Патент на полезную модель шкворня

Размещено на http://www.allbest.ru/

Раздел I. Обзор существующих конструкций

1.1 Шкворень поворотного кулака автомобиля КамАЗ

Шкворень 5320-3001019 представляет собой стержень цилиндрической формы из стали 18ХГТ. Имеет покрытие хромом для игольчатых подшипников.

Шкворень установлен вверх торцом с прорезью. Отверстия в кулаках после установки шкворня закрывают крышками с прокладками для защиты подшипников от грязи и пыли. Верхняя крышка в отличие от нижней имеет предохранительный клапан для выхода смазки. Между нижними торцами проушины балки и кулаками установлены опорные подшипники, состоящие из опорного кольца и шайбы. Шайбы зафиксированы от проворачивания штифтами в расточках на поворотных кулаках. Между верхними торцами проушин балки и кулаками установлены шайбы толщиной 1,5 мм и 0,25 мм, с помощью которых регулируют осевой зазор в шкворневом соединении. Подшипники скольжения и опорные подшипники смазывают через масленки.

Шкворень 5320-3001019 устанавливается на автомобили КамАЗ, ЗиЛ, автобусы ПАЗ, КАвЗ.

1.2 Шкворень поворотного кулака автомобиля МАЗ

Шкворень 500-3001019 изготовлен из стали 45 и термически обработан до твердости HRC 56-63. У шкворня в процессе эксплуатации могут быть износ цилиндрических шеек и повреждение резьбы. При износе большой шейки по диаметру менее 49,97 мм и малой шейки до диаметра 38,99 мм шкворень заменяют или восстанавливают хромированием или осталиванием до номинального размера. При хромировании толщина слоя хрома должна быть не более 0,15 мм, а припуск на шлифование-0,05-0,10 мм. При отслаивании слой покрытия должен быть не менее 0,3 мм. Отслаивание выполняют при температуре электролита 80 гр. С и плотности тока 50 А/дм2. Твердость стального покрытия при этом должна быть в пределах НВ 550-600. При износе резьбы или ее повреждении резьбовой конец восстанавливают вибродуговой наплавкой, затем протачивают до диаметра 39-0,025-0,08 мм и нарезают резьбу М39Х2 кл.2 на длине 32 мм. Полная резьба должна быть на длине 30 мм. Шпоночную канавку шириной 6±0,25 мм и длиной 30 мм фрезеруют в приспособлении дисковой фрезой диаметром 80 мм, выдержав размер 35,5-0,34 мм до противоположной поверхности шейки. Распорная втулка шкворня изготовлена из стали 20. Твердость поверхности после цементации HRC 56-63.

Шкворень 500-3001019 устанавливается на автомобили МАЗ, КрАЗ.

Раздел II. Патентный поиск

ШКВОРЕНЬ ПОВОРОТНОГО КУЛАКА

Полезная модель относится к автомобилестроению и может быть использована в шкворневых узлах для поворота управляемых колес транспортного средства. Шкворень поворотного кулака представляет собой ось в виде стержня (1) из легированной стали, содержит два цилиндрических участка (2) разного диаметра и размещенную между ними конусную часть (3). Диаметры его цилиндрических участков (2) совпадают с диаметрами оснований конусной части (3). Торцовые поверхности шкворня имеют фаски (4), один из торцов выполнен с проточкой (5), а другой - с резьбовым отверстием (6). Была решена задача повышения надежности шкворня, упрощения его конструкции.

Полезная модель относится к автомобилестроению и может быть использована в шкворневых узлах для поворота управляемых колес транспортного средства.

Известен шкворень поворотного кулака, выполненный с полусферической опорной поверхностью (патент РФ  33357, MПK7 B62D 7/18, опубл. 20.10.2003).

В процессе эксплуатации износ сопрягаемых частей поворотного кулака приводит к увеличению зазоров и, как следствие, разрушению полусферической части шкворня, что в свою очередь приводит к осевому и горизонтальному его смещению.

