CN102322474A - 一种试验用金属衬套结构 - Google Patents

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冯昕昀
伊斯武
成亚南
张以军
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Abstract

本发明提供了一种试验用金属衬套结构，它包括衬套，其特征在于：衬套内套设连接轴，所述连接轴与衬套孔内壁有球面连接段。本发明的金属衬套结构的连接轴和外界固定物的过盈配合使它们之间相对无转动和滑动。在使用中，由于连接轴通过上面的螺纹与外界固连，而衬套与结构件固连，因此结构件与外界的相对运动则通过衬套和连接轴间形成的球铰来实现，从而实现了通过点约束来约束结构件。这样即使铰接轴线不重合也不会产生过约束，更符合结构件的实际运动，对试验结果影响较小。

Description

一种试验用金属衬套结构
技术领域
本发明属于车用零部件领域，具体是指一种试验用金属衬套结构。
背景技术
传统的橡胶衬套由金属或尼龙外壳、金属内芯和橡胶体三部分组成，橡胶体产生柔性变形使车辆具有更好的舒适性。但在车辆上，铰接处的橡胶衬套不会单独使用，一般成对出现，如三角臂前后铰接、扭力梁前铰接等。而大多数情况下成对铰接处的衬套轴线并不重合。如果采用橡胶衬套，虽然衬套的轴线不重合仍可以通过衬套内橡胶体的变形来运动。
但在零件开发过程中，橡胶衬套尚未制造出来，这时在做零件试验时，为了考查如三角臂、扭力梁等的底盘结构件的刚度、强度等性能，此时就需要用一种试验用金属衬套来代替橡胶衬套。且在考查结构件自身刚度、强度时，要求避开衬套变形的影响，此时也需要用一种试验用金属衬套来代替橡胶衬套。传统的代替橡胶的方法是用一根如金属棒的刚性轴来代替，但由于两边衬套轴线有夹角，每边衬套相当于加了一个线约束，故而此方法定会引起结构件的过约束，导致与结构件实际运动差异很大，大大影响试验结果的准确性。
发明内容
本发明的目的是根据上述不足提供一种试验用金属衬套结构，这种金属衬套结构可以代替橡胶衬套，并且不会引起过约束，能更符合结构件的实际运动，对试验结果影响较小。
本发明的技术方案如下：一种试验用金属衬套结构，它包括衬套，其特征在于：衬套内套设连接轴，所述连接轴与衬套孔内壁有球面连接段。
所述连接轴中部设有球形突起，衬套内壁设有与球形突起配合的球形凹槽。
所述衬套为两半拼成，内壁各设有同心等半径的球冠状凹槽，外壁一端各设有环状台肩。
所述球形凹槽的半径稍大于球形突起的半径。
连接轴与衬套孔内壁的球面连接段之间涂抹有润滑脂。
所述连接轴与衬套相对的摆动角度不低于10-40度。
所述衬套的孔径Φ30-45mm，连接轴的杆径Φ16-24mm。
所述连接轴两端设有螺纹。
本发明的金属衬套结构的连接轴和外界固定物之间为过盈配合，使它们之间相对无转动和滑动。同时连接轴通过上面的螺纹与外界固连，而衬套套入套筒中与结构件固连，并且通过衬套上的台肩卡位，因此结构件与外界的相对运动则通过衬套和连接轴间形成的球铰来实现，从而实现了通过点约束来约束结构件。这样即使铰接轴线不重合也不会产生过约束，更符合结构件的实际运动，对试验结果影响较小。而且在衬套和连接轴的球形连接段之间涂抹有润滑脂，也可以减小对实验结果的影响。这样在考查结构件刚度、强度时，可以完全衬套中橡胶变形的影响，更加接近于真实的结构件自身性能，这一点是用橡胶衬套所不能达到的。
通过本发明的金属衬套可以达到如下的有益效果：
1、试验中可以完全真实地考查结构件的刚度、强度等特性，而不会有采用橡胶衬套所带来的橡胶变形的影响；
2、试验中可以完全真实在模拟结构件在橡胶衬套处的约束；
3、克服了传统形式的代替橡胶衬套所用夹具会引起结构件过约束的缺陷。
附图摘要
图1为发明的剖面图；
图2为发明的衬套局部结构示意图；
图3为发明的安装结构示意图；
1.衬套、2.连接轴、3.球冠状凹槽、4.球形突起、5.螺纹、6.套筒、7.螺母、8.外界固定物、9.台肩。
具体实施方式
以下结合附图来进一步说明本发明：
如图1-3所示，本发明所述的试验用金属衬套结构，它包括衬套1和置于衬套1内的连接轴2。所述连接轴2为杆状且中部设有球形突起4，衬套1为空心圆柱体且内壁设有与球形突起4配合的球形凹槽。所述衬套1为两半拼成，内壁各设有同心等半径的球冠状凹槽3，外壁一端各设有环状台肩9。装配时可以将两半衬套1套在连接轴2外，然后再将衬套1套入套筒6中，并通过台肩9卡位。球形凹槽的半径稍大于球形突起4的半径，并在二者之间涂抹有润滑脂。这样通过此连接轴2上的球形突起4与衬套1内的球冠状凹槽3形成球铰，构成点约束，并且润滑脂可以使球形突起4跟球冠状凹槽3的配合更好，球铰的转动更好。连接轴2与衬套1相对的摆动角度不低于实车橡胶衬套的摆动角度，即10-40度。摆动角度的要求可以有多种方式实现，本实施例采用控制衬套1的孔径及连接轴2的杆径的方式。所述衬套1的孔径Φ30-45mm，连接轴2的杆径Φ16-24mm。连接轴2的两端设有螺纹5，可以通过螺母7与外界固定物8固联。外界固定物8和连接轴2之间采用过盈配合，可以使外界固定物8与连接轴2相对无转动和滑动，更好的与实际状况拟合。
连接轴2的加工过程中可以直接车出中间球形突起4，然后加工两端的螺纹5，也可以将两根螺杆焊接在一个钢球的两端，但需要保证两螺杆同轴。
由于套筒6与连接轴2之间是球面铰接连接，因此即使轴线不重合也不会产生过约束。套筒6运动时会将两球心点的连线作为轴线作旋转运动，与实际情况较符。

Claims (8)

1.一种试验用金属衬套结构，它包括衬套，其特征在于：衬套内套设连接轴，所述连接轴与衬套孔内壁有球面连接段。
2.根据权利要求1所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述连接轴中部设有球形突起，衬套内壁设有与球形突起配合的球形凹槽。
3.根据权利要求2所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述衬套为两半拼成，内壁各设有同心等半径的球冠状凹槽，外壁一端各设有环状台肩。
4.根据权利要求2所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述球形凹槽的半径稍大于球形突起的半径。
5.根据权利要求1所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述连接轴与衬套孔内壁的球面连接段之间涂抹有润滑脂。
6.根据权利要求1所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述连接轴与衬套相对的摆动角度不低于10-40度。
7.根据权利要求1所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述衬套的孔径Φ30-45mm，连接轴的杆径Φ16-24mm。
8.根据权利要求1所述的试验用金属衬套，其特征在于：所述连接轴两端设有螺纹。
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