提高金属橡胶关节减振可靠性的方法及金属橡胶关节组件的制作方法
【专利摘要】提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，包括两个金属橡胶关节、内筒和外筒，其特征在于所述的外筒设置在内筒外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节均压装在内筒和外筒之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节之间设置关节轴承，所述的关节轴承的内圈套装在内筒上，关节轴承的外圈与外筒内表面接触，金属橡胶关节的变形使关节轴承的内圈和外圈产生相对滑动，通过关节轴承增大金属橡胶关节的轴径向刚度，并对金属橡胶关节形成过载保护，通过关节轴承内外圈的相对滑动减少金属橡胶关节的偏扭转刚度，达到提高金属橡铰关节减振可靠性的目的。本发明还提供一种金属橡胶关节组件。
【专利说明】
提高金属橡胶关节减振可靠性的方法及金属橡胶关节组件
技术领域
[0001]本发明提供一种提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，属于交通轨道车辆减振技术领域。本发明还提供一种金属橡胶关节组件。
[0002]
【背景技术】
[0003]金属橡胶关节作为车辆用柔性连接体，在车辆运行过程中起到减振降嗓，提高乘座舒适度的作用。现有的金属橡胶关节是由金属和橡胶硫化成型的硫化体。根据车辆运行特点，当车辆通过弯道时，金属橡胶关节提供的偏扭转角度越大，越有利于车辆平缓舒适；当车辆启动和制动时，金属橡胶关节提供的径向刚度越大，才能利于车辆的启动和制动操作。此类工况对金属橡胶关节中的橡胶提出了很高的要求，产品不仅仅需要大的偏扭转角度，还需要大的径向刚度。
[0004]现有的金属橡胶关节，包括芯轴、外套、橡胶。在车辆运行过程中，由于橡胶多且结构限制，使得产品在车辆运行弯道过程中，偏扭转刚度大，限制了偏扭转角度，减振效果不佳，产品在车辆启动或制动时，只能提供一定的轴径向刚度，载荷过大，容易起过橡胶的许用应力，使橡胶产生永久性变形。随道交通轨道线路的日益增多，车辆运行过程中，遭遇同时转弯与制动的恶劣工况的概率越来越大，在辆辆遭遇恶劣工况时，金属橡胶关节的径向和轴向承载集聚增加，所需偏扭转角度较大，橡胶在被压缩和/或拉伸的同时，被大力扭转，容易导到橡胶产生永久性变形并开裂，在极限状况下，甚至会造成橡胶与芯轴和外套脱离，使金属橡胶关节丧失减振降嗓功能，因此遭遇恶劣工况时，金属橡胶关节的使用寿命将会被缩短甚至终止、减振效果无法满足要求，金属橡胶关节的振减可靠性还有待提高。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明提供一种提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，提高金属橡铰关节的减振效果并延长其使用寿命，达到提高金属橡铰关节减振可靠性的目的。本发明还提供一种金属橡胶关节组件。
[0007]为达到上述目的本发明采用的技术方案是:提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，包括两个金属橡胶关节、内筒和外筒，其特征在于所述的外筒设置在内筒外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节均压装在内筒和外筒之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节之间设置关节轴承，所述的关节轴承的内圈套装在内筒上，关节轴承的外圈与外筒内表面接触，金属橡胶关节的变形使关节轴承的内圈和外圈产生相对滑动，通过关节轴承增大金属橡胶关节的轴径向刚度，并对金属橡胶关节形成过载保护，通过关节轴承内外圈的相对滑动减少金属橡胶关节的偏扭转刚度，达到提高金属橡铰关节减振可靠性的目的。
[0008]优选的，所述金属橡胶关节与关节轴承的侧面接触，金属橡胶关节的变形与关节轴承内外圈的滑动同步进行，金属橡胶关节的变形后的自动回弹带动关节轴承同步回位。 优选的，金属橡胶关节包括芯轴套、橡胶和外套，芯轴套与关节轴承的内圈侧面接触，外套与关节轴承的外圈侧面接触。
