[發明專利]金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量工裝及方法

有效

• 申請號: 202010284429.3
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN111546257B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 謝彥飛;張仟;李斌;朱宏偉;曾懷;劉文松;曾慧
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B25B11/00
• 分類號: B25B11/00;G01M5/00
• 代理公司: 株洲湘知知識產權代理事務所(普通合伙) 43232
• 代理人: 蘇娟

1.金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量工裝，裝在靜態剛度試驗機上，其特征在于包括用于支撐并定位被測量球鉸的支撐組件（1）、用于對被測量球鉸進行徑向加載的壓頭組件（2）和對被測量球鉸徑向變形進行感應測量的引伸計組件（3），支撐組件（1）裝在靜態剛度試驗機底板上，壓頭組件（2）位于支撐組件（1）正上方且裝在靜態剛度試驗機頂板上，被測量球鉸設置在壓頭組件（2）和支撐組件（1）之間，引伸計組件（3）裝在支撐組件（1）上并與被測量球鉸上置式接觸；

所述的支撐組件（1）包括裝在靜態剛度試驗機底板上的支撐底板（11）和裝在支撐底板（11）上的支撐座（12），支撐座（12）底部具有定位柱（12.1），支撐底板（11）上具有與定位柱（12.1）配合的定位孔（11.1），定位柱（12.1）伸入定位孔（11.1）中使支撐座（12）定位在支撐底板（11）上；

所述的支撐座（12）為實心鐵塊頂部具有用于定位被測量球鉸的凹槽（12.2），凹槽（12.2）為與被測量球鉸外套相配合的圓弧形凹槽，被測量球鉸伸入至凹槽（12.2）中，凹槽（12.2）的寬度大于被測量球鉸的球鉸厚度0.1~0.2mm；

所述的壓頭組件（2）包括與靜態剛度試驗機頂板可拆卸連接的連接板（21）和與被測量球鉸的芯軸接觸的壓板（22），壓板（22）沿垂直向設置且數量為兩個，兩個壓板（22）在被測量球鉸上對稱設置，壓板（22）與連接板（21）為一體成型結構，壓板（22）底面具有與被測量球鉸芯軸接觸配合的圓弧面（22.1），凹槽（12.2）的兩側開與被測量球鉸芯軸隔開不接觸的限位凹槽（12.3），限位凹槽（12.3）可與被測量球鉸芯軸接觸限制被測量球鉸的徑向變形。

2.根據權利要求1所述的金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量工裝，其特征在于所述的連接板（21）上開有與靜態剛度試驗機頂板連接的連接孔（21.1），每個壓板（22）的外側均具有一個連接孔（21.1），連接孔（21.1）橫截面呈U字型。

3.根據權利要求1所述的金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量工裝，其特征在于所述的引伸計組件（3）包括底座（31）、與底座（31）連接的支桿（32）和裝在支桿（32）上的引伸計（33），支桿（32）沿垂向設置，引伸計（33）在支桿（32）上的安裝位置可調節，引伸計（33）位于被測量球鉸上方，引伸計（33）的測量探頭沿垂向伸出與被測量球鉸外套表面接觸。

4.根據權利要求3所述的金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量工裝，其特征在于所述的底座（31）為吸緊在支撐底板（11）上的磁性塊， 引伸計（33）具有箱體（33.1），支桿（32）頂端貫穿箱體（33.1），并通過螺栓將箱體（33.1）定位在支桿（32）上。

5.金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量方法，采用權利要求1至4任一項所述的金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量工裝進行測量，測量步驟如下，

第一步，根據被測量球鉸的外套外徑，選擇相匹配的支撐組件（1）并安裝至靜態剛度試驗機底板上；

第二步，將被測量球鉸置于支撐組件（1）上并定位，再根據被測量球鉸的位置將壓頭組件（2）裝在靜態剛度試驗機機頂板上；

第三步，調節引伸計組件（3）使其與被測量球鉸接觸，再下降靜態剛度試驗機頂板使被測量球鉸與壓頭組件（2）接觸但不受力；

第四步，根據被測量球鉸的徑向靜剛度需求和使用工況確定靜態剛度試驗機的加載載荷及加載速度，啟動靜態剛度試驗機通過壓頭組件（2）對被測量球鉸進行加載再載卸的多次循環加載；

第五步，根據靜態剛度試驗機的加載載荷及引伸計組件（3）的測量值，繪制被測量球鉸在多次徑向加載下的剛度曲線，再在剛度曲線中得出設定載荷下被測量球鉸的徑向靜剛度值。

6.根據權利要求5所述的金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量方法，其特征在于第三步具體是指調節引伸計組件（3）使其與被測量球鉸接觸，并將引伸計組件（3）的讀數調零，再下降靜態剛度試驗機頂板使壓頭組件（2）與被測量球鉸剛好接觸，且引伸計組件（3）的讀數保持零位。

7.根據權利要求5所述的金屬橡膠球鉸徑向靜剛度測量方法，其特征在于第四步中確定靜態剛度試驗機的加載載荷為0~25KN，加載速度為1mm/min~1.5mm/min，循環加載的次數不少于三次且每次的加載載荷和加載速度均相同；第五步中的設定載荷為1~20KN。