[发明专利]一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法和多层杆端球铰

说明书

本发明涉及弹性橡胶件减震领域，具体为一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，在外套内周面内侧开设凹槽并在凹槽内硫化橡胶，通过增加最外层隔套与外套之间在外套内周面上的橡胶应力释放范围来降低杆端球铰的偏扭转刚度。本方案还在凹槽的槽底设置了若干狭长型小槽，在若干小槽中硫化橡胶，还可通过凹槽和若干小槽增加最外层隔套与外套之间的粘结面积以防止球铰在承受大偏扭载荷时最外层橡胶从外套与最外层隔套之间剥离。本发明还提供了一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的结构。

技术领域

本发明涉及弹性橡胶件减震技术领域，尤其涉及一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法和多层杆端球铰。

背景技术

杆端球铰是重要的减震连接元件，多用于火车、高铁、汽车、轮船或飞机上，当机体承受径向、扭转和偏转等复杂载荷工况时，通过杆端球铰的变形来承受偏扭转角度和径向载荷，防止机体在运行时侧翻。为了增加橡胶体的径向刚度，使机体能承受更大的径向载荷，很多工况下会在橡胶层中增加隔套，隔套将橡胶层分成多层，在机体的高速运行过程中，为了提高机体的安全性和舒适性，需要一种可提供大偏扭自由度即小偏扭刚度的多层杆端球铰，但现有的多层杆端球铰尚不能满足上述要求，因此需要对此提出改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，通过增加最外层隔套与外套之间在外套内周面上的橡胶应力释放范围来降低杆端球铰的偏扭转刚度。本发明还提供了一种降低偏扭转刚度的多层杆端球铰。

为达到上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，在外套内周面内侧开设凹槽并在凹槽内硫化橡胶，通过增加最外层隔套与外套之间在外套内周面上的橡胶应力释放范围来降低杆端球铰的偏扭转刚度。

优选的，在外套外周面上增设补强块，将凹槽与补强块相对设置在外套圆周方向的内外两侧；将凹槽与杆端球铰的主承载方向错开设置。

优选的，将凹槽设置成曲面凹槽，曲面凹槽开口的大小大于曲面凹槽槽底的大小。

优选的，在曲面凹槽的槽底设置若干狭长型的小槽，在若干小槽中硫化橡胶，通过曲面凹槽和若干小槽增加最外层隔套与外套之间的粘结面积以防止球铰在承受大偏扭载荷时最外层橡胶从外套与最外层隔套之间剥离。

优选的，将外套两端面之间弧形的外套内周面的截面，即弧形的外套内侧面在靠近外套端面处设置成平行于芯轴水平中轴线S的水平直面，在水平直面与外套端面之间设置从水平直面外端部朝向外套外侧面向外倾斜的斜直面，外套外侧面即外套两端面之间弧形的外套外周面的截面，以增大外套端部和最外层隔套端部处开口的大小，增大球铰承受大偏扭载荷时外套端部和最外层隔套端部开口处橡胶层的应力释放空间，降低偏扭转刚度。

优选的，将最外层隔套的宽度M设置成大于外套的宽度N，以在降低偏扭转刚度的同时，增强球铰在最外层橡胶处的径向刚度。

优选的，在外套端面外侧硫化端面橡胶包，端面橡胶包包裹在外套端面中部下方；将端面橡胶包与外套端面相连的橡胶型面一设成弧面，将端面橡胶包远离外套端面的橡胶型面二设置成垂直于芯轴水平中轴线S的直面，橡胶型面一的下端与橡胶型面二的上端连接。

一种降低偏扭转刚度的多层杆端球铰，包括外套、芯轴和位于外套与芯轴之间的橡胶层，橡胶层中设有多层隔套，与外套相邻的一层隔套为最外层隔套；外套包括外套外周面和外套内周面，外套内周面和外套外周面分别为外套圆周方向的内外圆周面；外套外周面和外套内周面由两个外套端面相连接，外套外周面和外套内周面在两个外套端面之间的截面均为弧形面，分别为弧形的外套内侧面和外套外侧面；弧形的外套内侧面在靠近外套端面处为平行于芯轴水平中轴线S的水平直面，水平直面通过从水平直面端部朝向外套外侧面朝外倾斜的斜直面连接。