一種球鉸類橡膠彈性元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及球鉸產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種球鉸類橡膠彈性元件。
【背景技術(shù)】
[0002]球鉸產(chǎn)品在裝車運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)安裝位置和設(shè)計(jì)功能的不同，可以實(shí)現(xiàn)減振、牽引和柔性連接等作用。為了保證車輛運(yùn)行的舒適性，要求產(chǎn)品在小載荷(正常運(yùn)行)時(shí)的剛度較??；但是為了保證車輛運(yùn)行的可靠性，要求產(chǎn)品在大載荷時(shí)(啟動(dòng)和制動(dòng))的剛度明顯增加從而及時(shí)限位，因此球鉸特別是牽引球鉸需要具備一定程度的變剛度。
[0003]由于橡膠在拉伸載荷作用下容易撕裂，球鉸的徑向變形必須控制在一定的范圍內(nèi)，否則很容易產(chǎn)生橡膠拉伸破壞。為了防止該現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)品在硫化后，需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓縮處理，使橡膠處于壓縮狀態(tài)。根據(jù)產(chǎn)品在使用過(guò)程中的最大變形量設(shè)計(jì)產(chǎn)品的預(yù)壓縮量，這樣可有效避免橡膠拉伸破壞的發(fā)生。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)球鉸產(chǎn)品的變剛度要求，現(xiàn)有的球鉸產(chǎn)品的橡膠都設(shè)置有開孔結(jié)構(gòu)，如圖1所示，圖1中圖la為球鉸產(chǎn)品自由狀態(tài)下A-A剖視圖，圖lb為球鉸產(chǎn)品自由狀態(tài)下左視圖，開孔處橡膠通過(guò)圓角過(guò)渡，端面橡膠設(shè)計(jì)為常見的上、下對(duì)稱結(jié)構(gòu)，根據(jù)產(chǎn)品剛度要求設(shè)計(jì)開孔的大小和開孔間隙。
[0005]現(xiàn)有結(jié)構(gòu)橡膠的型面設(shè)計(jì)不理想，且橡膠自由面積小，產(chǎn)品在預(yù)壓縮以及徑向受載的情況下，端面和開孔處的橡膠型面容易出現(xiàn)彎折變形，從而導(dǎo)致產(chǎn)品開孔處橡膠本體打折，如圖2、3所示，圖2中圖2a為球鉸產(chǎn)品預(yù)壓縮后A-A剖視圖，圖2b為球鉸產(chǎn)品預(yù)壓縮后左視圖，圖2c為圖2a中II的局部放大圖，圖2d為2b中I的局部放大圖；圖3中圖3a為球鉸產(chǎn)品徑向受載后A-A剖視圖，圖3b為球鉸產(chǎn)品徑向受載后左視圖，圖3c為圖3a中II的局部放大圖，圖3d為圖3b中I的局部放大圖，圖3e為圖3a中的II _1的局部放大圖，圖3f為圖3b的1-1的局部放大圖；如圖2、3中I所示；端面橡膠出現(xiàn)褶皺并鼓出，如圖2、3中II所示，最終由于應(yīng)力集中導(dǎo)致橡膠開裂。由于橡膠型面易彎折變形，而給球鉸產(chǎn)品帶來(lái)了一系列連鎖問(wèn)題。由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)橡膠型面易彎折變形，且隨著預(yù)壓縮量的增加，彎折變形將更加嚴(yán)重，從而極大的限制了預(yù)壓縮量的設(shè)計(jì)，為了減小彎折變形的影響，不得不減小產(chǎn)品的預(yù)壓縮量，現(xiàn)有技術(shù)的單邊預(yù)壓縮量一般不超過(guò)橡膠厚度的10%。由于產(chǎn)品的預(yù)壓縮量設(shè)計(jì)受限，使實(shí)際產(chǎn)品的預(yù)壓縮量小于產(chǎn)品使用過(guò)程中的最大變形量，當(dāng)產(chǎn)品在受載情況下產(chǎn)生大變形時(shí)，一端橡膠處于受拉伸狀態(tài)，如圖3中1-1、I1-1所示，從而導(dǎo)致橡膠受拉伸破壞。由于橡膠面是在某一特定的變形量下同時(shí)大面積接觸，會(huì)導(dǎo)致剛度的突然增加，剛度突變不利于產(chǎn)品在這一變形量附近區(qū)域的減振效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種球鉸類橡膠彈性元件，本申請(qǐng)?zhí)峁┑那蜚q類橡膠彈性元件避免了橡膠彎折變形。
