CN220040042U - 一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，属于橡胶衬套耐久试验技术领域，包括缸套、以及位于缸套轴向两侧的两个固定盘，待试验衬套安装在缸套内，待试验衬套的内芯与其中至少一个固定盘连接，所述的缸套通过第一力值连接杆与直线助动缸连接，所述的第一力值连接杆沿待试验衬套的径向设置，所述的固定盘与连接轴连接，连接轴通过扭转组件连接第二力值连接杆，第二力值连接杆与直线助动缸连接，所述的第二力值连接杆输出直线方向的力通过扭转组件转化为扭转力并施加给连接轴。设计一套试验工装来对橡胶衬套加载径向力值、轴向扭转来验证橡胶衬套疲劳使用寿命，通过直线助动缸搭建来实现该试验，降低试验成本。

Description

一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装

技术领域

本申请涉及橡胶衬套耐久试验技术领域，尤其是涉及一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装。

背景技术

疲劳试验工装是用于进行材料或零件疲劳试验的设备。它通常由一个或多个加载机构、测量系统、控制系统和辅助设备（如夹具、传感器等）组成。其主要作用是对材料或零件进行长时间的重复加载，以模拟其在实际使用中可能遇到的疲劳情况，从而评估其疲劳性能。而橡胶衬套的疲劳试验工装，顾名思义就是针对橡胶衬套设计的疲劳试验工装。

相关现有技术如中国专利申请“一种汽车悬置疲劳试验机”，申请号：CN201820266788.4；公开了包括：连接组件，连接于汽车悬置的橡胶衬套；第一加载机构，其包括第一加载杆及第一驱动机构，第一加载杆与连接组件连接，第一加载杆与橡胶衬套的轴线共线；第二加载机构，包括第二加载杆及第二驱动机构，第二加载杆与连接组件连接，第二加载杆与第一加载杆垂直；第三加载机构，包括第三加载杆及驱动第三加载杆直线往复运动的第三驱动机构，第三加载杆与连接组件连接，第三加载杆垂直于第一加载杆和第二加载杆所在的平面；固定台，与汽车悬置固定连接。本实用新型提供的汽车悬置疲劳试验机，用于对汽车悬置总成进行疲劳试验，测试结果可靠性好。

又如中国专利申请“一种衬套扭转疲劳试验工装”，申请号：CN201821688494.7；公开了包括作动器、转接盘、扭转块、第一扭转轴、第二扭转轴、上压块、下压块以及地板；本实用新型通过先将第一扭转轴和第二扭转轴穿过作为测试件的衬套的轴心后与扭转块、转接盘以及作动器的驱动轴连接，再通过上压块和下压块固定衬套的外壳，从而实现了先对衬套的轴心的对准连接，再固定外壳，且力加载于轴心，同心度更高，避免了固定轴心后对外壳加载力导致夹角而引起的侧向力问题，提高了测试结果准确性；采用嵌入式的组合结构连接，利用椭圆形的C型槽进行夹持，可对其他工装、不同尺寸测试件的适应，通用性和利用率更高，测试成本低，结构简单。

对于橡胶衬套而言，其验证疲劳使用寿命的需要涉及到径向力受力测试、轴向扭转的受力测试。而现有技术中大多采用两套试验工装来完成，耗时耗力。而且在测试轴向扭转受力时，多采用旋转电机类动力件，为了确保测试效果，需要旋转电机的旋转精度较高，这就导致试验工装的制造成本较高。

橡胶衬套三通道疲劳试验工装是通过对橡胶衬套加载径向力值、轴向扭转及径向锥摆来验证橡胶衬套疲劳使用寿命的一套试验工装。在橡胶衬套疲劳试验测试时，有时需要对橡胶衬套的径向力值、轴向扭转与径向锥摆同时进行加载试验，但目前可以实现该条件加载的试验设备非常少，设备价格也非常高。该试验工装可以通过三个直线助动缸的台架搭建来实现该试验条件，降低对试验设备的要求，通用性强，试验成本也能极大降低。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，设计一套试验工装来对橡胶衬套加载径向力值、轴向扭转来验证橡胶衬套疲劳使用寿命，通过直线助动缸搭建来实现该试验，降低试验成本。

本申请采用的技术方案为：一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，包括缸套、以及位于缸套轴向两侧的两个固定盘，待试验衬套安装在缸套内，待试验衬套的内芯与其中至少一个固定盘连接，所述的缸套通过第一力值连接杆与直线助动缸连接，所述的第一力值连接杆沿待试验衬套的径向设置，所述的固定盘与连接轴连接，连接轴通过扭转组件连接第二力值连接杆，第二力值连接杆与直线助动缸连接，所述的第二力值连接杆输出直线方向的力通过扭转组件转化为扭转力并施加给连接轴。