Также известен выбранный в качестве ближайшего аналога шкворень, выполненный со сквозным отверстием и выступами для вхождения в ответный паз опоры шкворня, имеющий цилиндрические участки и размещенную между ними конусную часть, выполненную с основаниями, диаметры которых больше диаметров сопрягающихся цилиндрических участков (патент РФ  84335, МПК B62D 7/18 (2006.01), опубл. 10.07.2009).

Недостатком известного шкворня является его низкая надежность, связанная с выполнением сквозного отверстия, и сложная конструкция.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение надежности шкворня, упрощение конструкции. патентный автомобиль шкворень колесо

Для решения поставленной задачи шкворень поворотного кулака, имеющий два цилиндрических участка и размещенную между ними конусную часть, выполнен из легированной стали, диаметры его цилиндрических участков совпадают с диаметрами оснований конусной части, при этом торцовые поверхности имеют фаски, один из торцов выполнен с проточкой, а другой - с резьбовым отверстием.

Выполнение шкворня поворотного кулака из легированной стали, имеющим два цилиндрических участка и размещенную между ними конусную часть, диаметры цилиндрических участков которого совпадают с диаметрами оснований конусной части, позволяет упростить конструкцию шкворня, достичь высоких показателей по твердости и износостойкости, а также пределу выносливости при изгибе, что положительно влияет на надежность шкворня, а также срок его службы.

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что шкворень выполнен с конусной частью, его торцовые поверхности имеют фаски, при этом один из торцов имеет проточку, а другой выполнен с резьбовой проточкой, позволяет обеспечить надежную фиксацию шкворня в процессе работы, предотвращает его смещение, разрушение шкворневого узла.

Заявителю не известны шкворни поворотного кулака с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом.

Шкворень поворотного кулака представляет собой ось в виде стержня 1 из легированной стали, прошедшего химико-термическую обработку с насыщением поверхностного слоя углеродом для придания ему высокой твердости и износостойкости, повышения предела выносливости при изгибе. Шкворень имеет высокое качество шероховатости рабочих поверхности.

Шкворень содержит два цилиндрических участка 2 разного диаметра и размещенную между ними конусную часть 3. Диаметры его цилиндрических участков 2 совпадают с диаметрами оснований конусной части 3.

Торцовые поверхности шкворня имеют фаски 4, один из торцов выполнен с проточкой 5, а другой - с резьбовым отверстием 6.

За счет выполнения средней части 3 конусной обеспечивается надежное соединение и фиксация в отверстии балки передней оси. Проточка 5 и резьбовое отверстие 6 также обеспечивают надежную установку поворотного кулака на балке оси.

Своей средней конусной частью 3 шкворень устанавливается в отверстии балки оси, имеющей ответную конусную поверхность. Верхний и нижний цилиндрические участки 2 устанавливаются в поворотном кулаке с заранее запрессованными втулками, при этом верхний цилиндрический участок шкворня имеет меньший диаметр.

Шкворень размещается в отверстиях поворотного кулака и балки оси, вокруг которого поворачивается как сам кулак, так, соответственно, и все управляемое колесо. Надежность крепления шкворня в балке обеспечивается плотной посадкой по конической поверхности за счет осевого усилия при затяжке болта в резьбовое отверстия шкворня с использованием специальной шайбы и распорной втулки. При этом исключается проворот шкворня и его осевое перемещение. Очень важную роль на ходовые качества автомобиля оказывают углы установки шкворня. Наклон оси поворотного шкворня способствует прямолинейному движению автомобиля, и после поворота обеспечивает возвращение колес на их прежнее место, т.е. колеса стремятся возвратиться в нейтральное положение, что облегчает управление и улучшает устойчивость автомобиля.

Шкворень имеет высокие показатели по надежности, большой срок службы.

Заявляемый шкворень поворотного кулака соответствует требованию промышленной применимости и его изготовление возможно на стандартном технологическом оборудовании.

