重型卡车车桥车架导向臂复合衬套的制作方法

本实用新型属汽车配件技术领域，具体涉及一种安全性更高，使用寿命更长，橡胶抗撕裂性能更优，具有减震降噪和缓冲特性的重型卡车车桥车架导向臂复合衬套。

背景技术：

导向臂是车辆车桥与车架之间转向时的重要传递臂。目前，重型卡车车桥与车架之间的导向臂衬套从结构刚度和强度考虑大多采用的是全金属结构，除了需要不定期的日常维护外，其在实际应用和使用过程中，受车身振动和冲击的影响，弹性运动学特性差，影响了汽车操纵的稳定性、减震、降噪和缓冲性能，对于提升重型卡车驾驶过程中的平顺性、稳定性、安全性和舒适性产生了制约；再者，如何通过结构上的改进和材料上的调整，改善体验性欠缺现状的基础上，不对导向臂衬套传递大摆角扭矩时所受的剪切应力的影响而导致产品使用寿命的折损，现提出如下技术方案。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题：提供一种重型卡车车桥车架导向臂复合衬套，解决现有技术下导向臂衬套大摆角扭矩传递平顺性、稳定性、安全性、减震降噪缓冲性能不佳的技术问题；在上述基础上，通过间隙、橡胶与金属渐变过渡的深开口结构的双改进，来降低产品加工和装配时的工艺难度，并提升产品传递大摆角扭矩时橡胶的耐撕裂性能，进一步提高产品整体质量并延长使用寿命。

本实用新型采用的技术方案：由金属衬套骨架、金属加强层、第一隔层橡胶弹性体Ⅰ、隔层金属衬套、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ、外层金属衬套以及位于金属衬套骨架轴端紧配合安装的衬套端盖组成；其中，金属加强层、第一隔层橡胶弹性体Ⅰ、隔层金属衬套、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ与外层金属衬套经硫化工艺固连为一体，且衬套端盖外圆周面以及轴端内圆环面分别与其余构件之间预留间隙；从内至外的第一隔层橡胶弹性体Ⅰ、隔层金属衬套、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ与外层金属衬套沿轴向长度制有金属与橡胶共同渐变过渡的深V型开口。

上述技术方案中，为保证该产品弹性橡胶体的优良弹性、定伸、抗撕裂和耐磨性能，作为优选技术方案，所述第一隔层橡胶弹性体Ⅰ、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ均为天然橡胶。

上述技术方案中，为保证产品的预留间隙不影响产品质量和使用性能，作为优选技术方案，所述衬套端盖外圆周面的径向预留间隙尺寸为0mm-1mm，所述衬套端盖轴端内圆环面的轴向预留间隙的最大尺寸为3mm。

上述技术方案中，为保证产品深V型开口的开口角度不影响产品的整体质量和使用性能，作为优选技术方案，所述金属与橡胶共同渐变过渡的深V型开口的开口角度α为15°-30°。

上述技术方案中，为保证产品质量并提升外观质量，作为优选技术方案，所述金属衬套骨架、外层金属衬套、衬套端盖的钢板均用镀锌铬酸钝化的钢板制成，且金属衬套骨架1孔内镀层厚度由边缘向中心逐渐减少。

上述技术方案中，为从结构强度、弹性性能等多方面综合提升产品质量，作为优选技术方案，所述金属衬套骨架1用厚度为5mm-7mm的钢板制成,所述金属加强层用厚度为2mm-3mm的钢板制成，所述隔层金属衬套用厚度为1mm-2mm的钢板制成，所述外层金属衬套用厚度为2mm-3mm的钢板制成；所述衬套端盖的钢板轴向厚度为8-10mm、径向厚度为9.5mm-11.5mm，所述第一隔层橡胶弹性体Ⅰ的厚度为4mm-5mm，所述第二隔层橡胶弹性体Ⅱ的厚度为3mm-4mm。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、金属衬套端盖与弹性橡胶体之间的轴向预留间隙为主，径向预留间隙为辅的结构，不仅方便压入和装配，简化了除金属衬套端盖外其他构件与橡胶一体硫化的工艺难度，降低了产品的加工成本，同时间隙的存在，金属衬套端盖与其它橡胶和衬套之间不再直接结合，为橡胶和其它衬套作为主要受力部件的物理形变提供了富余空间，端盖附近橡胶开裂导致的产品报废率显著下降，为提升产品用作导向臂衬套使用时，传递大摆角扭转力矩的安全性、平顺性和稳定性提供了有利因素；

