[实用新型]整体复合球碗式球铰

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车平衡悬架系统推力杆总成的球铰。具体来说涉及一种重型工程车平衡悬架系统推力杆用的整体复合碗式球铰。也涉及一种轴承结构。

背景技术

目前，汽车底盘平衡悬挂系统用推力杆总成的球铰，又称接头体有三大类结构形式，硫化橡胶式球销固定型、橡胶衬套式直销转动型和球碗式球销转动型。硫化橡胶式球销固定型球铰又称整体式球铰或固定式球铰，一般讲刚度较低，径向刚度可调，缓冲效果好，抗侧向载荷能力强，组件少，拆装简单。但橡胶体受力复杂，易出现胶体撕裂、磨损、及老化开化问题，产品寿命较低。限于橡胶材料的特性，承载能力中上，不能适应崎岖路面销轴扭转幅度过大、不适用于重型工程车辆重载、超载。橡胶衬套式直销转动型球铰球又称半整体式球铰，所受的径向扭转力矩由不同部件加以分解解决，可缓解各组件工作环境。胶层厚度大，产品径向刚度更低，缓冲效果较佳，技术成熟。但胶层只能有效抗径向拉压，抗侧向载荷及轴向摆动力矩能力过低，易出现脱胶、过度挤压破坏，寿命短，塑料磨擦套管在承受多向力的环境下，受力不均，两端口部位极易塑变、磨损，形成喇叭头，产品无法继续使用，受结构限制，产品径向刚度过低，承载能力低，也不适用于重型工程车辆。球碗式球销转动型球铰又称球碗式球铰或斯泰尔式球铰，它分左右两对称半个球碗，弹性补偿垫位于球碗两外侧部位，承载能力高，对较恶劣的工况适应性强，适应崎岖路面销轴扭转幅度过大、抗侧向载荷能力较好。适用于重型工程车辆重载、超载。但其径向刚度过大，缓冲效果不理想，左右两半球碗承受径向载荷时，易向两侧分离，导致承压面减小，单位面积压强过大，磨损程度加剧，影响该产品的寿命。中国专利公告号：CN 2481909Y，公告日：2002年3月13日，实用新型名称：《一种带尼龙球面轴承的传动装置》，提出了在摇臂上的孔内设置尼龙球面轴承与球形柱塞头配合的技术方案。具有冲击、振动小，噪音低，使用寿命长的特点。但此结构仍存在承载能力较低，抗侧向载荷性能及缓冲效果较差，安装不便和使用寿命有待提高的缺陷。

发明内容

本实用新型主要是解决现有球碗式球铰刚性过大，缓冲效果较差，易磨损，单位面积压强大，抗侧向载荷性能差以及现有硫化橡胶式球销固定型球铰胶体易损坏，承载能力有限，使用寿命较低，不适于重载车辆的技术缺陷，提供一种承载能力大，抗侧向载荷及弹性缓冲性能好，受力均匀，耐磨损，使用寿命长的整体复合碗式球铰。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：整体复合碗式球铰，包括球销，球碗和挡圈，球碗呈轴向有切缝或开口的不封闭管状，在球碗的外圆周表面上包覆有弹性支撑垫。

在与球销接触的内层采用强度高，耐磨性好的材料构成球碗，在其外层采用软质弹性材料作为弹性支撑垫，两者复合组成整体复合球碗，兼顾了大载荷工况耐磨损和抗冲击性能的要求，在与推力杆端头套管进行过盈或过渡配合时，可以实现球碗内表面对球销球头的完整包覆，最大程度地扩大球碗与球销的有效磨擦面，降低球碗的表面压强，减缓球碗的磨损速率。避免分体式结构的球碗在承受径向载荷时，左右两半球碗出现侧移，造成有效接触面的减小。当球销发生向轴向窜动时，由于球碗的固定面积的倍增，可提供更大的抗侧推阻力。在将球销装入球碗时，可用工装夹具拉大或撑大球碗的切缝或开口，扩大球碗的内孔径，实现球碗的压装。

本实用新型的球碗由弹性金属材料或塑料制成，弹性支撑垫由橡胶或软质塑料制成。

本实用新型的弹性支撑垫呈封闭管状或轴向有切缝或开口的不封闭管状。

本实用新型还可以在球碗的外圆周表面上设置有轴向凹槽和环形凸台，弹性支撑垫的内表面上对应设置有凸台和凹槽。增加球碗与弹性支撑垫的连接强度，防止球碗转动。

本实用新型还可以在球碗的内表面设置有轴向贯通的沟槽。以利于贮存润滑脂、积屑和排屑。

因此，本实用新型具有如下优点：1.在球碗外部包覆有弹性支撑垫，将球铰胀紧在套管中，同时也对球碗进行压紧力补偿，消除球碗在使用过程中由于内表面磨损产生的配合间隙，降低球铰的径向刚度，缓解球销对球碗的动态冲击，防止球碗受冲击而破裂。较现有分体球碗式球铰弹性缓冲能力大大提高，球碗对球销包覆面较大，抗侧推效果好，工作性能稳定且寿命延长。2.球碗强度较高，耐磨损，动态磨损小，抗动态疲劳性能提高。3.安装方便，承载能力大，可以适应较恶劣的工况，适于重型工程车辆底盘平衡悬挂系统用推力杆使用，也适于作为承载力较大的各种轴承。

附图说明

图1是本实用新型应用于重型工程车平衡悬架系统推力杆的一种结构示意图；