[0009]金属橡胶关节组件，包括两个金属橡胶关节、内筒和外筒，其特征在于所述的外筒设置在内筒外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节均压装在内筒和外筒之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节之间设置关节轴承，所述的关节轴承的内圈套装在内筒上，关节轴承的外圈与外筒内表面接触，金属橡胶关节的变形使关节轴承的内圈和外圈产生相对滑动。
[0010]优选的，所述金属橡胶关节与关节轴承的侧面接触。
[0011 ]优选的，金属橡胶关节包括芯轴套、橡胶和外套，芯轴套与关节轴承的内圈侧面接触，外套与关节轴承的外圈侧面接触。
[0012]优选的，所述的芯轴套与内筒过盈配合，外套与外筒过盈配合，所述的关节轴承与外筒和外筒均为过渡配合。
[0013]本发明的有益效果是:
1、本发明的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，在两个金属橡胶关节之间设置一个关节轴承，并将金属橡胶关节和关节轴承都装在内筒和外筒之间的环形筒中，当金属橡胶关节承受的载荷过大时，关节轴承能防止金属橡胶关节中的橡胶过渡压缩和拉伸，对金属橡铰关节形成过载保护，避免金属橡胶关节中的橡铰的受力超过其许用应力发生永久性变形，从而延长金属橡胶关节的使用寿命，提高金属橡胶关节的减振可靠性。
[0014]2、本发明的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法中，通过关节轴承内外圈的相对滑动减少金属橡胶关节的偏扭转刚度，在车辆运行过程中，使金属橡胶关节能够提供更大的偏扭转角度，而且关节轴承支撑在内筒与外筒之间也增大了金属橡胶关节的径向和轴向刚度，当车辆遇到同时转弯和制动的恶劣工况时，金属橡胶关节不仅能提供足够大的径轴向刚度，而且能提供较大的偏扭转角度，满足恶劣工况下的减振需求，避免了金属橡胶关节中的橡胶在被集聚压缩、拉伸的同时，被大力扭转，即延长了金属橡胶关节的使用寿命，又提高了金属橡胶关节的减振效果，达到提高金属橡胶关节减振可靠性的目的。
[0015]3、本发明的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，金属橡胶关节与关节轴承相互配合，金属橡胶关节具有重量轻和能自动回弹的特点，弥补上关节轴承无法自动回位的缺点，而关节轴承具有轴径向的大承载能力和内外圈的相对滑动能力，弥补了金属橡胶关节偏扭转刚度过大，轴径向刚度不足的缺点，用关节轴承配合金属橡胶关节使用，使金属橡胶关节，偏扭转刚度减小，轴径向刚度增大，减振可靠性增强。
[0016]4、本发明的金属橡胶关节组件，关节轴承支撑在外筒与内筒之间，增大金属橡胶关节的轴径向刚度，关节轴承内外圈之间的相对滑对，减少金属橡胶关节的偏扭转刚度，使车辆运行过程中，金属橡胶关节可获得较大的轴径向刚度和较小的偏扭转刚度，满足恶劣工况下的减振需求，金属橡胶关节的减振效果更佳，使用寿命更长，减振可靠性更强。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的金属橡胶关节组件的结构示意图。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图1对本发明的实施例做详细说明。
[0020]提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，包括两个金属橡胶关节1、内筒2和外筒3，所述的外筒3设置在内筒2外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节I均压装在内筒2和外筒3之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节I之间设置关节轴承4，所述的关节轴承4的内圈套装在内筒2上，关节轴承4的外圈与外筒3内表面接触，金属橡胶关节I的变形使关节轴承4的内圈和外圈产生相对滑动，通过关节轴承4增大金属橡胶关节I的轴径向刚度，并对金属橡胶关节I形成过载保护，通过关节轴承4内外圈的相对滑动减少金属橡胶关节I的偏扭转刚度，达到提高金属橡铰关节I减振可靠性的目的。
