專利名稱:橡膠軸承的疲勞試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及橡膠軸承疲勞檢測領(lǐng)域,更具體地說是涉及一種橡膠軸承的疲勞試驗裝置。
背景技術(shù):
橡膠軸承作為主要減震元件在汽車底盤上的應(yīng)用非常普遍,例如在副車架和車身 連接處使用橡膠軸承,下?lián)u臂和副車架連接處用的也是橡膠軸承。但因為橡膠軸承內(nèi)部膠 體結(jié)構(gòu)并不均勻,因此外載荷傳遞到橡膠軸承上會產(chǎn)生不均勻的應(yīng)力分布,其中有的地方 是高應(yīng)力集中區(qū),該高應(yīng)力集中區(qū)往往是橡膠承載的薄弱點,在外載荷的反復(fù)作用下,裂紋 首先會在薄弱點產(chǎn)生,根據(jù)橡膠特性,膠體一旦產(chǎn)生裂紋在剪切力的作用下會迅速擴展直 到膠體全部撕裂,導(dǎo)致整個橡膠軸承失去承載能力,產(chǎn)生疲勞破壞,如果底盤上的橡膠件產(chǎn) 生疲破壞會導(dǎo)致嚴(yán)重后果。據(jù)統(tǒng)計,機械零件的失效約有70%左右是疲勞引起的,而且造成 的事故大多數(shù)是災(zāi)難性的,因此疲勞試驗零件的研發(fā)過程中顯得尤為重要。請參見圖1所示的橡膠軸承,由鋁制內(nèi)芯3、橡膠膠體2以及鋁外殼1構(gòu)成。再請 參見圖2所示的現(xiàn)有的橡膠軸承的疲勞試驗裝置,將橡膠軸承放入水平加載桿7 —端的固 定孔并由長方形夾具6夾持,由螺栓10分別穿過長方形夾具6以及鋁制內(nèi)芯3,長方形夾 具6的外側(cè)與旋轉(zhuǎn)芯軸5連接,擺桿8與一旋轉(zhuǎn)芯軸5連接并帶動該旋轉(zhuǎn)芯軸5旋轉(zhuǎn)。試 驗時分別由液壓缸帶動水平加載桿7以及擺桿8對橡膠軸承做拉壓扭轉(zhuǎn)試驗。但現(xiàn)有裝置 存在以下的不足1)裝置內(nèi)各個零部件之間相互獨立,旋轉(zhuǎn)芯軸5離地面過高,致使疲勞試 驗裝置的整體剛性很差,在單純拉壓力Fl的作用下會產(chǎn)生非常大的整體變形,長期使用易 使旋轉(zhuǎn)芯軸5折斷,軸承支撐板4和底座9脫焊分開,以及軸承松動和磨損;2)中間夾緊橡 膠軸承的夾具6是長方形的,長方形夾具6在旋轉(zhuǎn)過程中在拉壓力Fl方向上的剛性會隨著 旋轉(zhuǎn)角度的變化而變化,即長方形夾具6在拉壓力Fl方向上的變形會不斷變化,這使得橡 膠軸承在扭轉(zhuǎn)過程中,其內(nèi)部各點受力狀態(tài)和實際使用狀態(tài)不一致;幻橡膠軸承僅靠穿過 軸承中心的一根螺栓提供夾緊力抵抗外界施加的拉壓力Fl以及扭轉(zhuǎn)力,顯然一根螺栓不 足以產(chǎn)生足夠的夾緊力來平衡外界的力,使用一段時間后,中間螺栓會松動,并導(dǎo)致夾緊夾 具的夾緊力下降,最終導(dǎo)致橡膠軸承在Fl方向產(chǎn)生滑移,使試驗結(jié)果不準(zhǔn)確;4)橡膠軸承 還需要做拉壓擺轉(zhuǎn)試驗,但現(xiàn)有的裝置不能完成該項測試。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的旋轉(zhuǎn)芯軸離地面過高致使夾具整體剛性偏小的問題,本發(fā) 明的目的是提供一種橡膠軸承的疲勞試驗裝置,可以提高試驗裝置的整體剛性。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種橡膠軸承的疲勞試驗裝置,安裝在測試平臺上,包括夾緊機構(gòu)、設(shè)有旋轉(zhuǎn)芯軸 的軸承座以及擺桿,軸承座對稱設(shè)于夾緊機構(gòu)的兩端,擺桿與一軸承座的外端連接。