CN1236074A - 液压支承 - Google Patents

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1阿诺尔德·西穆蒂斯
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液压支承,包括支座(1)和支架(2),它们通过一大体上截锥形的弹性材料制的弹性体(3)互相支承并构成一个充填阻尼液体(4)的工作腔(5)和平衡腔(6)的边界,这两个腔通过隔板(7)彼此分开并经阻尼通道(8)液体导通地连接,弹性体(3)有两个沿径向彼此对置的压缩弹性段(9、10)和有两个沿周向在压缩弹性段(9、10)之间并沿径向彼此对置的剪切弹性段(11、12)。支座(1)沿径向在压缩弹性段(9、10)内与弹性体(3)搭接,以及弹性体(3)和支座(1)通过径向面(13)互相连接。支座(1)和弹性体(3)在剪切弹性段(11、12)内通过一个基本上平行于液压支承的轴线(14)延伸的轴向面(15)互相连接。

Description

液压支承
本发明涉及一种液压支承，它包括支座和支架，它们通过一大体上截锥形的弹性材料制的弹性体互相支承并构成一个充填阻尼液体的工作腔和平衡腔的边界。这两个腔通过隔板彼此分开并经阻尼通道液体导通地连接，弹性体有两个沿径向彼此对置的压缩弹性段和有两个沿周向在压缩弹性段之间并沿径向彼此对置的剪切弹性段。
由DE3707445A1已知这样一种液压支承。弹性体通过硫化与设计成旋转对称的支座和支架连接，其中，弹性体有材料厚度较小的肾形区，它们互相对置并对称于横轴线，这些区由薄壁拱形的膜盒(Rollbaelgen)组成。为了获得差别较大的径向弹性率(Radialfederrate)，弹性体通过一中间环分开。这种已知液压支承的缺点是，由于弹性体内部有中间环，在硫化时热量在支座上的传导不那么令人满意。
本发明的目的是改进已知类型的液压支承，使压缩弹性段和剪切弹性段的径向弹性率彼此差别很大；以及，弹性体与支座和支架的硫化与支座的材料无关地得到改善。
按本发明通过权利要求1的特征达到此目的。从属权利要求涉及有利的设计。
为了达到此目的，在本发明的范围内规定，支座沿径向在压缩弹性段内与弹性体搭接，以及弹性体和支座通过径向面互相连接；以及，支座和弹性体在剪切弹性段内通过一个基本上平行于液压支承轴线延伸的轴向面互相连接。这样做的优点是，压缩弹性段和剪切弹性段的径向弹性率通过支座的非对称造型彼此差别很大，因此弹性体无需中间环。压缩弹性段包括横向软的压缩弹性，此时支座在此段中最好通过车削制成。通过强的剪切弹性在引入径向振动时朝一个想象的平面的方向造成一个横向硬的支承，这一平面将剪切弹性段互相连接起来。与压缩弹性段相比剪切弹性段设计得更粗壮并在支座的轴向面上有一很大的连接高度。
压缩弹性段和剪切弹性段可分别通过想象的平面连接，这些平面最好设置成互成直角。
支座最好在压缩弹性段内沿径向的内侧有一沿轴向延伸的组合式径向和轴向止挡，径向和轴向止挡与弹性体通过一个窝沿径向彼此隔开距离。在压缩弹性段内部的这些窝使软的横向弹性的刚度进一步减小，这在许多情况下是突出的优点。这些窝最好沿周向有一较支座大的长度。窝和支座在宽度方面的区别对压缩弹性段与剪切弹性段之间的径向弹性率比有影响。窝的宽度相对于芯体的宽度越大，压缩弹性段横向越软。
支座在剪切弹性段内有一轴向长度，这一轴向长度与在压缩弹性段内径向和轴向止挡的轴向长度相应，支座在剪切弹性段内设计为与轴向止挡互相过渡成一体，以及，支座和轴向止挡外圆周侧共同以轴向面为界。压缩弹性段组合式的径向和轴向止挡以及剪切弹性段的轴向止挡设计为弹性止挡，用于限制支座沿轴向相对于支架的极限偏移运动。此止挡例如为了限制极限偏移运动而与隔板接触，隔板将工作腔和平衡腔互相分开。通过止挡与支座的整体式设计，使整个液压支承成为零件少、简单和便宜的结构。
对于按本发明的液压支承的使用特性特别有利的是，使弹性体在轴向面上的连接面积与弹性体在径向面上的连接面积之比至少等于2。在压缩弹性段中的压缩弹性横向较软，是使剪切弹性段中的剪切弹性通过弹性体在支座上有较大的连接面因而相比之下明显加硬达到的。
轴向面设计成凹拱形的并避免阶跃式的方向改变。采用拱形支座一方面增大了在轴向面上的连接面，其结果是在进一步改善固定并由此而造成的在整个使用寿命期间保持良好的使用特性不变等方面都是有利的。采用这种拱形的另一方面是进一步减小了压缩弹性段的横向弹性率。
支座可通过一芯体构成，它由聚合材料制成，芯体在背对支架的一侧上至少有一槽用于安放一硫化工具，以及，芯体的壁厚基本上厚薄一致。当支承支座上的机器零件将大量热量朝液压支承的方向辐射时，例如当液压支承用作内燃机的支承时便是这种情况，此时使用塑料制的支座是最佳的。通过使用塑料芯体，大大减少了将来自内燃机的辐射热向弹性体内的传递。但是这种在液压支承工作期间值得追求的效果原则上会使塑料芯体与弹性体的硫化变得困难。设置用于安装硫化工具的槽，可以为了弹性体与支座的硫化而将硫化工具插入此槽内并支承芯体。通过此较薄的保持不变的壁厚，使芯体与弹性体的硫化变得容易得多。
下面借助于附图详细说明按本发明的液压支承。
其中：
图1具有用金属材料制的支座的第一种实施例沿图2的线A-B的横截面图；
图2沿线B-C通过按图1的液压支承的剖面；
图3类似于图1的实施例的液压支承第二种实施例，其中支座通过塑料芯构成。
图1表示按本发明液压支承的一种实施例，其中，支座1和支架2通过弹性体3连接。工作腔5以支座1、弹性体3和隔板7为界，并充填阻尼液体4。隔板7有一阻尼通道8，通道8将工作腔5与平衡腔6液体导通地连接。在此例中，阻尼通道8由两个分通道8.1、8.2组成，它们排列成技术功能上的串联，其中，分通道8.1、8.2沿轴向布置在用弹性材料制的能振动的隔膜23两侧，隔膜是隔板7的组成部分，隔膜23设有通道隔断24并为了分通道8.1、8.2的液体导通连接至少在通道隔断24内有一个缺口25。分通道8.1、8.2各具有槽状横截面，它们沿轴向朝隔膜23的方向开口，分通道8.1、8.2的侧端和隔膜23的通道隔断24在轴向预紧力作用下互相紧密地支承。
在所表示的隔板7的设计中，有利的是阻尼通道有一大的长度，但尽管如此隔膜23仍有一个大的面积用于隔离高频振动。
平衡腔6在背对隔板7的那一侧以弹性材料制的膜盒26为界，并适用于基本上无压力地容纳来自工作腔5的液体部分。
通过沿图2中成直角的剖面A-B，在图1中既可看到压缩弹性段9又可看到剪切弹性段11。支座1在压缩弹性段9内相对于剪切弹性段11设计为非对称，弹性体3也是这样。支座1在压缩弹性段9内沿径向与弹性体3搭接，弹性体在支座1的径向面13处硫化。支座1在压缩弹性段9、10内设有设计成整体式的组合式径向和轴向止挡16，其中，径向和轴向止挡16通过一个窝17沿径向与弹性体3隔开距离。通过具有数字27的箭头象征性地表示横向较软的方向，横向较硬的方向通过具有符号28的箭头表示。
弹性体3在剪切弹性段11、12中在支座1的轴向面15处硫化，轴向面15基本上平行于液压支承的轴线14延伸。支座1的剪切弹性段11、12围绕着轴向止挡18，后者设计为与支座1成一体并构成轴向面15的一部分。径向和轴向止挡16以及轴向止挡18沿轴向延伸到工作腔5内同样距离。为了限制支座1沿轴向朝支架2方向的极限偏移，止挡16、18挡靠在隔板7上。
图2表示沿线B-C通过图1中液压支承的剖面。可以看出，压缩弹性段9、10和剪切弹性段11、12沿周向均匀分布，其中，将两个压缩弹性段9、10连接起来的想象的第一平面，设置为垂直于将两个剪切弹性段11、12互相连接起来的想象的第二平面。设在弹性体3内部的压缩弹性段9、10内的窝17，它们的宽度比支座1的大，此宽度差29影响压缩弹性段9、10与剪切弹性段11、12之间的径向弹性率比。为了获得第一压缩弹性段9、10横向27尽可能软的弹性率，规定窝17的宽度大于支座1的宽度。
图3表示了按本发明的液压支承第二种实施例，其中支座1由聚合材料制的芯体21构成。在芯体21内部设有槽22，用于安放硫化工具。芯体21的壁厚基本上厚薄一致。
如在图1的实施例中那样，在此实施例中剪切弹性段11、12在轴向面15上的连接面19也明显地大于压缩弹性段9、10在径向面13上的连接面20。