[0021]以上所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法是在两个金属橡胶关节I之间设置一个关节轴承4，并将两个金属橡胶关节I和关节轴承4均装在内筒2和外筒3之间，所述的关节轴承4的内圈套装在内筒2上，关节轴承4的外圈与外筒3内表面接触，当金属橡胶关节I承受径向载荷及轴向载荷时，关节轴承4与金属橡胶关节I同时承载，增大了金属橡胶关节的轴径向刚度，使车辆制动和启动操作时，金属橡胶关节的减振效果更佳。在极限状况下，金属橡胶关节I承受的径向载荷和轴向载荷集聚增加，关节轴承4对金属橡胶关节I的橡胶的轴向拉伸和径向压缩起到很好的限制作用，避免金属橡胶关节中的橡胶被过渡压缩和拉伸，从而对金属橡胶关节I形成过载保护，保护金属橡胶关节I在极限状部下不受损伤。
[0022]再者，以上所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法中，利用关节轴承4内外圈可相对滑动的特点，减小金属橡胶关节I的偏扭转刚度，相当于在一个金属橡胶关节的中段增加了一个滑动机构，使整个金属橡胶关节的偏扭转刚度降低，在车辆运行过程中，金属橡胶关节I能够提供更大的偏扭转角度，而且关节轴承4支撑在内筒与外筒之间使金属橡胶关节的径向和轴向刚度增加，当车辆遇到同时转弯和制动的恶劣工部时，金属橡胶关节I不供能提供足够大的径轴向刚度，而且能提供较大的偏扭转角度，满足恶劣工部下的减振需求，避免了金属橡胶关节I中的橡胶在被集聚压缩或拉伸的同时，被大力扭转，即延长了金属橡胶关节的使用寿命，又提高了金属橡胶关节的减振效果，达到提高金属橡胶关节减振可靠性的目的。
[0023]其中，所述金属橡胶关节I与关节轴承4的侧面接触，金属橡胶关节I的变形与关节轴承4内外圈的滑动同步进行，金属橡胶关节I的变形后的自动回弹带动关节轴承4同步回位，金属橡胶关节I与关节轴承4接触，提高关节轴承4内外圈滑动与金属橡胶关节I变形的同步性，同时也使两个金属橡胶关节I变形同步，关节轴承4和金属橡胶关节I同步配合，用关节轴承4来提高金属橡胶关节I的轴径向刚度和偏扭转角度，同时利用金属橡胶关节I可自动回弹的特点，带动关节轴承4自动回位，金属橡胶关节I与关节轴承4同步配合，振动效果更好，可靠性更高。
[0024]具体的，金属橡胶关节I包括芯轴套11、橡胶12和外套13，芯轴套11与关节轴承4的内圈侧面接触，外套13与关节轴承4的外圈侧面接触。芯轴套11相对于外套13运动时，即推动关节轴承4的内外圈产生相对滑动。
[0025]金属橡胶关节组件，包括两个金属橡胶关节1、内筒2和外筒3，所述的外筒3设置在内筒2外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节I均压装在内筒2和外筒3之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节I之间设置关节轴承4，所述的关节轴承4的内圈套装在内筒2上，关节轴承4的外圈与外筒3内表面接触，金属橡胶关节I的变形使关节轴承4的内圈和外圈产生相对滑动。金属橡胶关节I包括芯轴套11、橡胶12和外套13，芯轴套11与关节轴承4的内圈侧面接触，外套13与关节轴承4的外圈侧面接触。所述的芯轴套11与内筒2过盈配合，外套13与夕卜筒3过盈配合，所述的关节轴承3与外筒2和外筒3均为过渡配合。
[0026]组装以上所述的金属橡胶关节组件时，先将关节轴承4压入内筒2与外筒3之间，然后再压入两个金属橡胶关节I，其中芯轴大11与内筒2过盈配合，外套13与外筒3过盈配合，使金属橡胶关节I以预压缩的方式压装在内筒2与外筒3之间，其中内筒2可以为实心结构，使金属橡胶关节组件与现有技术中的金属橡胶关节结构一致，便于安装。
以上所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法及金属橡胶关节组件的优点是:
I.以上所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，在两个金属橡胶关节之间设置一个关节轴承，并将金属橡胶关节和关节轴承都装在内筒和外筒之间的环形筒中，当金属橡胶关节承受的载荷过大时，关节轴承能防止金属橡胶关节中的橡胶过渡压缩和拉伸，对金属橡铰关节形成过载保护，避免金属橡胶关节中的橡铰的受力超过其许用应力发生永久性变形，从而延长金属橡胶关节的使用寿命，提高金属橡胶关节的减振可靠性。
