Шаровый шарнир

18.05.2017

Здравствуйте, дорогие читатели!

Сегодня мы поговорим о таком типе подвижного соединения, как шаровый шарнир, традиционно обсудив смазочные материалы для этого узла.

Итак, шаровый шарнир представляет собой соединение деталей, при котором они перемещаются вокруг общего центра - цапфы, изготовленной в виде сферы. Шаровый шарнир называют сферической кинематической парой. Детали, собранные в такой узел, способны принимать положение под разными углами друг к другу. Для уменьшения трения в шарнире между цапфой и корпусом помещены специальные антифрикционные вкладыши, а внутренняя полость заполнена смазкой. Пыльник закрывает шарнир от попадания грязи и предотвращает утечку смазки.

http://4x4club.ru/upload/1224255660/1249629552_3184.jpg
Рис. 1 Шаровый шарнир
 
На рисунке 1 показан шаровый шарнир промышленного назначения, который используется в самых различных подвижных соединениях транспортной техники и стационарного оборудования. На нём отчетливо видно кованый стальной корпус, бронзовый вкладыш, внутреннюю подвижную втулку и резиновый пыльник. Для смазывания шарнира в корпус ввинчена пресс-маслёнка.
http://media.lpgenerator.ru/images/145073/din71803-ball-studs-and-din71805-ball-sockets-chiavette-unif.jpg
Рис. 2 Детали шарового шарнира
 

На рисунке 2 мы видим основные детали шарового шарнира и главную из них – палец с шаровой головкой. Его ещё называют шаровый палец.

http://specagro.pro:8000/static/media/cache/24/a1/24a1be894bbb05e121f163135dfaa6aa.png
Рис. 3 Шаровый рулевой наконечник автомобиля
 

На рисунке 3 изображено фото всем нам знакомого автомобильного рулевого наконечника, в основе которого также лежит шаровый шарнир.

По характеру трения шаровый шарнир представляет собой подшипник скольжения. Характер трения определяет особенности его эксплуатации, тип смазочного материала и способ смазывания. В качестве смазочного материала используются пластичные смазки, а способ смазывания применяется закладной или централизованный. Выбор типа смазки зависит от материалов, сочетающихся в паре трения.

Вспомним принцип правильного сочетания материалов трущихся деталей, обеспечивающий минимальное трение и оптимальный износ деталей. Этот принцип прост. Правильная пара трения представляет собой сопряжение деталей, одна из которых изготовлена из твёрдого материала, а другая – из мягкого. Обычно это сочетания чугун-сталь, сталь-бронза, сталь-полимер и другие подобные сочетания.

В узлах шасси современных автомобилей обычно используется неразборная и необслуживаемая конструкция шаровых шарниров рулевых наконечников и шаровых опор подвески, в которых применяются полимерные антифрикционные вкладыши. Но встречаются и обслуживаемые шарниры, оснащенные пресс-масленкой. В качестве смазки используются несменяемые комплексно-бариевые смазки заводской заложения. Обращаю, читатели, ваше, внимание, смазка лишь дополняет антифрикционные свойства полимерного вкладыша.

Иными рабочими особенностями обладает шаровый шарнир, в котором используются вкладыши из мягких металлов (бронза, порошковые сплавы). Этот тип шарнира требует регулярного смазывания, для чего оснащается пресс-масленкой или подключается к централизованной системе смазки. В качестве смазочного материала применяются также пластичные смазки. В зависимости от нагрузок, производитель техники рекомендует либо «чистые» смазки без твёрдых добавок, либо смазки с твёрдыми добавками. Твёрдые добавки, очевидно, призваны усилить несущую способность смазки в тех случаях, когда удельные давления в шарнирах очень высоки.

Значение удельных давлений нам рассчитывать не придётся – за нас с вами это сделал производитель техники, выразив свои рекомендации в руководстве по эксплуатации мобильной техники или оборудования. Нам следует лишь учитывать их при выборе смазки.

Например, компания Caterpillar для различных шарнирных сочленений своей землеройной техники рекомендует смазки с различным содержанием дисульфида молибдена. Для средненагруженных шарниров CAT рекомендует смазки с 3% дисульфида молибдена, для тяжелонагруженных – с 5% MoS2.

Рассмотрим примеры смазок для шаровых шарниров транспортной техники и промышленного оборудования.

Elit X EP2 от российской компании АРГО – смазочный материал для шарниров, для которых производитель машины рекомендует «чистые» смазки. Вот её характеристики:

Характеристика

Метод

ARGO Elit X EP2

Загуститель

-

Li-Complex

Диапазон рабочих температур, ºС

-

-30...+160

Классификация смазок

DIN 51502

KP2N-30

Цвет смазки

Визуально

Темно-синий

Класс консистенции NLGI

DIN 51 818

2

Пенетрация 0,1 мм

DIN ISO 2137

265-295

Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с

DIN 51562-1

220

Температура каплепадения,ºС

DIN ISO 2176

≥250

Нагрузка сваривания, H

DIN 51350

2930

Смазка АРГО Elit M EP2 с 3% содержанием дисульфида молибдена применяется в средненагруженных шарнирах землеройной техники. Её характеристики:

Характеристика

Метод

ARGO Elit M EP2

Загуститель

-

Lithium

Содержание MoS2, %

 

3

Диапазон рабочих температур, ºС

-

-30..+130

Классификация смазок

DIN 51502

KPF2K-30

Цвет смазки

Визуально

Темно-серый

Класс консистенции NLGI

DIN 51 818

2

Пенетрация 0,1 мм

DIN ISO 2137

265-295

Вязкость базового масла при 40ºС, мм2/с

DIN 51562-1

150

Температура каплепадения,ºС

DIN ISO 2176

190

Нагрузка сваривания, Н

DIN 51350

3920

Разновидностей смазок для шарнирных узлов гораздо больше, чем мы рассмотрели, но в настоящем материале я преследовал цель пояснить принципы работы шарового шарнира и подбора смазки для него. 
 

Благодарю вас, друзья, что посетили мой блог!

Смазки из статьи:

Elit X
Elit X              
Elit M
Elit M

 

 

 

 

 

 

До новых встреч!

связаться с нами
подобрать смазку