CN101178106A - 一种橡塑复合衬套 - Google Patents

Abstract

一种橡塑复合衬套，属于汽车零部件连接用的减震器件或滑动轴承，橡胶套体1固定在钢套2的外圆柱表面上，在钢套2的内孔中固定有塑料衬套5。橡胶套体1中部的外圆柱表面上至少设置有一圈环形凹槽6，橡胶套体1的两端部制有圆锥倒角7。有利过盈装配及变刚度设计。克服了衬套的胶层“堆积”，“轴向回缩”及“压装不到位”以及衬套跑偏、倾斜、偏磨等现象。塑料衬套5采用含油尼龙或聚甲醛材料，可适用于重载工况，具有磨耗小，重量轻，耐腐蚀，制造简单，摩擦系数小，性能稳定等特点，密封性好，可实现免维护。

Description

一种橡塑复合衬套

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件连接用的减震器件，也涉及一种滑动轴承。具体来说涉及一种橡塑复合衬套。

背景技术

恶劣的使用工况缩短了汽车各大总成的使用寿命，在各总成间采用柔性联接可以控制震动的传递，降低震源的激发力。以缓解工况。橡胶衬套常见于汽车总成间及杆系间柔性联接之中，其结构形式分为三种：一是纯橡胶衬套，在负荷较小时使用、成本低：二是粘接金属内筒式橡胶衬套，在负荷适中时使用、成本适中；但这两种衬套避免在使用过程中胶层“轴向回缩”及“压装不到位”等现象。消减在使用过程中衬套跑遍、倾斜、偏磨，等现象。三是有金属内外筒的橡胶衬套，如中国专利公告号：CN200958539，公告日：2007年10月10日，实用新型名称为《复合式橡胶衬套》所述，其橡胶层粘贴在金属内轴管外表面上，然后压入金属外壳中，外壳两端进行缩口挤压，限制了橡胶的轴向变形，增强了复合橡胶衬套轴向的承载能力和扭转能力，提高了复合橡胶衬套的径向刚度及轴向的承载能力，主要在负荷较大时使用、成本较高。以上三种橡胶衬套均是利用橡胶层扭变缓解轴向扭转冲击，橡胶层长期的扭变容易产生老化、磨损、开裂等现象，以致使用寿命短。而且由于该类衬套均采用过盈配合方式安装，前述的衬套在压装时，橡胶层易出现“堆积”、“轴向回缩”、“压装不到位”和橡胶变形量过大等现象，导致衬套在使用过程中出现跑遍、倾斜、偏磨和重负载减震性差的异常情况。

发明内容

本发明的目的是针对现有衬套橡胶层受力不均匀，扭变量和磨损量大，减震性能较差，使用寿命短的缺陷和不足，提出一种受力和磨损均匀，减震效果较好，使用寿命长的橡塑复合衬套。

本发明的目的是通过以下方式实现的：一种橡塑复合衬套，包括橡胶套体和钢套，橡胶套体固定在钢套的外圆柱表面上，在钢套的内孔中固定有塑料衬套。

本发明所述橡胶套体中部的外圆柱表面上至少设置有一圈环形凹槽，所述橡胶套体的两端部制有圆锥倒角。

本发明还可以使圆锥倒角的斜角为15-45°。

本发明所述塑料衬套的轴向长度小于钢套的轴向长度，在塑料衬套两端的钢套内孔中设置有密封环。

本发明所述密封环由弹性体与金属骨架粘接或压合而成，密封环内孔上的弹性体倾斜朝向钢套的外端。

本发明所述塑料衬套的内孔中设置有回油槽。

本发明所述回油槽为螺旋线形或交叉线形或沿轴向贯通的直线形。

本发明所述塑料衬套采用含油尼龙或聚甲醛材料制成。

因此，与现有技术相比本发明具有以下明显的优点：

1.橡胶衬套两端面呈现圆锥形，边缘部分以圆弧过渡，衬套中部设计有一至多道明显的凹弧槽，其正面投影类似双峰或多峰形，有利过盈装配及变刚度设计。

a、用双峰或多峰式结构有利于克服衬套压装时所产生的胶层“堆积”，避免了使用过程中胶层“轴向回缩”及“压装不到位”以及衬套跑偏、倾斜、偏磨等现象。

b、采用双峰或多峰式结构可使汽车在轻载或震动不剧烈的情况下，衬套径向刚度较小，使橡胶套体可较为充分地吸收冲击能量，发挥橡胶衬套的减震作用；在汽车剧烈震动或负载较大时，衬套径向刚度随之提高，以避免因橡胶套体在重负载下变形量过大而导致产品整体结构的破坏。

2.塑料衬套为内壁带有回油槽的管状，回油槽可以贮存润滑脂、积屑和排屑。延长产品的使用寿命。回油槽可设计为交叉槽、螺旋槽以及轴向贯通的沟槽等形式。金属轴销和塑料衬套共同组成对偶摩擦副，以缓解胶层过渡扭变，力求将橡胶套体的多轴向受力环境转化为单轴向受力环境，以延长使用寿命。

3.塑料衬套采用含油尼龙或聚甲醛材料，可适用于重载工况，具有磨耗小，重量轻，耐腐蚀，制造简单，摩擦系数小，性能稳定等特点。

4.在钢套内孔的两端部压装有密封环，防止外界灰尘、沙石、泥土等进入塑料衬套中，以提高橡塑复合衬套摩擦副的密封效果，进而减少维护保养的工作量，实现橡塑复合衬套总成的免维护。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是塑料衬套5内一种油槽的结构示意图；

