一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法技术

本发明专利技术涉及弹性橡胶件减震领域，具体为一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，上述杆端球铰包括外套、芯轴和橡胶层，橡胶层内设有多个隔套，将相邻隔套之间的橡胶型面与隔套相结合形成内凹的抗拉伸单元，抗拉伸单元包括凹底面、位于凹底面下侧且朝向球铰外侧的第一外侧面和位于凹底面上侧且朝向球铰外侧第二外侧面，通过将凹底面设置成多弧面段组合的橡胶型面结构来提高球铰橡胶层的抗拉伸性能。橡胶型面结构来提高球铰橡胶层的抗拉伸性能。橡胶型面结构来提高球铰橡胶层的抗拉伸性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，属于弹性橡胶件减震


技术介绍

[0002]杆端球铰是重要的减震连接元件，通过杆端球铰的变形来承受车体的偏扭转位移和径向载荷。杆端球铰包括芯轴、外套和橡胶层，为了增强橡胶体的径向刚度，使车体能承受更大的载荷，通常会在橡胶层中增加隔套。现有很多工况中，车体承受的偏扭载荷较大，在持续的偏扭位移中，杆端球铰容易因为拉伸过多而使得橡胶层断裂，抗拉伸性能弱。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，通过将隔套间整体内凹的抗拉伸单元的凹底面设置成多弧面段组合的橡胶型面结构来提高球铰的抗拉伸性能，在保证橡胶层大径向刚度的前提下，降低橡胶层的局部拉伸应力，增加拉伸距离，避免橡胶在承受偏扭载荷时断裂。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，上述杆端球铰包括外套、芯轴和橡胶层，橡胶层内设有多个隔套，将相邻隔套之间的橡胶型面与隔套相结合形成内凹的抗拉伸单元，抗拉伸单元包括凹底面、位于凹底面一侧且朝向球铰外侧的第一外侧面和位于凹底面相对于第一外侧面的另一侧且朝向球铰外侧第二外侧面，通过将凹底面设置成多弧面段组合的橡胶型面结构来提高球铰橡胶层的抗拉伸性能。
[0005]优选的，将多弧面段组合的橡胶型面结构设置成弧顶朝向球铰内侧的弧面段和弧顶朝向球铰外侧的弧面段，将弧顶朝向球铰外侧的弧面段的弧线长度设置成不小于弧顶朝向球铰内侧的弧面段的弧线长度，将弧顶朝向球铰外侧的弧面段的弧线外凸弧度设置成大于弧顶朝向球铰内侧的弧面段的弧线内凹弧度。
[0006]优选的，将所述多弧面段组合的橡胶型面结构设置为三段式弧面结构，分别为弧面段一S1、弧面段二S2和弧面段三S3，弧面段一S1的弧顶朝向球铰外侧，弧面段二S2和弧面段三S3的弧顶均朝向球铰内侧，弧面段一S1位于弧面段二S2和弧面段三S3之间且弧面段一S1的弧线长度不小于弧面段二S2和弧面段三S3的长度之和。
[0007]优选的，每个弧面段一S1的弧顶连线为L1，每个弧面段二S2和弧面段三S3的弧顶连线为L2，将L1和L2均设置为向球铰内侧内凹的曲线，曲线L1的半径小于曲线L2的半径且曲线L1和曲线L2同圆心设置。
[0008]优选的，曲线L1和曲线L2之间的距离设置为0.5mm
‑
2mm。
[0009]优选的，隔套包括隔套上侧面、隔套下侧面和隔套端面，隔套端面位于隔套上侧面和隔套下侧面的外侧端部并将隔套上侧面和隔套下侧面连接起来；隔套下侧面由原有的隔套弧面在靠近隔套端面位置处过渡形成直面型面的第二外侧面，弧面段三S3的上端与第二
外侧面的内端相连；隔套下侧面中原有的隔套弧面和直面型面的第二外侧面的过渡点为D点，穿过D点处并与第二外侧面垂直相交的直线为T1；曲线L2与直线T1之间的距离关系是：以T1为基准线，曲线L2位于T1的
±
0.5mm范围内，即将弧面段二S2和弧面段三S3的弧顶设置在直线T1的
±
0.5mm范围内。
[0010]优选的，第一外侧面为在其下方隔套上侧面上包胶后形成的橡胶型面，将弧面段二S2的下端与第一外侧面的内端相连。
[0011]优选的，靠近外套的一层隔套为外层隔套，将外套的宽度设置成小于外层隔套的宽度，且在外套和外层隔套之间硫化外层橡胶层。
[0012]优选的，将外层橡胶层设置成中部橡胶和侧部橡胶，侧部橡胶包裹在外套端面外并延伸至外层隔套的隔套上侧面上方；侧部橡胶的厚度是隔套间的橡胶层厚度的2倍以上。
[0013]优选的，球铰的橡胶层在硫化后采用冷出模方式，具体为将硫化后的球铰出模温度设置为40
°‑
90
°
；通过冷出模方式保证橡胶处于冷收缩状态而降低产品出模后橡胶的收缩。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中通过将隔套间整体内凹的抗拉伸单元的凹底面设置成多弧面段组合的橡胶型面结构，当球铰承受大偏扭载荷时，通过多弧面段组合的橡胶型面结构增加拉伸距离，分散局部应力，提高球铰橡胶层的抗拉伸性能。
[0015]2、本专利技术中将隔套间整体内凹的抗拉伸单元的凹底面设置成三段式弧面结构，通过合理的设置三段式弧面结构的弧线长度和弧度，提高球铰的局部抗拉伸性能。
[0016]3、本专利技术涉及的杆端球铰在硫化成型后，采用40
°‑
90
°
