專利名稱：一種球鉸類橡膠彈性元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種減振部件產(chǎn)品，特別是指球鉸類橡膠彈性元件；主要用于各種機(jī)車車輛的轉(zhuǎn)向架用的橡膠彈性元件中，特別是高速列車的電機(jī)懸掛系統(tǒng)中，同時也可以適用于工程機(jī)械等任何減振彈性連接的部位。
背景技術(shù)：
球鉸類橡膠彈性元件是常用的一種橡膠金屬復(fù)合的減振元件，可廣泛應(yīng)用于各種減振場所，尤其是在機(jī)車車輛的轉(zhuǎn)向架中應(yīng)用十分普遍。其中應(yīng)用最為普遍的又是三大件式(金屬外套+橡膠+芯軸)的結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)雖有一些特點(diǎn)，同時也有缺點(diǎn)；所述的特點(diǎn)是它們的性能能基本滿足各種工況的使用，而所述的缺點(diǎn)是，當(dāng)在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)徑向剛度和軸向剛度比大于30 :1，軸向剛度需要小于0. 5時，這種結(jié)構(gòu)就很難滿足要求。隨著機(jī)車車輛技術(shù)的發(fā)展，特別是高速列車技術(shù)的發(fā)展，車輛懸掛件需要更好地滿足車輛的動力學(xué)要求，各向剛度需要更好的匹配關(guān)系。在球鉸類彈性元件中實(shí)現(xiàn)徑向剛度和軸向剛度比大于30 :1甚至更大，就需要一種新型的結(jié)構(gòu)提供合適的徑向剛度和軸向剛度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有球鉸類橡膠彈性元件的不足，提供一種球鉸類橡膠彈性元件預(yù)壓縮方便，又易于控制徑向、軸向剛度比的新型球鉸類橡膠彈性元件制作。該種球鉸類橡膠彈性元件的球鉸既芯軸強(qiáng)度和安全性好，又徑向和軸向剛度比能大于30 1。根據(jù)本實(shí)用新型的目的，所提出的技術(shù)實(shí)施方案是一種球鉸類橡膠彈性元件，包括金屬芯軸、第一層金屬外套、第二層金屬外套、金屬隔套、彈性橡膠體，彈性橡膠體與金屬芯軸、金屬隔套、第一層金屬外套通過硫化成為彈性體，其特點(diǎn)在于彈性體是被壓入第二層金屬外套內(nèi)的；金屬隔套為二層以上；每層金屬隔套長度依次遞減；金屬隔套、第一層金屬外套及彈性橡膠體為兩瓣式結(jié)構(gòu)，且它們硫化后形成的空氣隔離段與水平夾角為45° ； 彈性體通過工裝將兩瓣的第一層金屬外套合攏后壓入第二層金屬外套，并對彈性橡膠體產(chǎn)生預(yù)壓縮應(yīng)力。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于彈性橡膠體與若干層金屬隔套硫化在一起，且每層金屬隔套長度依次遞減的結(jié)構(gòu)，有效地降低了軸向剛度，增大了徑向剛度；彈性橡膠體與金屬芯軸、兩瓣式結(jié)構(gòu)的金屬隔套和第一層金屬外套硫化后成為彈性體，使得硫化過程中的熱應(yīng)力在彈性體冷卻后得以消除；彈性體通過工裝將第一層金屬外套合攏，然后壓入第二層金屬外套中實(shí)現(xiàn)了對彈性橡膠體的預(yù)壓縮作用，同時可以增大或減小第二層金屬外套的內(nèi)徑尺寸來控制彈性橡膠體的預(yù)壓縮量。在結(jié)構(gòu)上主要有以下特點(diǎn)1. 彈性橡膠體與金屬芯軸、兩瓣式的金屬隔套和第一層金屬外套硫化在一起成為彈性體，從而硫化過程中的熱應(yīng)力在彈性體冷卻后得以消除；彈性體壓入第二層金屬外套之前，需用工裝將第一層金屬外套合攏；彈性體的外徑大于第二層金屬外套的內(nèi)徑，從而彈性體在壓入第二層金屬外套時，彈性橡膠體得到了徑向預(yù)壓縮應(yīng)力。改變第二層金屬外套內(nèi)徑或彈性體外徑中的一個或兩個都可以調(diào)整徑向預(yù)壓縮應(yīng)力。2.兩瓣式結(jié)構(gòu)的金屬隔套、第一層金屬外套及彈性橡膠體硫化后產(chǎn)生的空氣隔離段位于45°方向上，調(diào)整此空氣隔離段的方向可以得到不同的徑向剛度?？