Формула полезной модели

Шкворень поворотного кулака, имеющий два цилиндрических участка и размещенную между ними конусную часть, отличающийся тем, что выполнен из легированной стали, диаметры его цилиндрических участков совпадают с диаметрами оснований конусной части, при этом торцовые поверхности имеют фаски, один из торцов выполнен с проточкой, а другой - с резьбовым отверстием

ШКВОРЕНЬ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Шкворень автотранспортного средства предназначен для соединения поворотного кулака с балкой передней оси. Шкворень автотранспортного средства, выполненный из термически обработанной углеродистой стали с пониженной прокаливаемостью, с содержанием углерода от 0,40 до 0,66 мас.%, имеющей идеальный критический диаметр, характеризующий ее прокаливаемость по полумартенситу, равный 10-14 мм. Шкворень содержит на своей наружной поверхности 1 закаленный слой 2 с микроструктурой в виде отпущенного мартенсита, а под слоем - сердцевину 3. Глубина закаленного слоя 2 шкворня выполнена равной 0,15-0,25 от идеального критического диаметра стали, причем отпущенный мартенсит закаленного слоя 2 организован из исходного аустенита с величиной действительного размера зерна 11-14 баллов и имеет твердость 56 64 HRC. Вся сердцевина 3 шкворня выполнена с микроструктурой в виде троостита, или троостосорбита, или сорбита, при этом, перепад твердости, между центром сердцевины 3 шкворня и любой точкой его закаленного слоя 2 составляет 15 22 HRC. Одинаковые прочностные характеристики и одинаковый срок службы шкворней одной размерности обеспечены за счет выполнения их из термически обработанной углеродистой стали с пониженной прокаливаемостью, с содержанием углерода от 0,40 до 0,66 мас.%, имеющей идеальный критический диаметр, характеризующий ее прокаливаемость по полумартенситу, равный 10-14 мм. Высокие прочностные характеристики шкворней обеспечены за счет организации отпущенного мартенсита закаленного слоя 2 из исходного аустенита стали с величиной действительного размера зерна 11-14 баллов и выполнения всей сердцевины 3 шкворня с микроструктурой в виде троостита, или троостосорбита, или сорбита, и с перепадом твердости, между центром сердцевины 3 шкворня и любой точкой его закаленного слоя 2 в пределах 15 22 HRC.

Полезная модель относится к области автомобилестроения и тракторостроения и может быть использовано в конструкции шкворневых узлов для поворота управляемых колес автотранспортного средства.

Известен шкворень автотранспортного средства, выполненный из термически обработанной углеродистой стали, содержащий на своей наружной поверхности закаленный слой с микроструктурой в виде отпущенного мартенсита, а под слоем - сердцевину (Гурченко П.С. Упрочнение при индукционном нагреве и управляемом охлаждении. Гомель, 1999, с.54-57).

Однако известный шкворень автотранспортного средства, при своем использовании, имеет следующие недостатки:

- обладает недостаточными усталостной долговечностью при поперечном изгибе, контактной прочностью и износостойкостью, т.к. после термической обработки закаленный слой имеет микроструктуру в виде среднеигольчатого мартенсита 5-6 баллов, который организуется из исходного аустенита применяемой стали с величиной действительного зерна 7-9 баллов;

- обладает большим разбросом по усталостной долговечности и статической прочности при поперечном изгибе, а также по контактной прочности, т.к. применяемая для изготовления сталь марки 45 имеет интервал величины идеального критического диаметра от 26 до 45 мм, характеризующего ее прокаливаемость по полумартенситу, в связи с чем, после термической обработки на наружной поверхности формируется закаленный слой с различной глубиной и неравномерной твердостью по всей его длине;

- обладает недостаточной статической прочностью при поперечном изгибе из-за низкой твердости в центре сердцевины, порядка 22 28 HRC.

Задачей изобретения является создание шкворня автотранспортного средства.

Техническим результатом при использовании предложенного шкворня автотранспортного средства является повышение его усталостной долговечности и статической прочности при поперечном изгибе, повышение его контактной прочности и износостойкости, при одновременном получении на каждом изготавливаемом шкворне автотранспортного средства одинаковых прочностных характеристик, что обеспечит всем шкворням одной размерности, одинаковый срок службы.

Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что предложен шкворень автотранспортного средства, выполненный из термически обработанной углеродистой стали, содержащий, на своей наружной поверхности закаленный слой с микроструктурой в виде отпущенного мартенсита, а под слоем - сердцевину, при этом, он выполнен из стали с пониженной прокаливаемостью, с содержанием углерода от 0,40 до 0,66 мас.%, имеющей идеальный критический диаметр, характеризующий ее прокаливаемость по полумартенситу, равный 10-14 мм, глубина закаленного слоя шкворня выполнена равной 0,15-0,25 от идеального критического диаметра стали, причем отпущенный мартенсит закаленного слоя организован из исходного аустенита стали с величиной действительного размера зерна 11-14 баллов и имеет твердость 56 64 HRC, а вся сердцевина шкворня выполнена с микроструктурой в виде троостита, или троостосорбита, или сорбита, при этом, перепад твердости, между любой точкой закаленного слоя шкворня и центром его сердцевины составляет 15 22 HRC.

Среди признаков, характеризующих предложенный шкворень автотранспортного средства, существенными являются:

- выполнение из стали с пониженной прокаливаемостью, с содержанием углерода от 0,40 до 0,66 мас.%;

- выбор идеального критического диаметра стали, характеризующий ее прокаливаемость по полумартенситу, в пределах 10-14 мм;

- выбор глубины закаленного слоя шкворня в пределах 0,15-0,25 от идеального критического диаметра стали;

- организация отпущенного мартенсита закаленного слоя шкворня из исходного аустенита стали с величиной действительного размера зерна 11-14 баллов;

- выполнение отпущенного мартенсита закаленного слоя с твердостью 56 64 HRC;

- выполнение всей сердцевины шкворня с микроструктурой в виде троостита, или троостосорбита, или сорбита, и с перепадом твердости, между центром сердцевины шкворня и любой точкой его закаленного слоя в пределах 15 22 HRC.

Выполнение предложенного шкворня автотранспортного средства из стали с пониженной прокаливаемостью, имеющей идеальный критический диаметр, характеризующий ее прокаливаемость по полумартенситу, равный 10-14 мм, позволяет получать закаленный слой, имеющий одинаковую глубину и равномерную твердость по всей его длине. Это исключает разброс по усталостной долговечности и статической прочности при поперечном изгибе, а также по контактной прочности, и обеспечивает получение одинаковых прочностных характеристик и одинаковый срок службы шкворней одной размерности. Идеальный критический диаметр - параметр, характеризующий прокаливаемость стали - диаметр прутка стали, который при закалке с бесконечно быстрым охлаждением поверхности приобретает в центре сечения прутка структуру полумартенсита, а на поверхности прутка - структуру мартенсита.

Выбор нижнего предела содержания углерода 0,40 мас.% в стали с пониженной прокаливаемостью, нижнего предела глубины закаленного слоя 0,15 от идеального критического диаметра стали и нижнего предела твердости закаленного слоя 56 HRC обеспечивают предложенному шкворню более высокую износостойкость при его работе с подшипниками скольжения.

Выбор верхнего предела содержания углерода 0,66 мас.% в стали с пониженной прокаливаемостью, верхнего предела глубины закаленного слоя 0,25 от идеального критического диаметра стали и верхнего предела твердости закаленного слоя 64 HRC обеспечивают предложенному шкворню более высокую контактную прочность при его работе с подшипниками качения.

Организация отпущенного мартенсита закаленного слоя из исходного аустенита стали с величиной действительного размера зерна 11-14 баллов позволяет получить его скрыто- или мелкоигольчатом виде не крупнее 3 балла, что обеспечивает предложенному шкворню более высокие усталостную долговечность при поперечном изгибе, контактную прочность и износостойкость.

Выполнение всей сердцевины шкворня с микроструктурой в виде троостита, или троостосорбита, или сорбита, и с перепадом твердости, между центром сердцевины шкворня и любой точкой его закаленного слоя в пределах 15 22 HRC обеспечивает предложенному шкворню более высокую статическую прочность при поперечном изгибе.

