Результат интеллектуальной деятельности: Способ технического обслуживания карданных шарниров

Предлагаемый способ относятся к области машиностроения и предназначен для обслуживания карданных шарниров на игольчатых подшипниках.

Известен карданный шарнир и способ его технического обслуживания (патент RU 2232309, F16C 11/06, опубл. 10.07.2004). Карданный шарнир содержит вилки, игольчатые подшипники, крестовину с втулками, радиальные и осевые уплотнения. Втулка шипа крестовины выполнена в виде стакана, при этом в основании корпуса игольчатого подшипника и упомянутой втулки расположены центральные соосные отверстия, каждое из которых выполнено в виде правильного выпуклого многоугольника, а между основанием корпуса игольчатого подшипника и крышкой установлен уплотнительный элемент. При проведении технического обслуживания выполняют частичную разборку карданного шарнира, заменяют изношенные поверхности на неизношенные дифференцированно для каждого подшипникового узла путем проворота игольчатого подшипника и втулки посредством соосных отверстий в основаниях подшипника и втулки.

Недостаток аналога заключается в том, что для разборки карданных шарниров необходимо снять карданный вал.

Также известен карданный шарнир и способ его технического обслуживания, описанные в патенте RU 2238446, МПК F16C 11/06, F16D 3/32, B60S 5/00, опубл. 20.10.2004. Карданный шарнир содержит вилки, подшипники и разборную крестовину, состоящую из разборного корпуса и шипов. Причем шипы установлены на центрирующем элементе, выполненном в виде крестовины, а их торцы, расположенные в полости корпуса, выполнены с возможностью передачи вращения для поворота шипов. В полости корпуса крестовины установлен приводной элемент с возможностью обеспечения указанного поворота. Способ технического обслуживания таких карданных шарниров включает разборку, восстановление технического ресурса путем разворота поверхности шипа крестовины и сборку. Причем разборку карданного шарнира выполняют частично, а поворот поверхностей шипов производят на любой угол с помощью приводного элемента.

Недостаток данного аналога заключается в том, что для разборки карданных шарниров необходимо снять карданный вал, что увеличивает трудоемкость процесса технического обслуживания, кроме того, в конструкцию шарниров введены дополнительные приводные элементы, что снижает надежность трансмиссии в целом.

В качестве прототипа выбран способ технического обслуживания карданных шарниров автомобиля УАЗ-31512, описанный в техническом руководстве по обслуживанию (УАЗ-31512, … -31514, … -31519 с двигателями 2,5; 2,9. Устройство, обслуживание, диагностика, ремонт. Иллюстрированное руководство. - М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2012. - 224 с.: ил.). Карданные шарниры состоят из вилок, крестовины и четырех игольчатых подшипников, установленных на шипах крестовины и закрепленных в вилках. Игольчатые подшипники смазывают через пресс-масленку по внутренним каналам крестовины. Техническое обслуживание по способу-прототипу проводят в следующей последовательности: делают разметку положения карданного вала в трансмиссии и взаимного положения вилок шарнира, снимают карданный вал, разбирают подшипники карданного вала, путем съема стопорных колец подшипников и их выпрессовки, съема обоймы уплотнений с шипов крестовины, оценивают состояние рабочей поверхности (зону износа) и негодные выбраковывают, заменяя новыми, годные - промывают, собирают карданные подшипники в обратной последовательности и устанавливают карданный вал в соответствии с разметкой.

Недостатком данного способа является большая трудоемкость процесса технического обслуживания ввиду того, что необходимо снимать карданный вал и разбирать полумуфты его крепления к трансмиссии.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости технического обслуживания карданных шарниров, повышение ремонтопригодности и долговечности карданных шарниров, а также удобство обслуживания карданных шарниров.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе технического обслуживания карданных шарниров, заключающемся в предварительной разметке положения вилок карданного шарнира, разборке подшипников карданного вала, последующей их промывке и обратной установке, согласно изобретению осуществляют последовательную разборку подшипников, начиная с наиболее доступного из всех, расположенных в карданном валу, путем съема стопорного кольца и дальнейшего создания внутреннего избыточного давления смазочного материала, нагнетаемого через отверстие для подачи смазочного материала, приводящего к выпрессовыванию подшипника, далее подвергаемого промывке и последовательной обратной установке с угловым смещением 30° по отношению к первоначальному положению, сравниваемому по разметке положения вилок карданного шарнира, и фиксации стопорным кольцом, а обслуживание остальных подшипников осуществляют аналогично после проворачивания карданного вала для доступа к очередному подшипнику.

Между совокупностью существенных признаков заявленного изобретения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно обслуживание карданных шарниров за счет создания избыточного давления смазочного материала, приводящего к выпрессовыванию подшипника, который далее промывается и устанавливается обратно с угловым смещением 30° по отношению к первоначальной разметке и стопорится стопорным кольцом. При этом подшипник устанавливается в подшипниковом узле в новом положении, при котором изношенная зона оказывается нерабочей. Исследования игольчатых подшипников карданных передач, опубликованные монографии «Исследование и совершенствование транспортно-технологических машин / А.В. Меновщиков, С.П. Ереско. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2006. - 283 с.», показали, что износ рабочей поверхности крестовины подшипника приходится на зону качания, которая соответствует 30°.

Заявляемый способ технического обслуживания карданных шарниров позволяет обслуживать карданные шарниры без съема карданного вала и разборки полумуфт его крепления к трансмиссии, что приводит к снижению трудоемкости технического обслуживания, повышению ремонтопригодности и долговечности карданных шарниров.

Способ осуществляется следующим образом:

- производят разметку положения вилок карданного шарнира, снимают стопорное кольцо с подшипника шарнира, к которому есть доступ без проворачивания карданного вала;

- создают при помощи нагнетателя смазочного материала, ввинчиваемого в резьбовое отверстие для подачи смазочного материала, избыточное давление смазочного материала, приводящее к выпрессовыванию подшипника с оси шарнира;

- промывают подшипник;

- устанавливают подшипник обратно с помощью, например, струбцины, производя угловое смещение подшипника, равное 30° по отношению к первоначальной разметке, и фиксируют стопорным кольцом;

- обслуживание остальных подшипников подшипникового узла осуществляется аналогично после необходимого проворачивания карданного вала для доступа к очередному подшипнику.

Отличается данный способ от всех существующих легкостью разборки карданного шарнира и уменьшением трудоемкости технического обслуживания без снятия карданного вала и разборки полумуфт его крепления к трансмиссии.