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<纸上谈兵>英制杆端关节轴承的使用注意事项

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webaroo
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发表于 2014-2-20 13:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

和不少改车造车的朋友都会聊到杆端关节轴承的使用,自己又在做一些杆端关节轴承相关的改车配件,发现国内的兄弟对这个东东都不是特别了解,然后就花了一些时间整理这个帖子供各位参考,如果需要杆端关节轴承配件或者技术方面的支持联系方式见底部签名。

前一段时间我翻译过一篇美国FOURWHEELER杂志上关于横拉杆球头和杆端关节轴承比较的文章,

链接:http://bbs.fblife.com/viewthread.php?tid=3080663&

有兄弟在论坛里研究下胶套和关节轴承的帖子。

链接:http://bbs.fblife.com/thread_3131518.html

英制尺寸


英制杆端关节轴承中都是用英制标注,不少人有点搞不清楚,1寸=25.4mm,常用规格的公制换算如下:

1/2寸=12.7mm;
5/8寸=15.875mm;
3/4寸=19.05mm;
7/8寸=22.225mm;
5/4寸=31.75mm;

英制螺纹

一般英制的杆端关节轴承的螺纹都是UNF细牙螺纹,和公制不匹配,因此焊接螺套和锁紧螺母都需要根据杆端关节轴承的螺纹规格订做。顺便提一下,大家改装常用的阳极氧化铝制的接头中靠端部锥面密封的直螺纹的规格也是UNF螺纹,另外一种锥形螺纹是NPT标准和国内管螺纹PPT常常差一个牙。UNF螺纹的标法一般都是3/4-16 UNF,表示螺纹的大径为3/4寸,每一寸有16牙,UNF确定螺纹参照的标准。

杆端关节轴承的用途

巴吉车,摆臂和车身,和羊角的连接,有的和羊角的连接也使用鱼眼轴承,可承受载荷更大。



典型的CLASS1巴吉车前悬架,悬臂和羊角使用鱼眼轴承连接,轴承平装,下臂和车身使用胶套连接,上臂和车身使用杆端关节轴承连接。转向拉杆两端使用左右旋杆端关节轴承,可以在不拆拉杆的情况下调节长度。



典型的CLASS1巴吉车的后臂,后臂内侧和车身使用胶套连接,外侧使用杆端关节轴承,并且用可夹紧的焊接螺套,不必使用锁紧螺母放松。

多种车型上的方向拉杆,因为拉杆的长度需要调节,并且需要多个角度的摆动,虽然角度不会太大,3/4为主,参照上图;

四驱场地赛车的底盘拉杆,7/8为主,一些大刀臂也会用到5/4的杆端关节轴承或者鱼眼轴承。



可以直接焊接的后桥四连杆改装套件,杆端关节轴承,焊接螺套,锁紧螺母,轴承夹套和钣金角片都提供,钢管一切焊接就可以装车了。我也打算做一类似套件的,貌似除了钢管和钣金角片,其余的都可以配齐了。







四驱车前桥,转向拉杆使用杆端关节轴承,斜拉杆也是。注意转向拉杆是7075的航空铝做的,应该很轻,可以参考做一根。

多种车型的防倾杆拉杆,拉杆长度同样需要可调,需要多角度摆动,幅度更小,5/8螺纹为主。


四驱车的防倾杆拉杆,一般都是用5/8或者更小的杆端关节轴承,有时候会使用内螺纹的类型,拉杆直接套螺纹和杆端关节轴承连接,同样需要螺母锁紧。


选用杆端关节轴承之前需要考虑的几个问题

成本能不能接受,一台车的前后桥都用可调四连杆,关节轴承要用到16件,如果转向拉杆,防倾杆拉杆也使用杆端关节轴承,大小规格加在一起会超过30件,每件都要配焊接螺套,锁紧螺母,轴承夹套,成本还是比较高的。

拉杆是否需要可调,如果拉杆不需要多角度摆动,不需要长度可调,胶套就可以解决问题,成本会小一些。如果不需要调节长度,只需要多方向的摆动可以选用鱼眼轴承,成本不会太低,但是强度是几种连接中最好的,如果即需要多方向的摆动还需要方便调节长度,貌似只能选择带外螺纹的杆端关节轴承。

是否有足够的安装空间,确定选用杆端关节轴承后就要选用合适的型号了,可承受的载荷越大,杆端关节轴承的尺寸也就越大,需要综合考虑。选大尺寸的杆端关节轴承之前要确认安装支架的间距是不是足够宽,能不能安装,摆动的时候和车架会不会出现干涉。

是否便于更换,再好的杆端关节轴承在使用的过程中也会出现磨损,松旷甚至断裂。比赛的时候关节轴承出现了问题,更换关节轴承不是大问题,但是要更换整根连杆或者摆臂就不是那么简单了。

安装螺丝孔的大小,这个问题也需要实现考虑,一般来说尽可能用大的螺丝,但是螺丝太大会影响夹套的强度和关节轴承转动的角度,需要根据实际情况进行合理配置,相关位置的安装支架也要根据使用螺丝的规格进行开孔。

可转动角度,这个一定要在杆端关节轴承的设计范围内,通常使用夹套会加大转动角度,整个杆端关节轴承系列中7/8的转动角度最小,用M14的螺丝,最大转动角度只能做到27度。其余几种规格都在30度以上,个别可以达到33度。如果实际使用超过了杆端关节轴承的最大转动角度会对轴承和其他底盘件造成磨损和破坏,在摆臂和拉杆动手制作之前一定要详细测算或者在电脑上模拟一下。