梢造`活的調(diào)整徑向剛度。3.金屬隔套及彈性橡膠體為多層結(jié)構(gòu)，層數(shù)>2 ；可調(diào)節(jié)金屬隔套的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)不同的徑向剛度和軸向剛度的配比。4.金屬隔套的長度依次遞減。5.徑向剛度和軸向剛度比彡30 1。這種新型球鉸是多層彈性橡膠體結(jié)構(gòu)，可以大幅減小軸向剛度；通過調(diào)整金屬隔套數(shù)量，及調(diào)整彈性體上的空氣隔離段方向，可以調(diào)整徑向剛度，在有限的空間內(nèi)徑向剛度和軸向剛度比可以達(dá)到彡30 :1。

圖1為本實(shí)用新型圖2的A-A剖視的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面示意圖。圖中1、金屬芯軸；2、金屬隔套；3、第一層金屬外套；4、第二層金屬外套；5、彈性橡膠體；6、空氣隔離段；7、彈性體。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一如附圖所示，給出了本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例，通過附圖可以看出，本實(shí)用新型涉及一種球鉸類橡膠彈性元件，由彈性體7和第二層金屬外套4組合構(gòu)成。彈性體7由金屬芯軸1、金屬隔套2、第一層金屬外套3和彈性橡膠體5組成，且金屬隔套2和彈性橡膠體5為多層結(jié)構(gòu)，彈性橡膠體5位于金屬芯軸1與金屬隔套2之間，或者金屬隔套2與第一層金屬外套3之間，或者兩個金屬隔套2之間；彈性橡膠體5的外表面與金屬隔套2或者第一層金屬外套3粘結(jié)在一起，內(nèi)表面與金屬芯軸1或者金屬隔套2粘結(jié)在一起。第一層金屬外套3、金屬隔套2為分瓣結(jié)構(gòu)，彈性橡膠體5也為分瓣結(jié)構(gòu)。彈性體7通過工裝將第一層金屬外套3合攏后，壓入與第二層金屬外套4組合成成品，第二層金屬外套4為整體結(jié)構(gòu)，彈性體7的外徑比第二層金屬外套4的內(nèi)徑大，通過壓裝對彈性橡膠體5進(jìn)行預(yù)壓縮。
權(quán)利要求1.一種球鉸類橡膠彈性元件，包括金屬芯軸、第一層金屬外套、第二層金屬外套、金屬隔套、彈性橡膠體，彈性橡膠體與金屬芯軸、金屬隔套、第一層金屬外套通過硫化成為彈性體，其特征在于彈性體是被壓入第二層金屬外套內(nèi)的；金屬隔套為二層以上；每層金屬隔套長度依次遞減；彈性體通過工裝將兩瓣的第一層金屬外套合攏后壓入第二層金屬外套， 并對彈性橡膠體產(chǎn)生預(yù)壓縮應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的球鉸類橡膠彈性元件，其特征在于金屬隔套、第一層金屬外套及彈性橡膠體為兩瓣式結(jié)構(gòu)，且它們硫化后形成的空氣隔離段與水平夾角為45°。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種球鉸類橡膠彈性元件，包括金屬芯軸、第一層金屬外套、第二層金屬外套、金屬隔套、彈性橡膠體，彈性橡膠體與金屬芯軸、金屬隔套、第一層金屬外套通過硫化成為彈性體，其中，彈性體是被壓入第二層金屬外套內(nèi)的；金屬隔套為二層以上；每層金屬隔套長度依次遞減；金屬隔套、第一層金屬外套及彈性橡膠體為兩瓣式結(jié)構(gòu)，且它們硫化后形成的空氣隔離段位于45°方向上；彈性體通過工裝將兩瓣的第一層金屬外套合攏后壓入第二層金屬外套，并對彈性橡膠體產(chǎn)生預(yù)壓縮應(yīng)力。
文檔編號F16C11/06GK202118165SQ20112009934
公開日2012年1月18日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者孫海燕, 榮繼剛 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司