CN211314835U - 一种抗疲劳橡胶关节 - Google Patents

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江义发
许呈祥
戚梅俊
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Abstract

本实用新型涉及机车减震器件领域内的一种抗疲劳橡胶关节,包括金属材料的芯轴、隔套和外套,所述隔套和外套依次间隔套设于芯轴外周,所述芯轴、隔套和外套之间的间隔空间硫化有橡胶层,所述芯轴、隔套和外套之间的橡胶贴和面为径向向外拱起的球面,其特征在于,所述隔套球面的曲率半径大于芯轴球面的曲率半径,所述外套内侧的球面曲率半径大于隔套的曲率半径。本实用新型的橡胶关节结构,通过外套、隔套和芯轴将橡胶层分为内层和外层两层,隔套的分隔作用增强橡胶关节的橡胶层的强度,从而提高橡胶关节的抗扭刚度,防止橡胶层频繁振动挤压后弹性失效,提高橡胶层的抗疲劳失效性能,提高橡胶关节抗径向振动冲击的能力。

Description

一种抗疲劳橡胶关节
技术领域
本实用新型涉及机车减震用金属橡胶关节器件,特别涉及一种耐疲劳橡胶关节。
背景技术
橡胶关节是油压减振器的关键部件,用于轨道交通的各种减振部位。其最主要的结构包括金属的芯轴,芯轴中部设有外拱的球面,球面外周设有金属的外套,外套和芯轴的球面之间挤压有橡胶层。橡胶关节多安装于振动强烈的部位,用于减震部位的安装连接中。不同的使用环境要求,对橡胶关节的结构要求不同。有一种用于机车牵引悬挂部位的橡胶关节,连接部位振动剧烈,要求橡胶关节偏转钢度较小以减小车体的上下振动和摆动。该橡胶关节包括金属材料的外套、隔套和芯轴,为减缓振动过程的径向摆动,芯轴与隔套,及隔套与外套之间的橡胶层厚度一般为沿长度方向中心部位的厚度小于两端厚度,在长期振动使用过程中,橡胶层随振动发生高频反复的挤压变形,长期使用过程中弹性逐渐变差,造成橡胶关节的减震性能越来越差,直至失效。因此,需要针对此部位的橡胶关节进行结构改进以延长其使用寿命。
实用新型内容
本实用新型针的目的是提供一种抗疲劳橡胶关节,通过改变橡胶关节内部橡胶层的局部厚度以改变振动冲击中橡胶层挤压变形的幅度和变形位置,从而改良橡胶关节的性能。
本实用新型的目的是这样实现的,一种耐疲劳橡胶关节,包括金属材料的芯轴、隔套和外套,所述隔套和外套依次间隔套设于芯轴外周,所述芯轴、隔套和外套之间的间隔空间硫化有橡胶层,所述芯轴、隔套和外套之间的橡胶贴和面为径向向外拱起的球面,所述隔套球面的曲率半径大于芯轴球面的曲率半径,所述外套内侧的球面曲率半径大于隔套的曲率半径。
本实用新型的橡胶关节结构,通过外套、隔套和芯轴将橡胶层分为内层和外层两层,隔套的分隔作用增强橡胶关节的橡胶层的强度,从而提高橡胶关节的抗扭刚度,防止橡胶层频繁振动挤压后弹性失效,提高橡胶层的抗疲劳失效性能。同时芯轴、隔套和外套的各球内曲率半径依次增大,即方便橡胶硫化前隔套和外套的依次套接装配,并且使内外橡胶层的厚度沿轴向从中间向两端逐渐变厚,以提高橡胶关节抗径向振动冲击的能力。
为防止芯轴与隔套之间最薄处的橡胶层提前失效,所述芯轴最大外径处对应的球面拱起部位设有径向内凹弧面。在芯轴最大外径处,也就是芯轴外周最薄的橡胶层中心部位设置一内凹段,以增加该部位橡胶层的厚度,从而增加橡胶层的回弹性能,延长该部位橡胶层的使用寿命。
进一步的,所述内凹的弧面凹入芯轴的最大径向深度为芯轴与隔套间最小橡胶层厚度0.5~1倍。
附图说明
图1为实用新型的抗疲劳橡胶关节的结构示意图。
其中,1芯轴;101内凹弧面;2隔套;3外套;4橡胶层。
具体实施方式
如图1所示,为本实用新型的抗疲劳橡胶关节,包括金属材料的芯轴1、隔套2和外套3,隔套2和外套3依次间隔套设于芯轴1外周,芯轴1、隔套2和外套3之间的间隔空间硫化有橡胶层4,芯轴1、隔套2和外套3之间的橡胶贴和面为径向向外拱起的球面,隔套2球面的曲率半径R2大于芯轴1球面的曲率半径R1,外套3内侧的球面曲率半径大于隔套的曲率半径R3。
为防止芯轴1与隔套2之间最薄处的橡胶层4提前失效,芯轴1最大外径处对应的球面拱起部位设有径向内凹弧面101,该内凹弧面101凹入芯轴1的最大径向深度t1为芯轴1与隔套2间最小橡胶层厚度t2的0.5~1倍。在芯轴1最大外径处,也就是芯轴1外周最薄的橡胶层4中心部位设置一内凹段,以增加该部位橡胶层的厚度,从而增加橡胶层的回弹性能,延长该部位橡胶层的使用寿命。
本实用新型的橡胶关节结构,通过外套3、隔套2和芯轴1将橡胶层4分为内层和外层两层,隔套2的分隔作用增强橡胶关节的橡胶层的强度,从而提高橡胶关节的抗扭刚度,防止橡胶层4频繁振动挤压后弹性失效,提高橡胶层的抗疲劳失效性能。同时芯轴、隔套和外套的各球内曲率半径依次增大,即方便橡胶硫化前隔套和外套的依次套接装配,并且使内外橡胶层的厚度沿轴向从中间向两端逐渐变厚,以提高橡胶关节抗径向振动冲击的能力。

Claims (3)

1.一种抗疲劳橡胶关节,包括金属材料的芯轴、隔套和外套,所述隔套和外套依次间隔套设于芯轴外周,所述芯轴、隔套和外套之间的间隔空间硫化有橡胶层,所述芯轴、隔套和外套之间的橡胶贴和面为径向向外拱起的球面,其特征在于,所述隔套球面的曲率半径大于芯轴球面的曲率半径,所述外套内侧的球面曲率半径大于隔套的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的抗疲劳橡胶关节,其特征在于,所述芯轴最大外径处对应的球面拱起部位设有径向内凹弧面。
3.根据权利要求2所述的抗疲劳橡胶关节,其特征在于,所述内凹的弧面凹入芯轴的最大径向深度为芯轴与隔套间最小橡胶层厚度0.5~1倍。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112440712A (zh) * 2020-11-02 2021-03-05 建新赵氏科技有限公司 一种带胶片状结构的衬套悬置

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