[发明专利]一种提高杆端球铰的橡胶层抗拉伸性能的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。

发明内容

为解决上述问题，本发明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。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：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。

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。

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。

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。

优选的，曲线L1和曲线L2之间的距离设置为0.5mm-2mm。

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。

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。

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。

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。