Предложенное техническое решение применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а следовательно, соответствует условию "промышленная применимость".

Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации показывает, что совокупность существенных признаков не известна, а следовательно, соответствует условию патентоспособности "новизна".

Следует отметить, что технология изготовления предложенной конструкции шкворня автотранспортного средства не представляет собой особой сложности, однако, содержание остальных химических элементов в используемой стали с пониженной прокаливаемостью и технология термической обработки шкворня, является предметом «НОУ-ХАУ» и служит предметом отдельной заявки.

Экспериментальные исследования и испытания предложенного шкворня автотранспортного средства показали его высокую эффективность. Было установлено, что предложенный шкворень автотранспортного средства по сравнению с известным, обладает повышенной усталостной долговечностью при поперечном изгибе, повышенной статической прочностью при поперечном изгибе, повышенной контактной прочностью и износостойкостью с одновременным получением на каждом изготавливаемом шкворне одинаковых прочностных характеристик, что обеспечивает всем шкворням одной размерности одинаковый срок службы.

Формула полезной модели

Шкворень автотранспортного средства, выполненный из термически обработанной углеродистой стали, содержащий на своей наружной поверхности закаленный слой с микроструктурой в виде отпущенного мартенсита, а под слоем - сердцевину, отличающийся тем, что он выполнен из стали с пониженной прокаливаемостью с содержанием углерода от 0,40 до 0,66 мас.%, имеющей идеальный критический диаметр, характеризующий ее прокаливаемость по полумартенситу, равный 10-14 мм, глубина закаленного слоя шкворня выполнена равной 0,15-0,25 от идеального критического диаметра стали, причем отпущенный мартенсит закаленного слоя организован из исходного аустенита стали с величиной действительного размера зерна 11-14 баллов и имеет твердость 56 64 HRC, а вся сердцевина шкворня выполнена с микроструктурой в виде троостита, или троостосорбита, или сорбита, при этом перепад твердости, между центром сердцевины шкворня и любой точкой его закаленного слоя составляет 15 22 HRC.

ШКВОРНЕВОЙ УЗЕЛ

Устройство относится к транспортным средствам и может быть использовано в конструкции поворотных узлов управляемых колес. В опору шкворня (3) установлен подшипник качения (4), шкворень (1) имеет выступ (5), входящий в ответный паз (6) опоры шкворня (3). Такая конструкция шкворневого узла повышает его надежность и увеличивает срок службы, 2 илл.

Устройство относится к транспортным средствам и может быть использовано в конструкции поворотных узлов управляемых колес.

Известен поворотный кулак, содержащий шаровую опору, корпус поворотного кулака со шкворнями в виде ступенчатых цилиндров и радиальными подшипниками скольжения, упорные подшипники в виде шайб с углублениями на рабочих поверхностях для смазки, опорные кольца, регулировочные прокладки, обеспечивающие требуемую величину предварительного нагружения упорных подшипников [1]. Недостатками известного поворотного кулака являются отсутствие возможности устранения радиального зазора в подшипниках скольжения шкворневого узла, возникающего в процессе эксплуатации, высокая трудоемкость обслуживания шкворневого узла, обусловленная необходимостью периодического смазывания поверхностей трения шкворневого узла.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является поворотный кулак, содержащей корпус поворотного кулака, шаровую опору с парой противолежащих полусферических опор, шкворней, механизма регулирования зазоров, при этом шкворни в шкворневом узле выполнены с полусферической опорной поверхностью, а полусферические опоры снабжены полусферическими вкладышами [2]. Однако используемый подшипник скольжения требует постоянной смазки, полусферические вкладыши подвергаются быстрому износу. В процессе эксплуатации деформация вкладышей приводит к увеличению зазоров и разрушению полусферической части шкворневого узла, что, в свою очередь, приводит к осевому и горизонтальному его смещению вплоть до полного выпадения из опоры.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности шкворневого узла, увеличение его срока службы.

