевой тяги требуется как минимум четыре шарнира или шаровых шарнира для успешной установки схождения.

  • ПОДВЕСКА ШАРОВОГО ШАРНИРА
    Этот тип подвески очень регулируется, поэтому производители могут упростить управление автомобилем и сделать его более устойчивым на дороге. Это также увеличивает срок службы шин благодаря более плавному движению. Между самой подвеской и шаровыми шарнирами существует хорошая гармония.

Колеса и подвеска должны работать вместе без каких-либо проблем для более безопасной езды. Что делает это возможным? Шаровые опоры гарантируют, что гибкое движение колес будет взаимодействовать с подвеской. Неудивительно, что они используются в передней подвеске всех современных автомобилей. У некоторых элитных автомобилей даже сзади есть шаровые опоры. В старых автомобилях использовались шкворень, шкворень и цапфа, но в наши дни система шаровых шарниров всегда будет лучше.

Еще одно предназначение шаровых шарниров в автомобилях — служить в качестве концов рулевых тяг или узлов внутреннего гнезда. Для других применений шаровые шарниры могут использоваться для механических кукол и других устройств, для движения которых требуется вращение.

Источник

ШАРОВАЯ ОПОРА: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, СТРОЕНИЕ, РЕСУРС И НЕИСПРАВНОСТИ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется шаровой опорой передней подвески автомобиля, каков принцип работы и устройство механизма, какие разновидности элемента существуют и как определить износ детали. Кроме того, расскажем про то, сколько по времени и пробегу составляет ресурс элемента подвески при правильной эксплуатации автомобиля, из каких компонентов состоит шаровая опора, а также, какую конструкцию со строением имеет типовой механизм того или иного транспортного средства. В заключении поговорим о том, как нужно обслуживать шаровую опору, чтобы она прослужила не только гарантийный срок, что влияет на ускоренный износ деталей подвески на примере шаровых опор, а также можно ли ремонтировать и восстанавливать узел.

Шаровая опора является одним из ключевых узлов передней подвески любого транспортного средства. Хотя еще буквально лет 10 назад эти механизмы также использовали в задней подвески наравне с передними элементами. Как правило, шаровые опоры крепили на задней оси машины, однако массового характера такое производство не получило, из-за не целесообразности в плане затрат. Дело в том, что в былые годы некоторые автопроизводители ограниченными партиями создавали автомобили, которые могли подруливать задними колесами в такт передним, поэтому без шаровых опор в задней подвески, было просто не обойтись. Сама по себе опора говоря простым языком, представляет из себя специальный опорный подшипник, который дает возможность колесам нашей машины отклоняться, то есть поворачивать в нужную сторону. На сегодняшний день инженеры пока ничего лучше не придумали, чем шаровый механизм.

Читайте также:  Гост 13766 86 pdf

Итак, что же называется шаровой опорой автомобиля? Шаровое крепление или опора представляет из себя соединительную часть, которая обеспечивает закрепленным на ней механизмам вращаться в нескольких плоскостях. Зачастую шаровая, как сокращенно называют ее автомеханики, жестко крепится одной частью к деталям подвески, а второй частью фиксируется таким образом, что находится в подвижном состоянии. Как мы сказали ранее, шаровая опора в большинстве случаев устанавливается в передней подвески и общее количество элементов может составлять до 4 единиц.

Таким образом, шаровое крепление или опора выполняет важнейшую функцию по изменению наклона колес автомобиля в процессе стоянки и во время движения. Кроме того, данный механизм выполняет сложные работы и постоянно функционирует под сильной нагрузкой. На сегодняшний день, благодаря технологиям в автомобилестроении, шаровые опорые продвинулись далеко вперед, поэтому срок службы таких деталей порой может достигать сотен тысяч километров пробега.

1. ОСОБЕННОСТИ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ШАРОВОЙ ОПОРЫ

Само по себе устройство шаровой опоры считается до боли простым и благодаря этому достаточно надежным. Как правило, типовая конструкция шаровой опоры состоит из следующих элементов :

Металлический стержень , который еще называется “пальцем” шаровой опоры и идет вместе с шарообразным наконечником с одной стороны и резьбой с другой;

– Резиновый чехол или пыльник, который представляет из себя эластичный защитный механизм обеспечивающий герметизацию стержня шаровой опоры. Справочно заметим, что зачастую внутри пыльника идет специальная смазка, которая обеспечивает оптимальное трение деталей;

– Цилиндрический корпус, как правило, изготавливается из металла. С одной стороны корпус имеет узкое отверстие, а с другой идет расширение детали;

– Вкладыш, изготовленный из полимерного материала. Зачастую вкладыш состоит из 2-ух частей: нижней, ее еще называют чашкой и верхней, которая именуется, как упор;

– Шайба прижимного типа, которая закрепляет полимерный вкладыш;

– Прижим шайбы или завальцовка, которая является своеобразным дном шаровой опоры.

Как видим устройство механизма действительно, что ни есть простое. Строение шаровой опоры основано на металлическом корпусе, в который устанавливается вкладыш, после чего в него вставляется стержень, он же “палец“, а шарообразный упор остается в полимерной оболочке. Еще один элемент полимера, как бы закрывает вторую часть металлического шара таким образом, что он получается плотно прижатым с двух сторон. Дно шаровой закрывается прижимной шайбой и запечатывается.

Справочно заметим, что шар наконечника очень плотно закрыт в полимерных корпусах, причем настолько сильно он запечатан, что в новом механизме нет даже минимального люфта. Кроме того, шаровая снабжена еще одним специальным внешним резиновым пыльником, который играет защитную функцию и продлевает ресурс всего механизма, причем значительно.

А теперь, когда мы знаем, из каких компонентов состоит шаровая опора, стоит разобраться, как же работает механизм ? Как мы знаем плотно закрытый шаровый элемент наконечника способен вращаться и крутиться в разные стороны. Что касается цилиндрического корпуса механизма, то он крепится к неподвижному креплению, которое устанавливается в определенные элементы подвески, как правило, не подвижные. Верхний же наконечник механизма, который оснащен резьбой крепится к движущейся части подвески, что обеспечивает такое крепление поворачивание и вращение элемента.

Если погрузиться в историю и вспомнить старые машины марки Жигули, которые в основном все были заднеприводные, то шаровых опор у них было 3 единицы, причем 2 элемента находились в лопухах, что позволяло вращаться суппорту вместе с колесом. Третья опора устанавливалась в рулевой тяге и производила толкание колеса. Если рассматривать подвеску по типу действия McPherson, то конструкцию и расположение шаровых в них намного упростили. Кстати такие подвески сегодня устанавливаются на большинство современных автомобилей и они оснащаются одним верхним опорным подшипником, который позволяет вращаться стойке и суппорту, а снизу осталась опора шарового типа. Кроме того, такая подвеска еще имеет рулевые наконечники, которые обеспечивают толкание суппорта и производят поворачивание колеса в нужном направлении. Справочно заметим, что в такой подвески, шаровых креплений только две единицы.

Источник