[發明專利]一種提高桿端球鉸的橡膠層抗拉伸性能的方法

有效

• 申請號: 202110789939.0
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113503310B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 譚方;張凱;易星;黃信;黃江彪
• 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: F16C11/12
• 分類號: F16C11/12;F16C11/06;F16F15/08
• 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: 王宏

本發明涉及彈性橡膠件減震領域，具體為一種提高桿端球鉸的橡膠層抗拉伸性能的方法，上述桿端球鉸包括外套、芯軸和橡膠層，橡膠層內設有多個隔套，將相鄰隔套之間的橡膠型面與隔套相結合形成內凹的抗拉伸單元，抗拉伸單元包括凹底面、位于凹底面下側且朝向球鉸外側的第一外側面和位于凹底面上側且朝向球鉸外側第二外側面，通過將凹底面設置成多弧面段組合的橡膠型面結構來提高球鉸橡膠層的抗拉伸性能。

技術領域

本發明涉及一種提高桿端球鉸的橡膠層抗拉伸性能的方法，屬于彈性橡膠件減震技術領域。

背景技術

桿端球鉸是重要的減震連接元件，通過桿端球鉸的變形來承受車體的偏扭轉位移和徑向載荷。桿端球鉸包括芯軸、外套和橡膠層，為了增強橡膠體的徑向剛度，使車體能承受更大的載荷，通常會在橡膠層中增加隔套。現有很多工況中，車體承受的偏扭載荷較大，在持續的偏扭位移中，桿端球鉸容易因為拉伸過多而使得橡膠層斷裂，抗拉伸性能弱。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種提高桿端球鉸的橡膠層抗拉伸性能的方法，通過將隔套間整體內凹的抗拉伸單元的凹底面設置成多弧面段組合的橡膠型面結構來提高球鉸的抗拉伸性能，在保證橡膠層大徑向剛度的前提下，降低橡膠層的局部拉伸應力，增加拉伸距離，避免橡膠在承受偏扭載荷時斷裂。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種提高桿端球鉸的橡膠層抗拉伸性能的方法，上述桿端球鉸包括外套、芯軸和橡膠層，橡膠層內設有多個隔套，將相鄰隔套之間的橡膠型面與隔套相結合形成內凹的抗拉伸單元，抗拉伸單元包括凹底面、位于凹底面一側且朝向球鉸外側的第一外側面和位于凹底面相對于第一外側面的另一側且朝向球鉸外側第二外側面，通過將凹底面設置成多弧面段組合的橡膠型面結構來提高球鉸橡膠層的抗拉伸性能。

優選的，將多弧面段組合的橡膠型面結構設置成弧頂朝向球鉸內側的弧面段和弧頂朝向球鉸外側的弧面段，將弧頂朝向球鉸外側的弧面段的弧線長度設置成不小于弧頂朝向球鉸內側的弧面段的弧線長度，將弧頂朝向球鉸外側的弧面段的弧線外凸弧度設置成大于弧頂朝向球鉸內側的弧面段的弧線內凹弧度。

優選的，將所述多弧面段組合的橡膠型面結構設置為三段式弧面結構，分別為弧面段一S1、弧面段二S2和弧面段三S3，弧面段一S1的弧頂朝向球鉸外側，弧面段二S2和弧面段三S3的弧頂均朝向球鉸內側，弧面段一S1位于弧面段二S2和弧面段三S3之間且弧面段一S1的弧線長度不小于弧面段二S2和弧面段三S3的長度之和。

優選的，每個弧面段一S1的弧頂連線為L1，每個弧面段二S2和弧面段三S3的弧頂連線為L2，將L1和L2均設置為向球鉸內側內凹的曲線，曲線L1的半徑小于曲線L2的半徑且曲線L1和曲線L2同圓心設置。

優選的，曲線L1和曲線L2之間的距離設置為0.5mm-2mm。

優選的，隔套包括隔套上側面、隔套下側面和隔套端面，隔套端面位于隔套上側面和隔套下側面的外側端部并將隔套上側面和隔套下側面連接起來；隔套下側面由原有的隔套弧面在靠近隔套端面位置處過渡形成直面型面的第二外側面，弧面段三S3的上端與第二外側面的內端相連；隔套下側面中原有的隔套弧面和直面型面的第二外側面的過渡點為D點，穿過D點處并與第二外側面垂直相交的直線為T1；曲線L2與直線T1之間的距離關系是：以T1為基準線，曲線L2位于T1的±0.5mm范圍內，即將弧面段二S2和弧面段三S3的弧頂設置在直線T1的±0.5mm范圍內。

優選的，第一外側面為在其下方隔套上側面上包膠后形成的橡膠型面，將弧面段二S2的下端與第一外側面的內端相連。

優選的，靠近外套的一層隔套為外層隔套，將外套的寬度設置成小于外層隔套的寬度，且在外套和外層隔套之間硫化外層橡膠層。

優選的，將外層橡膠層設置成中部橡膠和側部橡膠，側部橡膠包裹在外套端面外并延伸至外層隔套的隔套上側面上方；側部橡膠的厚度是隔套間的橡膠層厚度的2倍以上。