球頭銷

球頭銷在獨立懸架系統中被廣泛採用，控制臂或推力桿常通過位於端部的球頭銷與其它部件相連。球頭銷的主要功能是實現車輪上下跳動和轉向運動。

基本介紹

• 中文名：球頭銷
• 主要功能：實現車輪上下跳動和轉向運動。

球頭銷的結構

球頭銷的結構主要有兩種：一是球形銷與整體式球座組合式，另一種是半球狀球銷與球形構件組合式。以前多採用螺旋彈簧進行預壓和補償磨損的結構，現在則廣泛採用具有彈性和潤滑作用的合成樹脂球座，既降低了成本，又提高了操縱穩定性。此外，防塵罩的材料及形狀、油脂的種類等均有很大改進，取消了滑脂嘴，實現了免維修的結構。

球頭銷主要由端蓋、球銷、球座及防塵罩等構成，如圖所示。

球頭銷結構

端蓋多採用鋼板衝壓件，其材料以碳素鋼為主，有的也採用鋁合金或球墨鑄鐵。

對球銷面的加工精度要求較高，多採用淬透性良好的合金鋼，與金屬球做配合的球銷表面需採用高頻淬火等表面硬化處理，以提高耐磨性。現在多採用球銷與非金屬球座配合，因此只需對球銷採取調質處理。對球銷直徑的選擇應根據拉伸強度、耐久性等因素綜合考慮。

球座的材料採用表面硬化鋼，粉末冶金、尼龍、聚縮醛樹脂、聚氨酯及聚酯彈性體。由於球座的材料及形狀對磨損及疲勞壽命有較大影響，故在材料中浸入二硫化鉬或油，以提高耐磨性。也可在球座上增設加強筋或採用複合材料。

防塵罩的密封性對球頭銷的磨損及疲勞壽命影響很大。其材料多選用耐高溫、耐油、耐老化的聚氨酯或氯丁橡膠。另外，在設計上應考慮其運動時的變形情況，以免變形後灰塵從配合面進進球頭銷。同時，防塵罩與相關件的配合精度，也對密封性和使用壽命有很大影響。

類型

按載荷的輸入方向及功能的不同，球頭銷分為如下兩類：

承受簧上載荷型

根據作用在球頭銷上簧上載荷的方向，又可分為拉伸型和壓縮型兩種，分別如圖3(a)和(b)所示。從球頭銷強度看，開口部不受力的壓縮型好。但由於結構布置等原因，拉伸型球頭銷使用的比較多。

拉伸型球頭銷

壓縮型球頭銷

不承受簧上載荷型

不直接承受簧上載荷，主要承受車輪傳來的橫向載荷。在車輪上下跳動及轉動時，起著能自由轉動鉸鏈點的作用。

球頭銷(不承受簧上載荷)

連線方式

由於布置空間的大小及控制臂種類的不同，球頭銷總成與控制臂有如下幾種連線方式，即螺栓或鉚釘連線、直接壓入控制臂內及和控制臂做為一體。

從球頭銷發展趨勢看，現在越來越多採用與控制臂做成整體式的不可拆球頭銷，以滿足占用空間小、裝車方便、成本低等要求。但該型式的球頭銷使用壽命要求較高，以免因球頭銷或座的磨損造成整個控制臂失效。

球頭銷與轉向節的連線多採用1/6~1/10錐度配合的方式。

性能要求

• 應具有足夠的擺角，以滿足車輪上下跳動的要求；
  
• 較小的摩擦力矩是確保轉向輕便性和易操縱的重要因素；
  
• 不應有引起車輪擺振和異常噪聲的間隙；
  
• 密封性能好，以保證球頭銷在泥水及高低溫環境下能正常使用；
  
• 應具有足夠的強度及耐久性，以承受車輪傳來的力和振動。
  

球頭銷製造

用於獨立懸架前懸架和後懸架的球頭銷是重要的保護安全部件，必須採用充分注意質量保證的工序來生產。

1） 接頭。用熱鍛、冷鐓、壓製成型或鑄造等方法製造胚料，再進行切削加工。材料熱處理的控制是關鍵因素。

2） 球銷。對冷鐓製品進行機械加工方式是主流。對材料的熱處理控制是關鍵因素，另外對於錐形連線類型的製品，其尺寸精度是疲勞極限穩定化的關鍵因素，需要在冷鐓模具方面採取措施。

3） 球座。帶有彈性作用的聚丙烯酸酯和聚酯彈性體等合成樹脂材料結構成為主流。在這種結構中，需要在球座的形狀、材料設計上採取措施，為保證在穩定的精度下製作成型，模具製作時的精度控制是關鍵因素。

4） 裝配。球鉸的結構不同，組裝的方法也不同，但大多數以滾輪滾壓為主要方式。

作為防止各工序中出現不同產品、不良產品、錯誤裝配等情況，採取了相應的防止失誤的措施，還採用了能夠檢查扭矩、搖動角等的全數位化檢查機器，並將這些組合在一起設定在各道工序中。