与现有技术相比，本申请的优点在于，首先通过设置缸套、以及位于缸套轴向两侧的两个固定盘来实现对待试验衬套安装，衬套的外周有安内缸套连接，衬套的内芯有固定盘连接，安装后的衬套稳定可靠。其次，在缸套上连接第一力值连接杆，而第一力值连接杆与直线助动缸连接。那么在直线助动缸工作时，将会通过第一力值连接杆向缸套施力，第一力值连接杆沿待试验衬套的径向设置，也就是沿缸套的径向施力，那么待试验衬套就受到了缸套施加给它的沿径向上的力，验证橡胶衬套疲劳使用寿命。再次，设置固定盘与连接轴连接，连接轴通过扭转组件连接第二力值连接杆，第二力值连接杆与直线助动缸连接。本申请增设扭转组件，第二力值连接杆是连接直线助动缸的，输出的是沿直线方向的力，通过扭转组件转化为扭转力并施加给连接轴。实现了对待试验衬套施加轴向扭转来验证橡胶衬套疲劳使用寿命。

在本申请中，将对橡胶衬套加载径向力值、轴向扭转的疲劳试验结构设计在一套试验工装中，有效减少疲劳测试步骤。而且，本申请通过直线助动缸搭建，未设置旋转电机等结构，有效降低试验成本。

在本申请的一些实施例中，本申请还包括两个轴承座，所述的连接轴由轴承座穿过，连接轴的一端与固定盘连接，其中至少一个连接轴的另一端与扭转组件连接。

在本申请中，为了适应不同的衬套结构，在缸套的两端分别设置了一个固定盘，用于实现对衬套的安装。而固定盘上又均连接了从轴承座穿出的连接轴。设置轴承座使得连接轴扭转的摩擦组件较小，连接轴的扭转顺滑。

在本申请的一些实施例中，所述的扭转组件包括连接盘与连接条，所述的连接盘与连接轴连接，连接盘与连接轴同轴设置，所述的连接条的一端穿过连接盘的轴心与连接盘连接，连接条的另一端伸出到连接盘外，所述的第二力值连接杆通过球头与连接条的另一端活动连接，所述的第二力值连接杆垂直于连接条设置。

在本申请中，连接盘与连接轴同轴，而连接条穿过连接盘的轴心，那么连接条是沿着连接轴的径向设置的。二第二力值连接杆垂直于连接条设置的，那么连接条受到的力时沿着连接轴的切线方向的，能够推动连接轴扭转。直线助动缸施加给第二力值连接杆的力是与第二力值连接杆长度方向同向的。

轴向扭转的角度条件可以通过角度、加载半径和位移之间的转换公式转换成位移，然后通过直线助动缸位移控制进行加载。

在本申请的一些实施例中，所述的缸套为外表面为矩形的框架结构，缸套的上端、下端均通过球头连接了第一力值连接杆，所述的第一力值连接杆与球头活动连接。

在本申请的一些实施例中，两个第一力值连接杆平行设置，第一力值连接杆的一端与球头活动连接，第一力值连接杆的另一端与力值固定板连接，所述的力值固定板连接了两个第一力值连接杆，直线助动缸对力值固定板施力，直线助动缸对力值固定板施加的加载力平行于第一力值连接杆。

在本申请中，若采用单一的第一力值连接杆去对缸套施力，难免会产生一些受力角度或者受力位置上的偏移，不容易把控。本申请采用两个平行设置的第一力值连接杆去对缸套施力，并且设置力值固定板去连接两个第一力值连接杆，其稳定性更好，两个第一力值连接杆同时施力，不容易发生角度偏移。

在本申请的一些实施例中，所述的缸套的一侧面通过锥摆转接组件连接有直线助动缸，直线助动缸对锥摆转接组件施力，锥摆转接组件将受到的力转换为对缸套摆动的力。

在本申请的一些实施例中，所述的锥摆转接组件包括第一转接板、第二转接板与锥摆连接杆，所述的第一转接板与第二转接板为矩形框架结构，第一转接板与第二转接板通过两根相互平行设置的锥摆连接杆连接。

在本申请的一些实施例中，所述的第一转接板与缸套位于同一平面内，第一转接板与缸套的一侧面连接。确保缸套的受力是在预定的位置、角度上的。

在本申请的一些实施例中，所述的锥摆连接杆的一端通过球头与第一转接板活动连接，锥摆连接杆的另一端通过球头与第二转接板活动连接；锥摆连接杆与第二转接板位于同一平面内，锥摆连接杆垂直于第一转接板设置。