所述夾緊機構(gòu)包括法蘭盤以及緊固部件,法蘭盤分別設(shè)于軸承座的內(nèi)端,緊固部件設(shè)于法蘭盤之間并與法蘭盤連接固定。所述緊固部件包括擋圈、水平加載桿以及芯軸螺栓,水平加載桿的一端開設(shè)有固 定橡膠軸承的固定孔,芯軸螺栓沿旋轉(zhuǎn)芯軸的軸向依次穿過另一軸承座內(nèi)端的法蘭盤、橡 膠軸承的內(nèi)芯,并與另一法蘭盤連接,沿法蘭盤外緣周向均勻間隔設(shè)有擋圈,擋圈設(shè)于法蘭 盤的中間。所述緊固部件包括設(shè)于法蘭盤之間的擋板、擋圈、水平加載桿以及固定螺栓,擋板 分別水平設(shè)于法蘭盤的上、下端,擋板上開設(shè)有連接孔,水平加載桿的一端開設(shè)有固定橡膠 軸承的固定孔,固定孔設(shè)于擋板之間,擋圈設(shè)于擋板與固定孔之間,固定螺栓分別貫穿連接 孔、擋圈以及橡膠軸承的內(nèi)芯并與擋板連接固定。所述軸承座的內(nèi)部兩端還分別設(shè)有球軸承。在上述技術(shù)方案中,本發(fā)明的一種橡膠軸承的疲勞試驗裝置,安裝在測試平臺上, 包括夾緊機構(gòu)、設(shè)有旋轉(zhuǎn)芯軸的軸承座以及擺桿,軸承座對稱設(shè)于夾緊機構(gòu)的兩端,擺桿與 一軸承座的外端連接。由于采用了軸承座,使得軸承座的旋轉(zhuǎn)芯軸離地高度大大降低,保證 了整個疲勞試驗裝置的剛性大幅度的提高,避免了在單純拉壓力作用下疲勞試驗裝置的整 體變形,在長時間使用情況下旋轉(zhuǎn)芯軸易折斷等情況的發(fā)生。本疲勞試驗裝置使用、維護(hù)方 便,在高溫和低溫環(huán)境下都不會降低使用性能和壽命。
圖1是橡膠軸承的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是現(xiàn)有橡膠軸承的疲勞試驗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明橡膠軸承的疲勞試驗裝置做拉壓扭轉(zhuǎn)試驗時的分解結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明橡膠軸承的疲勞試驗裝置做拉壓擺轉(zhuǎn)試驗時的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖3、圖4所示的橡膠軸承的疲勞試驗裝置10,設(shè)于試驗裝置的測試平臺 上,包括夾緊機構(gòu)11、一對設(shè)有旋轉(zhuǎn)芯軸121的軸承座12以及擺桿13,軸承座12對稱設(shè) 于夾緊機構(gòu)11的兩端,擺桿13與一軸承座12的外端連接。所述夾緊機構(gòu)11包括法蘭盤 111以及緊固部件112,法蘭盤111分別設(shè)于軸承座12的內(nèi)端,緊固部件112設(shè)于法蘭盤 111之間并與法蘭盤111連接固定。由于法蘭盤為圓形,剛度各向同性,在旋轉(zhuǎn)過程中使夾 緊機構(gòu)11在拉壓力方向上剛性始終保持一致,這樣橡膠軸承20在旋轉(zhuǎn)過程中內(nèi)部各點受 力和實際使用狀態(tài)保持了一致。而且通過裝配不同尺寸的法蘭盤111,使夾緊機構(gòu)11能適 應(yīng)不同直徑的橡膠軸承20。