Способ сборки шарового шарнира

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пн 969994(22) Заявлено 020231 (21) 3242027/25-27 РМ К з с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Г 16 С 11/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 301032, Бюллетень Мо 40 Дата опубликования описания 3010.82 у 4 и В . А . Гурский , В . С . Шевченко , А . И . Базин , Н . И . Брофченко и А . И . Пилипенко Институт проблем надежности и долговечности :чаашин АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ СБОРКИ ШАРОВОГО ШАРНИРА 10 20 30 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 параЛ- лельно 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 напряженнос" ти, подверженной циклическому нагружению, приводит к преждевременному возникновению усталостных трещин в пояске, что снижает долговечность шарнира.Цель изобретения - увеличение долговечности шарнира путеЬ сниже" ния 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 В - под углом в сторону наружной поверхности.После обжатия торец пояска занимает положение АВ - нормальное к продольной оси(штриховой линией показано для сравнения положение торца вслучае известного способа с образованием концентратора напряжений ввиде угла АГО),Способ сборки шарового шарниразаключается в следующем.,Предварительно изготавливают корпус 1 со сферической поверхностью 2 10и пояском 3, подлежащим последующемуобжатию, при этом подрезку торца 4пояска выполняют со скосом в сторонунаружной поверхности в сторону,противоположную его перемещению при обжиге) под углом с.Далее изготавливают шаровую головку 5. После притирки сферическихповерхностей головки и корпуса шаровую головку вставляют В корпус и 20обжимают путем продавливания черезформообразующую матрицу, при этомвальцуемый поясок пластически деформируется и входит в контакт с шаровой головкой.25Выполнение скоса на торце вальцуемого пояска обеспечивает после обжатия расположение торца в плоскостинормальной к продольной оси корпусаположение АВ на фиг. 2).30Угол Ы определяется иэ соотношенияк- Ь:гс = агсг 9 где й - радиус сферы корпуса;Ь - высота вальцуемого пояска.Соотношение устанавливалось расчетным путем на основании рассмотрения геометрических зависимостей элементов. При этом необходимым услови 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 изобретенияСпособ 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 а ющ и й с я 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 корпусаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Механическая обработка поршнейв сборе аксиально-поршневых насосовИА в условиях серийного производства.М., НИИМаш, 1969, с.4 (прототип).969994 г Составитель А.Романодактор П.Макаревич Техред С,.Мигунова Вака та СССРтийб., д. 4 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проекты Тираж 803 дарственного комит изобретений и откр ,Ж, Раушская н 8352/41вНИипи Гопо делам3035, Моск Корректор И. ВатуПодписное