在本申请的一些实施例中，所述的第二转接板与直线助动缸连接，直线助动缸对第二转接板施加的加载力与锥摆连接杆平行。

锥摆转接组件实现了将直线助动缸输出的直线力转换为驱动待试验衬套摆动的力。在本申请中，球头是个机械领域的通用件，通过球头连接实现了可绕轴旋转的活动连接。

在符合本领域常识的基础上，上述各实施方式可任意组合。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域 技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为本申请的结构示意图一；

图2为本申请的结构示意图二；

图3为本申请的俯视图。

其中，附图标记具体说明如下：1、缸套；2、固定盘；3、第一力值连接杆；4、连接轴；5、第二力值连接杆；6、轴承座；7、连接盘；8、连接条；9、力值固定板；10、球头；11、第一转接；12、第二转接板；13、锥摆连接杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请作详细的说明。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，实施例一如图1至图2所示：包括缸套1、以及位于缸套1轴向两侧的两个固定盘2，待试验衬套安装在缸套1内，待试验衬套的内芯与其中至少一个固定盘2连接，衬套的外周有安内缸套1连接，衬套的内芯有固定盘2连接，安装后的衬套稳定可靠。所述的缸套1通过第一力值连接杆3与直线助动缸连接，所述的第一力值连接杆3沿待试验衬套的径向设置，那么待试验衬套就受到了缸套1施加给它的沿径向上的力，验证橡胶衬套疲劳使用寿命。所述的固定盘2与连接轴4连接，连接轴4通过扭转组件连接第二力值连接杆5，第二力值连接杆5与直线助动缸连接，所述的第二力值连接杆5输出直线方向的力通过扭转组件转化为扭转力并施加给连接轴4。实现了对待试验衬套施加轴向扭转来验证橡胶衬套疲劳使用寿命。

在本申请中，将对橡胶衬套加载径向力值、轴向扭转的疲劳试验结构设计在一套试验工装中，有效减少疲劳测试步骤。而且，本申请通过直线助动缸搭建，未设置旋转电机等结构，有效降低试验成本。

实施例二，如图1至图3所示，本申请还包括两个轴承座6，所述的连接轴4由轴承座6穿过，连接轴4的一端与固定盘2连接，其中至少一个连接轴4的另一端与扭转组件连接。在本申请中，为了适应不同的衬套结构，在缸套1的两端分别设置了一个固定盘2，用于实现对衬套的安装。而固定盘2上又均连接了从轴承座6穿出的连接轴4。设置轴承座6使得连接轴4扭转的摩擦组件较小，连接轴4的扭转顺滑。

所述的扭转组件包括连接盘7与连接条8，所述的连接盘7与连接轴4连接，连接盘7与连接轴4同轴设置，所述的连接条8的一端穿过连接盘7的轴心与连接盘7连接，连接条8的另一端伸出到连接盘7外，所述的第二力值连接杆5通过球头10与连接条8的另一端活动连接，所述的第二力值连接杆5垂直于连接条8设置。

在本申请中，连接盘7与连接轴4同轴，而连接条8穿过连接盘7的轴心，那么连接条8是沿着连接轴4的径向设置的。二第二力值连接杆5垂直于连接条8设置的，那么连接条8受到的力时沿着连接轴4的切线方向的，能够推动连接轴4扭转。直线助动缸施加给第二力值连接杆5的力是与第二力值连接杆5长度方向同向的。

轴向扭转的角度条件可以通过角度、加载半径和位移之间的转换公式转换成位移，然后通过直线助动缸位移控制进行加载。

所述的缸套1为外表面为矩形的框架结构，缸套1的上端、下端均通过球头10连接了第一力值连接杆3，所述的第一力值连接杆3与球头10活动连接。

两个第一力值连接杆3平行设置，第一力值连接杆3的一端与球头10活动连接，第一力值连接杆3的另一端与力值固定板9连接，所述的力值固定板9连接了两个第一力值连接杆3，直线助动缸对力值固定板9施力，直线助动缸对力值固定板9施加的加载力平行于第一力值连接杆3。

在本申请中，若采用单一的第一力值连接杆3去对缸套1施力，难免会产生一些受力角度或者受力位置上的偏移，不容易把控。本申请采用两个平行设置的第一力值连接杆3去对缸套1施力，并且设置力值固定板9去连接两个第一力值连接杆3，其稳定性更好，两个第一力值连接杆3同时施力，不容易发生角度偏移。