在進(jìn)行拉壓扭轉(zhuǎn)試驗時,所示緊固部件112包括擋圈1121、水 平加載桿1122以及芯軸螺栓1123,水平加載桿1122的一端開設(shè)有固定橡膠軸承20的固 定孔11221,芯軸螺栓1123沿旋轉(zhuǎn)芯軸121的軸向依次穿過另一軸承座12內(nèi)端的法蘭盤 111、橡膠軸承20的內(nèi)芯,并與另一法蘭盤111連接,沿法蘭盤111外緣周向均勻間隔設(shè)有 4個擋圈1121,擋圈1121設(shè)于法蘭盤111的中間,這樣可以保證法蘭盤之間沿周向的間隔 等距,并同時使4個螺栓的擰緊力保持接近。在進(jìn)行拉壓擺轉(zhuǎn)的試驗時,所述緊固部件112 包括設(shè)于法蘭盤111之間的擋板1124、擋圈1121、水平加載桿1122以及固定螺栓1125,擋板IlM分別水平設(shè)于法蘭盤111的上、下端,擋板IlM上開設(shè)有連接孔11M1,水平加載 桿1122的一端開設(shè)有固定橡膠軸承20的固定孔11221,固定孔11221設(shè)于擋板IlM之間, 擋圈1121設(shè)于擋板IlM與固定孔11221之間,固定螺栓1125分別貫穿連接孔11M1、擋 圈1121以及橡膠軸承20的內(nèi)芯并與擋板連接固定。由于采用了擋板IlM以及固定螺栓 1125的結(jié)構(gòu),使試驗裝置10能做拉壓擺轉(zhuǎn)的試驗。所述軸承座12的內(nèi)部兩端各安裝了球 軸承(圖中未顯示)。這樣可以使旋轉(zhuǎn)芯軸121兩端都能夠得到足夠的支撐,在受到拉壓力 的作用下不會產(chǎn)生擺動,如果球軸承磨損出現(xiàn)松動或者間隙后,可以通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)芯軸121 上的鎖緊螺母來消除軸承間隙。在進(jìn)行拉壓扭轉(zhuǎn)試驗時,如圖3所示,首先將橡膠軸承20裝入固定孔11221,擰緊 并緊螺栓11222,使橡膠軸承20被牢牢固定,將法蘭盤螺栓(圖中未顯示)由內(nèi)向外穿過另 一軸承座內(nèi)端的法蘭盤定位孔1111并暫留在法蘭盤111上。接著將中間的芯軸螺栓1123 從該法蘭盤111的外側(cè)穿過該法蘭盤111以及橡膠軸承20的內(nèi)芯并擰入另一法蘭盤111, 暫不上緊。將夾緊螺栓30依次穿過該法蘭盤111的邊緣的孔1112以及擋圈1121,擰入另 一法蘭盤111,暫不上緊,然后將法蘭盤螺栓擰入相應(yīng)軸承座12對應(yīng)的孔122內(nèi)并連接固 定,將擺桿13以及水平加載桿1122調(diào)整到水平位置后擰緊中間的芯軸螺栓1123和夾緊螺 栓30,由于擋圈1121的阻擋且擋圈1121是等長的,這樣兩個法蘭盤111之間的距離在圓周 方向保持的非常均勻,而夾緊螺栓30將兩個法蘭盤111連在一起,為橡膠軸承20提供了額 外的夾緊力,并且由于夾緊螺栓30的應(yīng)用,兩個軸承座12被連接起來成為一個整體,這使 得試驗裝置10的剛性更高。最后用兩個液壓缸(圖中未顯示)分別連接擺桿13以及水平 加載桿1122的球關(guān)節(jié)作直線往復(fù)運動,從而帶動橡膠軸承20做等幅旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)的拉 壓加載。在進(jìn)行拉壓擺轉(zhuǎn)的試驗時,如圖4所示,首先將上下對稱的擋板IlM通過夾緊螺 栓30安裝到法蘭盤111上,此時兩個軸承座12被剛性連接,接著將橡膠軸承20裝入固定 孔11221,擰緊并緊螺栓11222,使橡膠軸承20被牢牢固定,然后將水平加載桿1122插入 上、下?lián)醢錓lM中間,將固定螺栓1125分別穿過擋板1124、擋圈1121和橡膠軸承20的內(nèi) 芯后用螺母31與擋板IlM并緊,使得上下?lián)醢?,擋圈和橡膠軸承連為一體,這使得試驗裝 置10的剛性更高。