一种启动力矩优化的汽车球铰结构的制作方法

本实用新型涉及汽车球铰结构设计领域，尤其是涉及一种启动力矩优化的汽车球铰结构。

背景技术：

目前的汽车球铰结构在实际使用中存在启动力矩较大的问题，而汽车球铰的启动力矩的影响因素与油脂类型、摩擦副面积、界面接触应力分布、润滑油脂在表面的均匀性等一系列因素有关，其主要影响因素就是界面接触应力分布和润滑油脂在表面的均匀性。传统的降低启动力矩的方法就是通过热时效减少界面接触应力来减少启动力矩，但这种方法在降低启动力矩的同时，也大幅度降低了工作力矩。另外一种方法就是更换触变性较弱的油脂，但这种方法对于启动力矩的减少甚微。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种启动力矩优化的汽车球铰结构，降低汽车球铰的启动力矩。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种启动力矩优化的汽车球铰结构，包括球销、球销座和球销套，所述的球销座固定安装在球销套内腔中，所述球销的球头部与球销座内腔之间形成摩擦副，所述球销座上开设水平周向润滑脂圆弧槽和竖直通槽。

优选地，所述水平周向润滑脂圆弧槽的开槽高度设置在±20°以内。

优选地，所述水平周向润滑脂圆弧槽的槽深大于球销粗糙度Ra的3倍。

优选地，所述竖直通槽的深度为球销座总高的2/3以上。

优选地，所述竖直通槽的开设数量大于5条。

优选地，所述的球销套在球销、球销座装配后通过冲铆收口而使球销座固定安装在球销套内腔中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在球销座上开设水平周向润滑脂圆弧槽和竖直通槽，可以提高球销座的柔性，而且接触面更均匀，由此可以增强其耐磨损性能，在降低汽车球铰的启动力矩的同时，对工作力矩的影响较小，并且对其他的球铰性能的影响也较小，从而提高了球铰产品力矩的一致性。

附图说明

图1为本实用新型一种启动力矩优化的汽车球铰结构的剖视图。

图2为图1中的A处的局部放大图。

图3为图1中的球销座的剖视图。

图中部品标记名称：1-球销，2-球销座，3-球销套，4-水平周向润滑脂圆弧槽，5-竖直通槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2所示的一种启动力矩优化的汽车球铰结构，具体包括球销1、球销座2和球销套3，所述的球销座2固定安装在球销套3内腔中，所述球销1的球头部与球销座2内腔之间形成摩擦副。优选地，所述的球销套3在球销1、球销座2装配后通过冲铆收口而使球销座2固定安装在球销套3内腔中，以使汽车球铰结构紧凑，加工容易。如图2、图3所示，在球销座2上分别开设水平周向润滑脂圆弧槽4和竖直通槽5。由于球销1、球销座2、球销套3在装配后需要冲铆收口，使球销套3对球销座2形成压迫，球销座2在受压后会变形，此时，所述的水平周向润滑脂圆弧槽4能减少球销座2的受压、弯曲应力。

通常，所述的水平周向润滑脂圆弧槽4的槽深大于3倍球销1粗糙度Ra，润滑脂膜厚比大于3。所述的水平周向润滑脂圆弧槽4与球销1的球头部表面接触处处于流体润滑，从而可以减少此处的摩擦系数。如图3所示，所述的水平周向润滑脂圆弧槽4的开槽高度范围最好是在±20°以内，此范围内，球销1运动时的转动速度和摆动速度较大，根据润滑摩擦力公式，摩擦力与运动速度成正比。通过在此处开槽形成水平周向润滑脂圆弧槽4，可以减少接触面积，并能较大幅度地减少此处的接触应力，同时避免最大转速这个力矩影响因素，而且对球销1与球销座2摩擦副之间的磨损影响较少，有效地降低了汽车球铰的启动力矩而又不影响工作力矩。

所述的竖直通槽5的深度可以是球销座2总高的2/3或者更多，竖直通槽5的开槽数量也可以通过有限元进行验证，一般数量大于5条。采用这样的结构设计，可以提高球销座2的柔性，而且接触面更均匀，因此，其耐磨损性能得以增强，在降低汽车球铰的启动力矩的同时，对工作力矩的影响较小。

本实用新型通过在球销座2上分别开设水平周向润滑脂圆弧槽4和竖直通槽5，可以提高球销座2的柔性，而且接触面更均匀，既能增强球销座2的耐磨损性能，而且，在降低汽车球铰的启动力矩的同时，对工作力矩的影响较小，对其他的球铰性能的影响也较小，因此，提高了汽车球铰产品的力矩一致性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。