CN107512146A - 一种平衡轴橡胶衬套及平衡悬架总成 - Google Patents

一种平衡轴橡胶衬套及平衡悬架总成 Download PDF

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张世杰
杨永祥
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Abstract

本发明涉及一种平衡轴橡胶衬套及平衡悬架总成。其中所述橡胶衬套包括圆筒形的中心骨架与平行地设置在中心骨架一端的3个均为环形的外骨架、中间骨架、内骨架及设置在骨架内外面上的弹性体，所述中间骨架和内骨架套接在中心骨架上，所述外骨架在轴向方向超出中心骨架。所述平衡悬架总成包括钢板弹簧、平衡轴端盖、橡胶衬套、平衡轴壳、支架、骑马螺栓、板簧压板，所述支架包括平衡轴。本发明中橡胶衬套通过橡胶的剪切变形实现板簧绕平衡轴的转动，使用橡胶衬套后平衡轴各个方向均为橡胶连接，能够有效减少不平路面对车架的冲击，达提高疲劳寿命、提高平顺性；而且橡胶衬套在应用过程中无须润滑，无须维修保养，具有极佳的便利性。

Description

一种平衡轴橡胶衬套及平衡悬架总成
技术领域
本发明涉及卡车零部件领域，具体的说，是涉及一种平衡轴橡胶衬套及平衡悬架总成。
背景技术
在原有技术中，卡车平衡轴通常采用金属轴承。使用金属轴承不但需要润滑，容易造成润滑油泄露；而且存在钢与钢的刚性接触现象，整车平顺性差；同时也存在轴承自身重量大的问题。目前本领域已出现用于平衡轴的橡胶衬套，主要起到固定、缓冲、减震和受力传递的作用，有利于平衡轴的减震、牢固性、安全性及便利性。
在申请号为201420253566.0的专利文件中，公开了主题为“用于重型卡车的平衡轴橡胶衬套”的方案，方案内容为：“用于重型卡车的平衡轴橡胶衬套，具有金属骨架和弹性体 (1)，所述金属骨架内外圆周面上均设有弹性体 (1)，其特征在于：所述金属骨架由桶状金属骨架 (11)、环形金属加强筋板Ⅰ (2)、环形金属加强筋板Ⅱ (3) 和环形金属加强筋板Ⅲ (4) 构成，所述环形金属加强筋板Ⅰ (2)、环形金属加强筋板Ⅱ (3)和环形金属加强筋板Ⅲ (4)依次套装在桶状金属骨架 (11) 一端，且环形金属加强筋板Ⅰ (2)、环形金属加强筋板Ⅱ (3) 和环形金属加强筋板Ⅲ (4) 的外径依次减小。”
该对比文件公开了最多的技术特征，认定为最接近的现有技术。
该现有技术所提供的方案，在实际应用中存在以下不足：
1. 由于橡胶刚度较小，因此橡胶衬套需要预应力增加橡胶衬套刚度，防止橡胶过快蠕变；方案中明确“3个环形加强筋板依次套装在桶装金属骨架一端”，事实上限定了在金属骨架纵向方向，环形加强筋板不能超出桶状金属骨架。这样的结构下，环形加强筋板在承受纵向的预应力时，橡胶衬套与压紧构件的接触面受力点主要在桶状金属骨架的侧边，对整个接触面而言受力不均匀，影响固定效果；同时以桶状金属骨架的侧边会对包裹的弹性体产生较大的剪切力， 容易导致橡胶衬套的破损。
2. 骨架内圆周面上的弹性体成一体结构，在与平衡轴接触并固定时只依靠弹性体自身表面的摩擦力，从而导致摩擦力较低；同时也会导致不同部位间互相牵扯，如果桶状金属骨架局部变形，不但变形部位的接触和摩擦受影响，其他部位也会因相互牵扯而受到影响。
因此，开发出一种固定效果更好、更不易破损的平衡轴橡胶衬套是本领域技术人员亟待完成的任务。
发明内容
本发明的目的是解决橡胶衬套与压紧构件的接触面受力不均匀的问题，提供一种固定效果、耐用性更好的平衡轴橡胶衬套。
为达到这一目的，本发明采用的技术方案如下：
一种平衡轴橡胶衬套，包括圆筒形的中心骨架与平行地设置在中心骨架一端的均为环形的外骨架、中间骨架、内骨架及设置在所述各骨架内外面上的弹性体，其特征在于：