2、沿轴向长度方向制有的橡胶随金属共同渐变过渡的深开口结构，较仅外金属衬套开口，而内金属衬套与橡胶满填充无开口的封闭复合结构而言，在导向臂大摆角扭矩传递情况下，为多层弹性橡胶体随多层金属衬套的大摆角扭矩传递，提供了同步且充足的弹性拉伸空间和扭转变形余量，应力分布均匀，不仅有利于橡胶弹性体抗疲劳、抗撕裂性能的显著提升，更有利于导向臂衬套产品整体综合使用性能和使用寿命的提升，产品稳定性、耐久性和长久使用的安全性更有保证；

3、借助橡胶与金属复合的多层结构，利用橡胶具有的不会诱发固有振动或谐振，以及可压缩的特性来提升导向臂衬套产品整体的隔离振动、减震缓冲和降噪性能，满足重卡行驶转向过程中对导向臂扭转力矩操纵舒适性等较高体验需求；

4、利用硫化后的橡胶与金属容易粘结以及质轻的特性来缩小并减轻导向臂衬套整体的体积和重量，免润滑维护，为客户提供便利；

5、金属与橡胶复合的多层式结构，提升产品减震、降噪、缓冲性能的基础上，保证了产品的结构刚度，满足安全性和持久性的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型轴端结构主视图；

图2为本实用新型图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型图1的B处断面结构主视图。

具体实施方式

下面结合附图1-3描述本实用新型的一种实施例。

以下的实施例便于更好地理解本实用新型，但并不限定本实用新型。下述实施例中所用的部件，如无特殊说明，均为市售。

重型卡车车桥车架导向臂复合衬套，由金属衬套骨架1、金属加强层2、第一隔层橡胶弹性体Ⅰ3、隔层金属衬套4、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ5、外层金属衬套6以及位于金属衬套骨架1轴端紧配合安装的衬套端盖7组成；其中，金属衬套骨架1与第一隔层橡胶弹性体Ⅰ3之间增加金属加强层2的目的在于：为增强产品减震缓冲弹性性能的基础上增加产品的结构强度，使其在运动过程中不仅靠橡胶自身弹性连接，同时辅助有提高粘合性能以及结构强度的金属附着，以实现产品使用寿命的有效延长。具体实施时，所述金属加强层2可用双层金属钢管紧配合而成。通过金属橡胶复合结构的改进，提升导向臂衬套的减震、降噪、缓冲性能。再其中，所述金属加强层2、第一隔层橡胶弹性体Ⅰ3、隔层金属衬套4、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ5与外层金属衬套6经硫化工艺固连为一体，且衬套端盖外圆周面以及衬套端盖轴端内圆环面分别与其余构件之间预留间隙9；从内至外的第一隔层橡胶弹性体Ⅰ3、隔层金属衬套4、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ5与外层金属衬套6沿轴向长度制有金属与橡胶共同渐变过渡的深V型开口8。通过间隙9和金属连同橡胶组合渐变式的深V型开口8来提升产品材料结构改进后的受用寿命和抗撕裂性能。