最后用兩個液壓缸分別連接擺桿13以及水平加載桿1122的球關(guān)節(jié)作 直線往復(fù)運動,從而帶動橡膠軸承20做等幅旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)的拉壓加載。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到,以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的 目的,而并非用作對本發(fā)明的限定,只要在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi),對以上所述實施例的變 化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種橡膠軸承的疲勞試驗裝置,安裝在測試平臺上,其特征在于包括夾緊機構(gòu)、設(shè) 有旋轉(zhuǎn)芯軸的軸承座以及擺桿,軸承座對稱設(shè)于夾緊機構(gòu)的兩端,擺桿與一軸承座的外端 連接。
2.如權(quán)利要求1所述的疲勞試驗裝置,其特征在于所述夾緊機構(gòu)包括法蘭盤以及緊固部件,法蘭盤分別設(shè)于軸承座的內(nèi)端,緊固部件設(shè) 于法蘭盤之間并與法蘭盤連接固定。
3.如權(quán)利要求2所述的疲勞試驗裝置,其特征在于所述緊固部件包括擋圈、水平加載桿以及芯軸螺栓,水平加載桿的一端開設(shè)有固定橡 膠軸承的固定孔,芯軸螺栓沿旋轉(zhuǎn)芯軸的軸向依次穿過另一軸承座內(nèi)端的法蘭盤、橡膠軸 承的內(nèi)芯,并與另一法蘭盤連接,沿法蘭盤外緣周向均勻間隔設(shè)有擋圈,擋圈設(shè)于法蘭盤的 中間。
4.如權(quán)利要求2所述的疲勞試驗裝置,其特征在于所述緊固部件包括設(shè)于法蘭盤之間的擋板、擋圈、水平加載桿以及固定螺栓,擋板分別 水平設(shè)于法蘭盤的上、下端,擋板上開設(shè)有連接孔,水平加載桿的一端開設(shè)有固定橡膠軸承 的固定孔,固定孔設(shè)于擋板之間,擋圈設(shè)于擋板與固定孔之間,固定螺栓分別貫穿連接孔、 擋圈以及橡膠軸承的內(nèi)芯并與擋板連接固定。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的疲勞試驗裝置,其特征在于所述軸承座的內(nèi)部兩端還分別設(shè)有球軸承。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橡膠軸承的疲勞試驗裝置,安裝在測試平臺上,包括夾緊機構(gòu)、設(shè)有旋轉(zhuǎn)芯軸的軸承座以及擺桿,軸承座對稱設(shè)于夾緊機構(gòu)的兩端,擺桿與一軸承座的外端連接。由于采用了軸承座,使得軸承座的旋轉(zhuǎn)芯軸離地高度大大降低,保證了整個疲勞試驗裝置的剛性大幅度的提高,避免了在單純拉壓力作用下疲勞試驗裝置的整體變形,在長時間使用情況下旋轉(zhuǎn)芯軸易折斷等情況的發(fā)生。本疲勞試驗裝置使用、維護(hù)方便,在高溫和低溫環(huán)境下都不會降低使用性能和壽命。
文檔編號G01M13/04GK102062685SQ20091019870
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者李文斌 申請人:上海大眾汽車有限公司