图3是塑料衬套5内另一种油槽的结构示意图；

图4是塑料衬套5内第三种油槽的结构示意图；

图5是密封环3的结构示意图：

图6是本发明衬套总成的径向刚度曲线图。

图中，橡胶套体1、钢套2、密封环3、金属轴销4、塑料衬套5、环形凹槽6、圆锥倒角7、回油槽8、弹性体9、金属骨架10。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述：

参见图1，一种橡塑复合衬套，包括橡胶套体1和钢套2，橡胶套体1固定在钢套2的外圆柱表面上，在钢套2的内孔中固定有塑料衬套5。橡胶套体1硫化粘接在钢套2的外层即外圆柱表面上，构成橡胶衬套。塑料衬套5以一定的过盈量压装入钢套2的内孔中，形成橡塑复合衬套总成。然后在塑料衬套5内孔中安装与之相配合的金属轴销4。

参见图1，图6，所述橡胶套体1中部的外圆柱表面上至少设置有一圈环形凹槽6，也可以设置二至四道环形凹槽6，以形成类似双峰或多峰式的结构，缓解衬套在压装时产生的胶层“堆积”，避免衬套总成出现跑遍、倾斜、偏磨等现象，同时既可以提高橡胶套体1在轻载时的吸震性能，又可以防止橡胶套体1在重负载时因变形量过大而导致损坏。环形凹槽6的断面形状为半圆形或弧形，其槽深一般为橡胶套体1厚度的1/2-3/5。为便于衬套总成在零部件轴孔中的过盈装配，可以在橡胶套体1的两端部制有圆锥倒角7。圆锥倒角7的斜角一般为15-45°。其圆锥倒角7与橡胶套体1的外圆柱面之间可以采用圆弧过渡。

参见图2，图3，图4，所述塑料衬套5的内孔中设置有回油槽8。其回油槽8可以是如图2所示的螺旋线形，也可以是如图3所示的交叉线形，也可以是如图4所示沿轴向贯通的直线形。为提高重载工况下的润滑性能，减少磨损，塑料衬套5最好是采用含油尼龙或聚甲醛材料制成。

参见图1，图5，为提高橡塑复合衬套的密封效果，防止外界灰尘、沙石、泥土对金属轴销4、塑料衬套5所构成摩擦副的侵扰，减少维护保养的工作量，实现橡塑复合衬套总成的免维护，最好是使所述塑料衬套5的轴向长度小于钢套2的轴向长度，在塑料衬套5的两端钢套2内孔中设置有密封环3。即在钢套2内孔的两端压装密封环3。所述密封环3由弹性体9与金属骨架10粘接或压合而成，密封环3内孔上的弹性体9倾斜朝向钢套2的外端。弹性体9与金属轴销4的外圆柱表面紧密接触，阻止外界灰尘、沙粒的进入。

本发明结构制作成某型载重车空气悬架系统托臂梁前端的衬套试验品，用于车架与车桥的联接。其中塑料衬套5采用含油尼龙材料制成，塑料衬套1内孔中的回油槽8采用如图2所示的形状，其摩损试验的数据及与同类型其他产品性能的比较参见表1。

表1、摩擦磨损试验数据

试验项目		本发明衬套材料	POM牌号：宝理HP25X	POM牌号：杜邦500P	锡青铜(无润滑油状态)
						摩擦系数(对45钢)		0.15	0.14	0.14	0.41
磨损试验(单位：mm3)200转/分钟；4小时；对45钢	200N	1.12	4.33	2.03	0.93
						1000N	8.97	5分钟后剧烈磨损并受热气化，	15分钟后剧烈磨损并受热气化	40分钟后剧烈磨损并受热气化

从表1中可见，采用含油尼龙制成的本发明塑料衬套较聚甲醛衬套及钢背复合锡青铜双金属衬套具有明显的性能优势。以上衬套试验品经装车试验，具有安装方便，耐磨损，变刚度性能好等优点。在轻载和重负载工况下均有良好的减震性能，且故障少，基本可实现免维护，使用寿命可提高20％左右。

Claims (8)

1.一种橡塑复合衬套，包括橡胶套体(1)和钢套(2)，其特征在于：橡胶套体(1)固定在钢套(2)的外圆柱表面上，在钢套(2)的内孔中固定有塑料衬套(5)。

2.根据权利要求1所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：所述橡胶套体(1)中部的外圆柱表面上至少设置有一圈环形凹槽(6)，所述橡胶套体(1)的两端部制有圆锥倒角(7)。

3.根据权利要求1或2所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：圆锥倒角(7)的斜角为15-45°。

4.根据权利要求1所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：所述塑料衬套(5)的轴向长度小于钢套(2)的轴向长度，在塑料衬套(5)两端的钢套(2)内孔中设置有密封环(3)。

5.根据权利要求4所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：所述密封环(3)由弹性体(9)与金属骨架(10)粘接或压合而成，密封环(3)内孔上的弹性体(9)倾斜朝向钢套(2)的外端。

6.根据权利要求1所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：所述塑料衬套(5)的内孔中设置有回油槽(8)。

7.根据权利要求6所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：所述回油槽(8)为螺旋线形或交叉线形或沿轴向贯通的直线形。

8.根据权利要求1或4或6所述的一种橡塑复合衬套，其特征在于：所述塑料衬套(5)采用含油尼龙或聚甲醛材料制成。

Images