实施例二的其他内容与实施例一相同。

实施例三，如图1至图3所示，所述的缸套1的一侧面通过锥摆转接组件连接有直线助动缸，直线助动缸对锥摆转接组件施力，锥摆转接组件将受到的力转换为对缸套1摆动的力。

所述的锥摆转接组件包括第一转接11板、第二转接板12与锥摆连接杆13，所述的第一转接11板与第二转接板12为矩形框架结构，第一转接11板与第二转接板12通过两根相互平行设置的锥摆连接杆13连接。所述的第一转接11板与缸套1位于同一平面内，第一转接11板与缸套1的一侧面连接。确保缸套1的受力是在预定的位置、角度上的。

所述的锥摆连接杆13的一端通过球头10与第一转接11板活动连接，锥摆连接杆13的另一端通过球头10与第二转接板12活动连接；锥摆连接杆13与第二转接板12位于同一平面内，锥摆连接杆13垂直于第一转接11板设置。所述的第二转接板12与直线助动缸连接，直线助动缸对第二转接板12施加的加载力与锥摆连接杆13平行。

锥摆转接组件实现了将直线助动缸输出的直线力转换为驱动待试验衬套摆动的力。摆动的角度条件可以通过角度、加载半径和位移之间的转换公式转换成位移，然后通过直线助动缸位移控制进行加载。在本申请中，球头10是个机械领域的通用件，通过球头10连接实现了可绕轴旋转的活动连接。

实施例三的其他内容与实施例一或实施例二相同。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于包括缸套（1）、以及位于缸套（1）轴向两侧的两个固定盘（2），待试验衬套安装在缸套（1）内，待试验衬套的内芯与其中至少一个固定盘（2）连接，所述的缸套（1）通过第一力值连接杆（3）与直线助动缸连接，所述的第一力值连接杆（3）沿待试验衬套的径向设置，所述的固定盘（2）与连接轴（4）连接，连接轴（4）通过扭转组件连接第二力值连接杆（5），第二力值连接杆（5）与直线助动缸连接，所述的第二力值连接杆（5）输出直线方向的力通过扭转组件转化为扭转力并施加给连接轴（4）。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于还包括两个轴承座（6），所述的连接轴（4）由轴承座（6）穿过，连接轴（4）的一端与固定盘（2）连接，其中至少一个连接轴（4）的另一端与扭转组件连接。

3.根据权利要求2所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的扭转组件包括连接盘（7）与连接条（8），所述的连接盘（7）与连接轴（4）连接，连接盘（7）与连接轴（4）同轴设置，所述的连接条（8）的一端穿过连接盘（7）的轴心与连接盘（7）连接，连接条（8）的另一端伸出到连接盘（7）外，所述的第二力值连接杆（5）通过球头（10）与连接条（8）的另一端活动连接，所述的第二力值连接杆（5）垂直于连接条（8）设置。

4.根据权利要求1所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的缸套（1）为外表面为矩形的框架结构，缸套（1）的上端、下端均通过球头（10）连接了第一力值连接杆（3），所述的第一力值连接杆（3）与球头（10）活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于两个第一力值连接杆（3）平行设置，第一力值连接杆（3）的一端与球头（10）活动连接，第一力值连接杆（3）的另一端与力值固定板（9）连接，所述的力值固定板（9）连接了两个第一力值连接杆（3），直线助动缸对力值固定板（9）施力，直线助动缸对力值固定板（9）施加的加载力平行于第一力值连接杆（3）。

6.根据权利要求1所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的缸套（1）的一侧面通过锥摆转接组件连接有直线助动缸，直线助动缸对锥摆转接组件施力，锥摆转接组件将受到的力转换为对缸套（1）摆动的力。

7.根据权利要求6所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的锥摆转接组件包括第一转接（11）板、第二转接板（12）与锥摆连接杆（13），所述的第一转接（11）板与第二转接板（12）为矩形框架结构，第一转接（11）板与第二转接板（12）通过两根相互平行设置的锥摆连接杆（13）连接。

8.根据权利要求7所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的第一转接（11）板与缸套（1）位于同一平面内，第一转接（11）板与缸套（1）的一侧面连接。

9.根据权利要求7所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的锥摆连接杆（13）的一端通过球头（10）与第一转接（11）板活动连接，锥摆连接杆（13）的另一端通过球头（10）与第二转接板（12）活动连接；锥摆连接杆（13）与第二转接板（12）位于同一平面内，锥摆连接杆（13）垂直于第一转接（11）板设置。

10.根据权利要求7所述的一种橡胶衬套三通道疲劳试验工装，其特征在于所述的第二转接板（12）与直线助动缸连接，直线助动缸对第二转接板（12）施加的加载力与锥摆连接杆（13）平行。