上述技术方案中，为保证该产品弹性橡胶体的优良弹性、定伸、抗撕裂和耐磨性能，作为优选技术方案，所述第一隔层橡胶弹性体Ⅰ3、第二隔层橡胶弹性体Ⅱ5均为天然橡胶。

上述技术方案中，为保证产品的预留间隙不影响产品质量和使用性能，作为优选技术方案，所述衬套端盖7外圆周面的径向预留间隙9尺寸为0mm-1mm,所述衬套端盖7轴端内圆环面的轴向预留间隙9的最大尺寸为3mm。其中，衬套端盖7轴端内圆环面的轴向预留间隙9为橡胶和其它衬套作为主要受力部件的物理形变提供了富余空间，端盖附近橡胶开裂导致的产品报废率显著下降，为提升产品用作导向臂衬套使用时，传递大摆角扭转力矩的安全性、平顺性和稳定性提供了有利因素。

上述技术方案中，为保证产品金属与橡胶共同渐变过渡的深V型开口8的开口角度不影响产品的整体质量和使用性能，作为优选技术方案，所述金属与橡胶共同渐变过渡的深V型开口8的开口角度α为15°-30°。具体实施时，最佳角度为20°-25°之间。以缩小开口角度α来提升产品的抗撕裂耐受性寿命。

上述技术方案中，为保证产品质量并提升最终成型产品的外观质量，作为优选技术方案，所述金属衬套骨架1、外层金属衬套6、衬套端盖7的钢板均均用耐蚀性能优良的镀锌铬酸钝化的钢板制成，且金属衬套骨架1孔内镀层厚度由边缘向中心逐渐减少。

上述技术方案中，为从结构强度、弹性性能等多方面综合提升产品质量，作为优选技术方案，所述金属衬套骨架1用厚度为5mm-7mm的钢板制成,所述金属加强层2用厚度为2mm-3mm的钢板制成，所述隔层金属衬套4用厚度为1mm-2mm的钢板制成，所述外层金属衬套6用厚度为2mm-3mm的钢板制成；所述衬套端盖7的钢板轴向厚度为8-10mm、径向厚度为9.5mm-11.5mm，所述第一隔层橡胶弹性体Ⅰ3的厚度为4mm-5mm，所述第二隔层橡胶弹性体Ⅱ5的厚度为3mm-4mm。

上述技术方案中，金属衬套端盖7的轴向以及径向预留间隙9的存在，较金属衬套端盖7与其余各构件硫化固连为一体的结构而言，不仅方便衬套端盖7或外层金属衬套6的压入和装配，简化了除金属衬套端盖7外其他构件与橡胶一体硫化的工艺难度，降低了生产企业的加工成本，同时间隙9的存在，金属衬套端盖7与其它橡胶和衬套之间不再直接结合，为橡胶和其它衬套作为主要受力部件的物理形变提供了富余空间，端盖附近橡胶开裂导致的产品报废率显著下降，为提升产品用作导向臂衬套使用时，传递大摆角扭转力矩的安全性、平顺性和稳定性提供了有利因素；沿轴向长度方向制有的橡胶与金属共同渐变过渡的深开口结构，较仅外金属衬套开口，而内金属衬套与橡胶满填充无开口的封闭复合结构而言，在导向臂大摆角扭矩传递情况下，为多层弹性橡胶体随多层金属衬套的大摆角扭矩传递，提供了同步且充足的弹性拉伸空间和扭转变形余量，应力分布均匀，不仅有利于橡胶弹性体抗疲劳、抗撕裂性能的显著提升，更有利于导向臂衬套产品整体综合使用性能和使用寿命的提升，产品稳定性、耐久性和长久使用的安全性更有保证；借助橡胶与金属复合的多层结构，利用橡胶具有的不会诱发固有振动或谐振，以及可压缩的特性来提升导向臂衬套产品整体的隔离振动、减震缓冲和降噪性能，满足重卡行驶转向过程中对导向臂扭转力矩操纵舒适性等较高体验和驾驶需求；利用硫化后的橡胶与金属容易粘结以及质轻的特性来缩小并减轻导向臂衬套整体的体积和重量，免润滑维护，为客户提供便利；因此，本实用新型金属与橡胶复合的多层式结构，在提升产品减震、降噪、缓冲性能的基础上，保证了产品的结构刚度和抗撕裂性能，满足了用户对平顺性、安全性、持久性等多重使用需求。

上述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。