[0027]2.以上所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法中，通过关节轴承内外圈的相对滑动减少金属橡胶关节的偏扭转刚度，在车辆运行过程中，使金属橡胶关节能够提供更大的偏扭转角度，而且关节轴承支撑在内筒与外筒之间也增大了金属橡胶关节的径向和轴向刚度，当车辆遇到同时转弯和制动的恶劣工况时，金属橡胶关节不仅能提供足够大的径轴向刚度，而且能提供较大的偏扭转角度，满足恶劣工况下的减振需求，避免了金属橡胶关节中的橡胶在被集聚压缩、拉伸的同时，被大力扭转，即延长了金属橡胶关节的使用寿命，又提高了金属橡胶关节的减振效果，达到提高金属橡胶关节减振可靠性的目的。
[0028]3.以上所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，金属橡胶关节与关节轴承相互配合，金属橡胶关节具有重量轻和能自动回弹的特点，弥补上关节轴承无法自动回位的缺点，而关节轴承具有轴径向的大承载能力和内外圈的相对滑动能力，弥补了金属橡胶关节偏扭转刚度过大，轴径向刚度不足的缺点，用关节轴承配合金属橡胶关节使用，使金属橡胶关节，偏扭转刚度减小，轴径向刚度增大，减振可靠性增强。
[0029]4.以上所述的金属橡胶关节组件，关节轴承支撑在外筒与内筒之间，增大金属橡胶关节的轴径向刚度，关节轴承内外圈之间的相对滑对，减少金属橡胶关节的偏扭转刚度，使车辆运行过程中，金属橡胶关节可获得较大的轴径向刚度和较小的偏扭转刚度，满足恶劣工况下的减振需求，金属橡胶关节的减振效果更佳，使用寿命更长，减振可靠性更强。
[0030]以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，包括两个金属橡胶关节(I)、内筒(2)和外筒(3)，其特征在于所述的外筒(3)设置在内筒(2)外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节(1)均压装在内筒(2)和外筒(3)之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节(I)之间设置关节轴承(4)，所述的关节轴承(4)的内圈套装在内筒(2)上，关节轴承(4)的外圈与外筒(3)内表面接触，金属橡胶关节(I)的变形使关节轴承(4)的内圈和外圈产生相对滑动，通过关节轴承(4)增大金属橡胶关节(I)的轴径向刚度，并对金属橡胶关节(I)形成过载保护，通过关节轴承(4)内外圈的相对滑动减少金属橡胶关节(I)的偏扭转刚度，达到提高金属橡铰关节(I)减振可靠性的目的。2.根据权利要求1所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，其特征在于所述金属橡胶关节(I)与关节轴承(4)的侧面接触，金属橡胶关节(I)的变形与关节轴承(4)内外圈的滑动同步进行，金属橡胶关节(I)的变形后的自动回弹带动关节轴承(4)同步回位。3.根据权利要求2所述的提高金属橡胶关节减振可靠性的方法，其特征在于金属橡胶关节(I)包括芯轴套(11)、橡胶(12)和外套(13)，芯轴套(11)与关节轴承(4)的内圈侧面接触，外套(13 )与关节轴承(4)的外圈侧面接触。4.金属橡胶关节组件，包括两个金属橡胶关节(1)、内筒(2)和外筒(3)，其特征在于所述的外筒(3)设置在内筒(2)外周形成环形筒，两个所述的金属橡胶关节(I)均压装在内筒(2)和外筒(3)之间的环形筒中，在两个金属橡胶关节(I)之间设置关节轴承(4)，所述的关节轴承(4)的内圈套装在内筒(2)上，关节轴承(4)的外圈与外筒(3)内表面接触，金属橡胶关节(I)的变形使关节轴承(4)的内圈和外圈产生相对滑动。5.根据权利要求4所述的金属橡胶关节组件，其特征在于所述金属橡胶关节(I)与关节轴承(4)的侧面接触。6.根据权利要求5所述的金属橡胶关节组件，其特征在于金属橡胶关节(I)包括芯轴套(11)、橡胶(12)和外套(13)，芯轴套(11)与关节轴承(4)的内圈侧面接触，外套(13)与关节轴承(4 )的外圈侧面接触。7.根据权利要求6所述的金属橡胶关节组件，其特征在于所述的芯轴套(11)与内筒(2)过盈配合，外套(13)与外筒(3)过盈配合，所述的关节轴承(3)与外筒(2)和外筒(3)均为过渡配合。
【文档编号】F16F15/08GK105952843SQ201610475054
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】董永, 柳禄泱, 唐维, 林胜, 许呈祥
【申请人】株洲时代新材料科技股份有限公司