Указанный технический результат достигается за того, что шкворневой узел содержит шкворень и опору шкворня, при этом опора шкворня снабжена подшипником качения, а шкворень имеет выступ, входящий в ответный паз опоры шкворня. Шкворень может дополнительно иметь сквозное отверстие сальник и шайбу сальника.

Использование подшипника качения в опоре шкворня, обладающего высокой износостойкостью по сравнению с подшипником скольжения, обеспечивает надежность и увеличение срока службы шкворневого узла. Подшипник качения не требует в отличие от подшипника скольжения большого количества смазки. Выступ на конце шкворня, входящий в ответный паз опоры шкворня, в случае разрушения подшипника фиксирует шкворень в опоре шкворня, предотвращает его горизонтальное смещение и разрушение шкворневого узла. Применение сальника и шайбы сальника в конструкции шкворневого узла дает дополнительную защиту полости, где размещен подшипник от попадания влаги и обеспечивает удержание смазочного материала в рабочей зоне подшипника.

Шкворневой узел иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид шкворневого узла, на фиг.2 - деталировка шкворневого узла.

Шкворневой узел включает шкворень 1 (Фиг.1) со сквозным отверстием 2, опору шкворня 3, в которой установлен подшипник качения 4 (Фиг.2). Шкворень имеет выступ 5 (Фиг.1), входящий в ответный паз 6 опоры шкворня 3. В опоре шкворня 3 имеется посадочное место 7 для сальника 8. Для плотного сопряжения сальника 8 и шкворня 1 установлена шайба сальника 9.

Сборка шкворня осуществляется следующим образом.

Опору шкворня запрессовывают в шаровую опору и обваривают сваркой короткими швами. В опору шкворня запрессовывают наружную обойму подшипника, в посадочное место устанавливают сальник. На шкворень устанавливают шайбу сальника и прессуют внутреннюю часть подшипника. Монтируют (одевают) корпус поворотного кулака на шаровую опору и совмещают их по оси расположения шкворневых узлов. Шкворень, через поворотный кулак, устанавливают в опоры шкворня, при этом выступ шкворня входит в ответный паз опоры шкворня. При помощи механизмов регулирования зазоров, добиваются исключения зазора в подшипниках и необходимого предварительного нагружения узла.

Изъятие шкворневого узла при ремонте осуществляется следующим образом. Выворачивают механизм регулировки и изымают шкворень.

Формула полезной модели

1. Шкворневой узел, содержащий шкворень и опору шкворня, отличающийся тем, что опора шкворня снабжена подшипником качения, а шкворень имеет выступ, входящий в ответный паз опоры шкворня.

2. Шкворневой узел по п.1, отличающийся тем, что шкворень имеет сквозное отверстие.

3. Шкворневой узел по пп.1 и 2, отличающийся тем, что шкворень имеет сальник и шайбу

Раздел III. Шкворень поворотного кулака

Предполагаемое изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в шкворневых узлах для поворота управляемых колес транспортного средства.

Известен шкворень поворотного кулака выбранный в качестве аналога, имеющий два цилиндрических участка и размещенную между ними конусную часть (патент РФ № 117390, МПК7 В62D 7/18, опубл. 20.10.2003).

В процессе эксплуатации износ сопрягаемых частей поворотного кулака приводит к увеличению зазоров и, как следствие, разрушению цилиндрической части шкворня, что, в свою очередь, приводит к осевому и горизонтальному его смещению.

Также известен, выбранный в качестве прототипа шкворневой узел, выполненный со сквозным отверстием и выступом для вхождения в ответный паз опоры шкворня (патент РФ № 84335, МПК B62D 7/18, опубл. 10.07.2009).

Недостатком известного шкворня является его низкая надежность, связанная с выполнением сквозного отверстия.

Целью заявляемого технического решения является повышение надежности шкворня, увеличение его срока службы.

Для решения поставленной задачи шкворень поворотного кулака, имеющий цилиндрическую часть и средство фиксации, выполнен в виде цилиндрического стержня из легированной стали, торцовые поверхности которого имеют фаски, при этом средство фиксации в виде лысок размещено в его верхней и нижней части, один из торцов имеет проточку, а другой - резьбовое отверстие.