的冷出模方式来出模，保证橡胶层在出模时处于冷收缩状态而不会收缩太多，使三段式弧面结构设置的凹底面的三个弧面段出模后在原有的设计范围内不会收缩过多，保证球铰的抗拉伸能力。
附图说明
[0017]图1为实施例一中杆端球铰的整体结构示意图。
[0018]图2为图1中I处的的局部放大图。
[0019]图3为图2中A处的局部放大图。
[0020]图4为现有技术中常规隔套和橡胶层的示意图。
[0021]图5为本专利技术的实施例中取出做有限元分析的一层橡胶层（两个隔套加一层橡胶层）的示意图。
[0022]附图标记包括：外套1、芯轴2、橡胶层3、隔套4、隔套上侧面401、隔套下侧面402、隔套弧面4021、第二外侧面4022、隔套端面403、凹底面5、第一外侧面6、外层隔套7、中部橡胶801、侧部橡胶802、螺纹手柄9、弧面段一S1、弧面段二S2、弧面段三S3。
具体实施方式
[0023]下面结合附图1
‑
5以及具体实施例来进一步阐述本专利技术的内容：一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，上述杆端球铰包括外套1、芯轴2和橡胶层3，橡胶层3内设有多个隔套4，将相邻隔套4之间的橡胶型面与隔套4相结合形成内凹的抗拉伸单元，抗拉伸单元包括凹底面5、位于凹底面5一侧且朝向球铰外侧的第一外侧
面6和位于凹底面5相对于第一外侧面的另一侧且朝向球铰外侧第二外侧面4022，通过将凹底面5设置成多弧面段组合的橡胶型面结构来提高球铰橡胶层3的抗拉伸性能。
[0024]如图1所示，以上所述的杆端球铰包括外套1、芯轴2和橡胶层3，在外套1外侧还设有螺纹手柄9，本领域技术人员也可以根据实际情况将芯轴2换成内套，或者选择不设置螺纹手柄9或设置其他形式的手柄；在橡胶层3中设有多个隔套4，多个隔套4将整个橡胶层3分成了多层；球铰外侧的相邻隔套4之间形成了内凹的抗拉伸单元，抗拉伸单元包括凹底面5、第一外侧面6和第二外侧面4022，第一外侧面6位于凹底面5下侧且朝向球铰外侧设置，第二外侧面4022位于凹底面5上侧且朝向球铰外侧设置。本实施例将凹底面5设置成多弧面段组合的橡胶型面结构，以此来提高球铰橡胶层3的抗拉伸性能。
[0025]其中，上述多弧面段组合的橡胶型面结构包括弧顶朝向球铰内侧的弧面段和弧顶朝向球铰外侧的弧面段，将弧顶朝向球铰外侧的弧面段的弧线长度设置成不小于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，所述杆端球铰包括外套（1）、芯轴（2）和橡胶层（3），橡胶层（3）内设有多个隔套（4），其特征在于，将相邻隔套（4）之间的橡胶型面与隔套（4）相结合形成内凹的抗拉伸单元，抗拉伸单元包括凹底面（5）、位于凹底面（5）一侧且朝向球铰外侧的第一外侧面（6）和位于凹底面（5）相对于第一外侧面（6）的另一侧且朝向球铰外侧第二外侧面（4022），通过将凹底面（5）设置成多弧面段组合的橡胶型面结构来提高球铰橡胶层（3）的抗拉伸性能。2.根据权利要求1所述的提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，其特征在于，将多弧面段组合的橡胶型面结构设置成弧顶朝向球铰内侧的弧面段和弧顶朝向球铰外侧的弧面段，将弧顶朝向球铰外侧的弧面段的弧线长度设置成不小于弧顶朝向球铰内侧的弧面段的弧线长度，将弧顶朝向球铰外侧的弧面段的弧线外凸弧度设置成大于弧顶朝向球铰内侧的弧面段的弧线内凹弧度。3.根据权利要求2所述的提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，其特征在于，将所述多弧面段组合的橡胶型面结构设置为三段式弧面结构，分别为弧面段一S1、弧面段二S2和弧面段三S3，弧面段一S1的弧顶朝向球铰外侧，弧面段二S2和弧面段三S3的弧顶均朝向球铰内侧，弧面段一S1位于弧面段二S2和弧面段三S3之间且弧面段一S1的弧线长度不小于弧面段二S2和弧面段三S3的弧线长度之和。4.根据权利要求3所述的提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，其特征在于，每个弧面段一S1的弧顶连线为L1，每个弧面段二S2和弧面段三S3的弧顶连线为L2，将L1和L2均设置为向球铰内侧内凹的曲线，曲线L1的半径小于曲线L2的半径且曲线L1和曲线L2同圆心设置。5.根据权利要求4所述的提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，其特征在于，将所述曲线L1和曲线L2之间的距离设置为0.5mm
‑
2mm。6.根据权利要求5所述的提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法，其特征在于，在隔套（4）上设置隔套上侧面（401）、隔套下侧面（402）和隔套端面（4...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭方，张凯，易星，黄信，黄江彪，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：