[发明专利]球铰三向加载疲劳试验装置

说明书

球铰三向加载疲劳试验装置，其特征在于包括用于为试验球铰的径向加载提供动力的垂向动力机构一、用于为试验球铰的偏转加载和扭转加载提供动力的垂向动力机构二、对试验球铰施加径向载荷的径向施力装置、对试验球铰施加偏转载荷的偏转施力装置、对试验球铰施加扭转载荷的扭转施力装置、用于定位试验球铰的球铰定位装置和水平工作台，垂向动力机构一和垂向动力机构二并排架设在工作台上方；本发明提供的球铰三向加载疲劳试验装置，结构紧凑、占用空间小且三向加载同步性更高。

技术领域

本发明涉及金属橡胶球铰试验技术领域，具体涉及一种球铰三向加载疲劳试验装置。

背景技术

金属橡胶球铰是常用的一种减振降噪元件，作为一种能够传递径向、轴向、偏转和扭转等多向载荷的活动“关节”，广泛应用于机械、机车及汽车等领域。主要作用是实现减振、缓冲及弹性连接。为了承受多向载荷的瞬时冲击和疲劳作用，金属橡胶球铰不仅要满足各向刚度特性，还需具有一定的耐疲劳性能。在实际装车运行过程中，金属橡胶球铰会同时承受径向、轴向、偏转和扭转中的单向或多向组合载荷。为了更真实、准确地模拟金属橡胶球铰的耐疲劳性能，对疲劳试验装置提出了更高的要求。

申请号为200610033543.7，名称为“一种橡胶球铰三向加载疲劳试验方法及装置”的中国发明专利，公开了一种橡胶球铰三向加载疲劳试验装置，包括径向、偏转和扭转三向加载疲劳实验装置，向试验橡胶球铰施加机械力的方式对试验橡胶球铰进行三向加载综合疲劳实验。该装置共需要三个独立的油缸，其中径向施力装置和扭转施力装置各需连接一个独立的垂向油缸，偏转施力装置需要连接一个独立的横向油缸，横向油缸的设置增大了试验装置的占用空间，各施力装置间的加载同步性较差。

申请号为201120268837.6，名称为“一种橡胶球铰加载疲劳试验装置”的中国实用新型专利，公开了一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，包括至少一个径向施力装置，至少一个偏转施力装置和至少一个扭转施力装置。其中径向施力装置和偏转施力装置均包括一个垂向油缸，扭转施力装置包括一个水平油缸，此实用新型公开的试验装置至少包括三个油缸，并至少有一个油缸为水平设置，与上述发明专利相同，横向油缸的设置增大了试验装置的占用空间，使整个试验装置结构不够紧凑。

发明内容

本发明针对现有技术中的球铰加载疲劳试验装置，各施力装置均包括一个加载油缸，结构不够紧凑，且横向油缸的设置占用空间大的缺陷，通过对现有技术中的球铰加载疲劳试验装置进行改进，提供了一种球铰三向加载疲劳试验装置，其结构紧凑、占用空间小且三向加载同步性更高。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：球铰三向加载疲劳试验装置，其特征在于包括用于为试验球铰的径向加载提供动力的垂向动力机构一、用于为试验球铰的偏转加载和扭转加载提供动力的垂向动力机构二、对试验球铰施加径向载荷的径向施力装置、对试验球铰施加偏转载荷的偏转施力装置、对试验球铰施加扭转载荷的扭转施力装置、用于定位试验球铰的球铰定位装置和水平工作台，垂向动力机构一和垂向动力机构二并排架设在工作台上方；

试验球铰沿水平方向装在球铰定位装置中，试验球铰芯轴的两端从球铰定位装置中伸出，球铰定位装置可转动地安装在工作台上的支撑座上，径向施力装置架设于球铰定位装置的上方并将试验球铰的芯轴两端夹持，垂向动力机构一与径向施力装置连接并带动径向施力装置上下运动，使径向施力装置带动试验球铰的芯轴上下运动拉压试验球铰中的橡胶层；

偏转施力装置平行于试验球铰水平设置，偏转施力装置的一端与球铰定位装置连接，另一端通过连杆组件与垂向动力机构二连接，垂向动力机构二带动连杆组件上下运动，通过偏转施力装置将连杆组件的上下运动转换为球铰定位装置在支撑座上的摆动，使定位在球铰定位装置中的试验球铰外套与芯轴之间发生偏转；

扭转施力装置装在垂向动力机构二的下端，并通过平行于偏转施力装置的扭杆关节组件与试验球铰靠近垂向动力机构二侧的芯轴端连接，垂向动力机构二通过扭转施力装置带动扭杆关节组件绕轴向旋转，从而带动试验球铰芯轴扭转。