Выполнение шкворня поворотного кулака в виде цилиндрического стержня из легированной стали позволяет достичь высоких показателей по твердости и износостойкости, а также пределу выносливости при изгибе, что положительно влияет на надежность шкворня, а также срок его службы.

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что торцовые поверхности шкворня имеют фаски, при этом средство фиксации выполнено в виде лысок и размещено в его верхней и нижней части, а один из торцов имеет проточку, позволяет обеспечить надежную фиксацию шкворня в процессе работы, предотвращает его смещение, разрушение шкворневого узла.

Выполнение одного из торцов с резьбовым отверстием позволяет выполнить дополнительное упрочнение цилиндрической поверхности за счет ее хромирования. Это повышает твердость, износостойкость и коррозионную стойкость детали и позволяет применить в шкворневом узле игольчатые подшипники, тем самым, значительно уменьшить момент трения и повысить показатели надежности, безопасности и срока эксплуатации данного узла.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:

Рис.1 - шкворень поворотного кулака, лицевая сторона;

Рис.2 -шкворень поворотного кулака, обратная сторона.

Шкворень поворотного кулака представляет собой ось в виде цилиндрического стержня 1 из легированной стали, прошедшего химико-термическую обработку, а именно насыщение поверхностного слоя углеродом, с целью придать ему высокую твердость и износостойкость, повысить предел выносливости при изгибе, и имеющего высокое качество шероховатости цилиндрической поверхности.

Цилиндрический шкворень выполнен с расположенными на торцах фасками 2. На одном из торцов имеется проточка (канавка) 3. В верхней и нижней части выполнены лыски (вырезы) 4. Лыски 4 предназначены для установки клиньев, которые предотвращает шкворень от осевого перемещения и проворачивания, обеспечивая его надежную фиксацию в отверстии балки передней оси.

Кроме того шкворень, выполнен с резьбовым отверстием 5 на торце без проточки. Данное резьбовое отверстие выполнено для обеспечения хромирования цилиндрической поверхности шкворня. Наличие дополнительного упрочнения цилиндрической поверхности за счет ее хромирования повышает твердость, износостойкость и коррозионную стойкость детали и позволяет применить в шкворневом узле игольчатые подшипники. Тем самым, значительно уменьшить момент трения и повысить показатели надежности, безопасности и срока эксплуатации данного узла и автомобиля в целом.

Шкворень размещается в отверстиях поворотного кулака и балки оси, вокруг которого поворачивается как сам кулак, так, соответственно, и все управляемое колесо. Наклон оси поворотного шкворня помогает автомобилю двигаться прямо и после поворота, способствует возвращению колес на их прежнее место, т.е. колеса стремятся возвратиться в нейтральное положение, что облегчает управление и улучшает устойчивость автомобиля, поэтому очень важную роль играют углы, точность и надежность установки шкворня, которые обеспечивают необходимые ходовые качества автомобиля.

Шкворень имеет высокие показатели по надежности, большой срок службы.

Заявляемый шкворень поворотного кулака соответствует требованию промышленной применимости и его изготовление возможно на стандартном технологическом оборудовании.

Формула изобретения

Шкворень поворотного кулака, имеющий цилиндрическую часть и средство фиксации в виде лыски в средней части, торцовые поверхности которого имеют фаски, отличающийся тем, что он выполнен в виде цилиндрического стержня из легированной стали, при этом средство фиксации в виде двух лысок размещены в его верхней и нижней части, один из торцов имеет проточку, а другой - резьбовое отверстие.

Шкворень поворотного кулака

Источники информации

1. Руководство по эксплуатации "Автомобили УА3-3160, УА3-3162 и их модификации", г.Ульяновск, "Ульяновский Дом печати", 2000 г., с.131), «Поворотный кулак».

2. Патент на полезную модель № 33357 (Ежков А.А.; Пузенин П.И.; Чиркаев Ю.В.; Хмельницкий С.А.), 02.06.2003 г., «Поворотный кулак».

Размещено на Allbest.ru