所述中间骨架和内骨架套接在中心骨架上，所述外骨架在轴向方向超出中心骨架。
优选的，所述外骨架、中间骨架、内骨架之间有填充弹性体的间距。
优选的，所述中心骨架内圆周面的弹性体上设置有至少2个纵向的橡胶开口。
优选的，所述中心骨架设有纵向贯通的开口，在设有外骨架的一端设有扩口。
优选的，所述外骨架内外环边缘设有至少一个缺口，端面设有至少一个凹槽。
优选的，所述中心骨架、外骨架、中间骨架、内骨架上均设有沟通两面的通孔。
本发明还提供一种平衡悬架总成，其特征在于，包括：
钢板弹簧、板簧压板、骑马螺栓、支架、平衡轴壳、平衡轴端盖、橡胶衬套；
所述支架设有平衡轴；
所述骑马螺栓将所述钢板弹簧、设置于钢板弹簧顶部的板簧压板与平衡轴壳夹紧连接；
所述的橡胶衬套为上述任一项方案中所述橡胶衬套。
本发明的有益效果是：
1.通过外骨架的位置设定为超出中心骨架，使得橡胶衬套在承受纵向的预应力时，由外骨架先承受压力，从而使接触面承受的压力较为均匀，固定效果更加牢固；
2.优选方案中，通过外骨架、中间骨架、内骨架之间设置有填充弹性体的空隙，使得三个环形骨架之间既有缓冲，又不会发生相对滑动；
3.优选方案中，橡胶开口的设置，不但增大了中心骨架内表面弹性体的摩擦力，也使这一部分弹性体分隔为几块，减少了相互影响，当出现中心骨架变形的现象时，能更好地保证摩擦固定效果；
4.优选方案中，外骨架上设置的缺口和凹槽，可以有效增大摩擦力。
附图说明
图1为本发明实施例1橡胶衬套结构示意图；
图2为本发明实施例1橡胶衬套中中心骨架4-2结构示意图；
图3为本发明实施例1橡胶衬套中外骨架4-5结构示意图；
图4为本发明实施例1橡胶衬套装配后状态示意图；
图5为本发明实施例2平衡悬架总成结构示意图。
图中，1.钢板弹簧，2.平衡轴端盖，3.螺栓，4.橡胶衬套，5.平衡轴壳，6.支架，6-1.平衡轴，7.骑马螺栓，8.板簧压板，4-1.弹性体，4-2.中心骨架，4-3.内骨架，4-4.中间骨架，4-5.外骨架，4-6.橡胶开口，4-7.缺口，4-8.开口，4-9.扩口，4-10.凹槽。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的实施方式进行详细说明如下：
实施例1：
如附图1所示，一种平衡轴橡胶衬套，包括圆筒形的中心骨架4-2和平行地设置在中心骨架4-2一端的外骨架4-5、中间骨架4-4、内骨架4-3与设置在所述各骨架内外面上的弹性体4-1；所述外骨架4-5、中间骨架4-4、内骨架4-3均为圆环形薄钢片，其材料为Q235。
所述中间骨架4-4和内骨架4-3套接在中心骨架4-2上，所述外骨架4-5在轴向方向超出中心骨架4-2；所述外骨架4-5、中间骨架4-4、内骨架4-3之间留有填充弹性体4-1的间距；所述外骨架4-5和内骨架4-3向外的端面设置的弹性体4-1为1mm厚。
所述中心骨架4-2内表面的弹性体4-1为0.5mm厚，且均匀设置有20个纵向的橡胶开口4-6，所述橡胶开口4-6深度达到中心骨架4-2内表面。
如附图2所示，所述外骨架4-5外环边缘分别均匀设有30个缺口4-7，端面设有12个条形凹槽4-10，所述凹槽4-10在内外环边缘之间居中且绕外骨架圆心绕圆周分布。所述外骨架4-5外表面设置的弹性体4-1，在缺口4-7和凹槽4-10的部位也分别设有相应的缺口和凹槽。
如附图3所示，中心骨架4-2设有纵向贯通的开口4-8，在设有外骨架4-5的一端设有扩口4-9。所述开口4-8既使中心骨架4-2自身具有圆周方向上的伸缩空间，也使中心骨架4-2内外圆周面的弹性体4-1连为一体，在灌注时便于成型，在使用时橡胶衬套本身较为牢固，当装配使用时，橡胶衬套4在径向上弹性更大，更易于与平衡轴6-1夹紧。所述扩口4-9可以减小橡胶衬套轴向压紧时橡胶弹性体被挤出的幅度，防止对弹性体4-1造成损坏。