杆端关节轴承的常用配件

焊接螺套
使用杆端关节轴承的钢管一般不会厚到直接攻丝的地步,一般都是用焊接螺套转接,最常用的焊接螺套是要配锁紧螺母使用的,另外一种是一侧开槽用螺丝锁紧的,一般不配锁紧螺母,上面的图片CLASS1后拖臂上的焊接螺套就是这种结构。

常用的焊接螺套的端部最好是设计成锥度的,这样在拧锁紧螺母的时候不会和扳手干涉,锥度的大小还要考虑和锁紧螺母的接触面积,接触面积太小锁紧螺母容易松掉。


这个焊接螺套卖相还可以吧,7/8的,配合38.1*2.5的4130铬钼钢管使用。


锁紧螺母
主要是避免杆端关节轴承在使用中会松掉,车子在行进的过程中,不管是哪个位置的拉杆关节轴承松掉都不是一件很好玩的事,选择合适的锁紧螺母很重要。锁紧螺母一般使用不锈钢或者碳钢制作,碳钢类型的需要镀锌防锈处理。而且锁紧螺母比普通的螺母薄一些,主要是避免占用太多的空间,影响杆端长度的调节幅度。



英制的锁紧螺母不太好弄,不好意思,5/8,3/4,7/8和1 1/4的左右旋我都整了一堆放着呢。


轴承夹套
轴承夹套主要是为了加大杆端关节轴承的转动角度,匹配合适规格的螺丝。轴承夹套自身的球面要和关节轴承的球面完全一样,这样转动才不会有松旷或者卡死的问题,两侧的让位槽深度要合理,首先要保证自身的强度,也就是说这个让位槽不能太深,然后才能保证转动的角度。轴承夹套的长度一般是满足轴承的最大角度即可,一种规格的关节轴承可使用的轴承夹套最小强度是可以计算出来的。

有时候使用关节轴承但是不需要太大的转动角度的时候也会直接使用另外一种夹套,即使在这种情况下不同规格的关节轴承依然可以有7-17度不等的转动角度。巴吉车前后摆臂和车身连接的位置,就可以使用这种夹套,并且安装支架间距可以适当的放小一些。




不同造型的杆端关节轴承夹套,左边的是最常见的造型,右上的一般都是用在鱼眼轴承上,保证最大的转动角度,右下的主要用在接触面比较有限的位置,或者单边固定的情况。


这种结构比较简单,杆端关节轴承只能在自身设计的转动角度内运动,如果是用在前悬臂或者后悬臂和车身连接的位置,这个角度也是足够的。



3/4的方向机拉杆用杆端关节轴承套件,还有7/8规格的。





[ 本帖最后由 webaroo 于 2014-2-21 09:49 编辑 ]
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发表于 2014-2-20 14:36 | 显示全部楼层
先森,你这些东西都是难得的技术数据资料,泥为嘛就不能把零零散散的帖子整理出来弄个系统的文章涅,这对于很多想自己动手和需要查资料的童鞋们都是莫大的帮助丫。

赶紧动手扒。

如果我做的好,那不是因为我有多努力,而是因为我有多喜欢。
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 楼主| 发表于 2014-2-20 14:43 | 显示全部楼层

回复 2楼 蒋波 的帖子

是的啊,收集整理了好多时间的,主要是隔的时间比较久,一些文章只能零零散散的发了。

后半篇的图片还在整理,晚些时候补充完整。
www.sandowsh.com
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发表于 2014-2-20 17:04 | 显示全部楼层
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发表于 2014-2-20 18:16 | 显示全部楼层
好帖,楼主普介绍的都是我们需要的,长姿势啊
硬汉驾车,请勿尾随!
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发表于 2014-2-20 20:31 | 显示全部楼层
技术贴必须要顶,使劲顶
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 楼主| 发表于 2014-2-21 09:52 | 显示全部楼层

杆端关节轴承如何选配钢管和螺丝

杆端关节轴承在使用时需要选用合适的钢管和螺丝才能保证轴承的转动角度和整个连接的强度,下面的一些数据各位可以参考,如果转动角度不需要太大,部分规格的螺丝还可以用的更大一些。

5/8的标准杆端关节轴承,
最小钢管规格25.4*2.0,最大螺丝规格M12;
最常用的搭配,钢管25.4*2.0,螺丝M12

5/8的小孔杆端关节轴承,最小钢管规格25.4*2.0,最大螺丝规格英制1/2(12.7mm);
最常用的搭配,钢管25.4*2.0,螺丝英制1/2(12.7mm)

3/4的杆端关节轴承,最小钢管规格31.75*2.2,最大螺丝规格M14;
最常用的搭配,钢管31.75*2.2,螺丝M12

7/8的杆端关节轴承,最小钢管规格38.1*2.5,最大螺丝规格M16;
最常用的搭配,钢管38.1*2.5,螺丝M14

1 1/4的杆端关节轴承,最小钢管规格44.45*2.5,最大螺丝规格M18;
最常用的搭配,钢管44.45*2.5,螺丝M16

[ 本帖最后由 webaroo 于 2014-2-21 09:59 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2014-2-21 14:26 | 显示全部楼层

7/8杆端关节轴承,配52mm夹套的安装尺寸说明

7/8杆端关节轴承安装尺寸说明图

这一套件可以单独供应,也可以配4130铬钼钢管,到手直接焊接底盘拉杆,套件明细点此。



[ 本帖最后由 webaroo 于 2014-2-21 16:01 编辑 ]
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发表于 2014-2-25 19:51 | 显示全部楼层
拜读了大作!数据很好用!谢过分享!
更多精彩,敬请关注“淘野”微信公众号。
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