Claims (6)

1．液压支承，包括支座和支架，它们通过一大体上截锥形的弹性材料制的弹性体互相支承并构成一个充填阻尼液体的工作腔和平衡腔的边界，这两个腔通过隔板彼此分开并经阻尼通道液体导通地连接，弹性体有两个沿径向彼此对置的压缩弹性段和有两个沿周向在压缩弹性段之间并沿径向彼此对置的剪切弹性段，其特征为：支座(1)沿径向在压缩弹性段(9、10)内与弹性体(3)搭接，以及弹性体(3)和支座(1)通过径向面(13)互相连接；以及，支座(1)和弹性体(3)在剪切弹性段(11、12)内通过一个基本上平行于液压支承的轴线(14)延伸的轴向面(15)互相连接。
2．按照权利要求1所述的液压支承，其特征为：支座(1)在压缩弹性段(9、10)内沿径向有一沿轴向延伸的组合式径向和轴向止挡(16)；以及，径向和轴向止挡(16)与弹性体(3)通过一个窝(17)沿径向彼此隔开距离。
3．按照权利要求1或2之一所述的液压支承，其特征为：支座(1)在剪切弹性段(11、12)内有一轴向长度，这一轴向长度与在压缩弹性段(9、10)内径向和轴向止挡(16)的轴向长度相应；支座(1)在剪切弹性段(11、12)内设计为与轴向止挡(18)互相过渡成一体；以及，支座(1)和轴向止挡(18)外圆周侧共同以轴向面(15)为界。
4．按照权利要求1至3之一所述的液压支承，其特征为：弹性体(3)在轴向面(15)上的连接面(19)与弹性体(3)在径向面(13)上的连接面(20)之比至少等于2。
5．按照权利要求1至4之一所述的液压支承，其特征为：轴向面(15)设计成凹拱形并避免阶跃式的方向变化。
6．按照权利要求1至5之一所述的液压支承，其特征为：支座(1)通过一芯体(21)构成，它由聚合材料制成；芯体(21)在背对支架(2)的一侧上至少有一槽(22)用于安放一硫化工具，以及，芯体的壁厚基本上厚薄一致。
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