本实施例所述橡胶衬套装配后状态如附图4所示，支架6包括平衡轴6-1，橡胶衬套4内表面与平衡轴6-1外表面受橡胶弹性作用而压紧；橡胶衬套4向外的端面受压后，弹性体4-1被挤入平衡轴壳5内，受此影响平衡轴套5内表面与橡胶衬套4的圆筒形部位外表面形成受压的紧密接触。圆筒形的衬套部位设置于平衡轴壳5与平衡轴6-1之间，外骨架4-5、中间骨架4-4、内骨架4-3部位设置于平衡轴端盖2与平衡轴壳5的端面之间。平衡轴端盖2通过螺栓3固定在平衡轴6-1端面上并将橡胶衬套4外侧端面压紧在平衡轴壳5端面。
实施例2：
如附图5所示，一种平衡悬架总成，包括：
钢板弹簧1、平衡轴端盖2、橡胶衬套4、平衡轴壳5、支架6、骑马螺栓7、板簧压板8；
所述支架6上设有平衡轴6-1；
所述钢板弹簧1两端安装在中、后桥上，所述骑马螺栓7将所述钢板弹簧1、设置于钢板弹簧1顶部的板簧压板8与平衡轴壳5夹紧连接；所述平衡轴壳5的板簧安装座与支架6的车架安装面平行。
本实施例中所述的橡胶衬套4为本说明书实施例1中所述橡胶衬套。
通过平衡轴端盖2施加的压力，所述的橡胶衬套4分别与支架6的平衡轴6-1的肩部和平衡轴壳5的端面压紧；平衡轴端盖2通过均布的6个螺栓3紧固在平衡轴6-1的端部以保持对橡胶衬套4的压紧力量；所述支架6通过螺栓安装在车架上。
结合附图4可以看出，所述橡胶衬套4安装后，由于螺栓3紧固后保持预紧力,橡胶衬套刚度增加，横向方向上不易被压缩，可以满足板簧横向定位的要求；夹紧后由于橡胶的切向刚度小，所以平衡轴壳5利用橡胶衬套的切向变形绕支架6的平衡轴6-1转动。
综上所述，带有橡胶衬套4的本实施例平衡悬架可以满足板簧横向定位和绕平衡轴6-1跳动的要求。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种平衡轴橡胶衬套，包括圆筒形的中心骨架（4-2）与平行地设置在中心骨架（4-2）一端的均为环形的外骨架（4-5）、中间骨架（4-4）、内骨架（4-3）及设置在所述各骨架内外面上的弹性体（4-1），其特征在于：所述中间骨架（4-4）和内骨架（4-3）套接在中心骨架（4-2）上，所述外骨架（4-5）在轴向方向超出中心骨架（4-2）。
2.根据权利要求1所述的平衡轴橡胶衬套，其特征在于，所述外骨架（4-5）、中间骨架（4-4）、内骨架（4-3）之间有填充弹性体（4-1）的间距。
3.根据权利要求1所述的平衡轴橡胶衬套，其特征在于，所述中心骨架（4-2）内圆周面的弹性体（4-1）上设置有至少2个纵向的橡胶开口（4-6）。
4.根据权利要求1所述的平衡轴橡胶衬套，其特征在于，所述中心骨架（4-2）设有纵向贯通的开口（4-8），在设有外骨架（4-5）的一端设有扩口（4-9）。
5.根据权利要求1所述的平衡轴橡胶衬套，其特征在于，所述外骨架（4-5）内外环边缘设有至少一个缺口（4-7），端面设有至少一个凹槽（4-10）。
6.根据权利要求1所述的平衡轴橡胶衬套，其特征在于，所述中心骨架（4-2）、外骨架（4-5）、中间骨架（4-4）、内骨架（4-3）上均设有沟通两面的通孔。
7.一种平衡悬架总成，其特征在于，包括：
钢板弹簧（1）、板簧压板（8）、骑马螺栓（7）、平衡轴壳（5）、支架（6）、平衡轴端盖（2）、橡胶衬套（4）；
所述支架（6）设有平衡轴（6-1）；
所述钢板弹簧（1）两端安装在所在车辆中、后桥上；
所述骑马螺栓（7）将所述钢板弹簧（1）、设置于钢板弹簧（1）顶部的板簧压板（8）与平衡轴壳（5）夹紧连接；
所述橡胶衬套（4）为如权利要求1~6任一项所述的橡胶衬套。
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