[0007]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N球鉸類橡膠彈性元件，包括芯軸，套設(shè)于所述芯軸外的橡膠，套設(shè)于所述橡膠外的外套，所述外套的長(zhǎng)度大于所述橡膠的長(zhǎng)度，且所述橡膠自與外套相接的一側(cè)至與芯軸相接的一側(cè)長(zhǎng)度逐增。
[0008]優(yōu)選的，所述橡膠的側(cè)面與所述外套的表面的角度為<45°。
[0009]優(yōu)選的，所述橡膠的側(cè)面與所述芯軸的表面的角度為30°?70°。
[0010]優(yōu)選的，所述橡膠與外套相接觸的表面的長(zhǎng)度為所述外套長(zhǎng)度的50%?80%。
[0011]優(yōu)選的，所述橡膠與芯軸相接觸的表面的長(zhǎng)度為所述芯軸長(zhǎng)度的90%以上。
[0012]優(yōu)選的，所述橡膠與所述外套接觸處設(shè)置有倒角，所述倒角的尺寸為R0.5?R4。
[0013]優(yōu)選的，所述橡膠上還設(shè)置有孔結(jié)構(gòu)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N球鉸類橡膠彈性元件，包括芯軸，套設(shè)于所述芯軸外的橡膠，套設(shè)于所述橡膠外的外套，所述外套的長(zhǎng)度大于所述橡膠的長(zhǎng)度，且所述橡膠自與外套相接的一側(cè)至與芯軸相接的一側(cè)長(zhǎng)度逐增。本申請(qǐng)通過(guò)對(duì)橡膠的側(cè)面進(jìn)行上述設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品在預(yù)壓縮后，側(cè)面橡膠向外套平行貼近，外套與橡膠之間的間隙逐減縮??；在徑向受載的情況下，側(cè)面處橡膠繼續(xù)向外套平行貼近并逐減貼緊，間隙逐減消除，橡膠與外套的接觸面積逐漸增加，從而實(shí)現(xiàn)變剛度，此種型面設(shè)計(jì)極大地增加了橡膠的自由面積，在預(yù)壓縮與徑向受載的情況下，端面處的橡膠的變形方式是平行貼近和平行貼緊，有效避免了橡膠的彎折變形，從而消除型面彎折對(duì)增加預(yù)壓縮量的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)球鉸類產(chǎn)品自由狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖la為球鉸產(chǎn)品自由狀態(tài)下A-A剖視圖，圖lb為球鉸產(chǎn)品自由狀態(tài)下左視圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)球鉸類產(chǎn)品預(yù)壓縮后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為球鉸產(chǎn)品預(yù)壓縮后A-A剖視圖，圖2b為球鉸產(chǎn)品預(yù)壓縮后左視圖，圖2c為圖2a中II的局部放大圖，圖2d為2b中I的局部放大圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型現(xiàn)有技術(shù)球鉸類產(chǎn)品徑向受載情況下的結(jié)構(gòu)示意圖；3a為球鉸產(chǎn)品徑向受載后A-A剖視圖，圖3b為球鉸產(chǎn)品徑向受載后左視圖，圖3c為圖3a中II的局部放大圖，圖3d為圖3b中I的局部放大圖，圖3e為圖3a中的II _1的局部放大圖，圖3f為圖3b的1-1的局部放大圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型提供的球鉸類產(chǎn)品自由狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4a為球鉸類產(chǎn)品自由狀態(tài)下主視剖視圖，圖4b為球鉸類產(chǎn)品自由狀態(tài)下左視圖，圖4c為圖4a中I的局部放大圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型提供的球鉸產(chǎn)品預(yù)壓縮后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a為球鉸類產(chǎn)品預(yù)壓縮后主視圖，圖5b為球鉸類產(chǎn)品預(yù)壓縮后左視圖，圖5c為球鉸類產(chǎn)品預(yù)壓縮后圖5a中I的局部放大圖；
[0020]圖6為本實(shí)用新型提供的球鉸產(chǎn)品徑向受載情況下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6a為球鉸類產(chǎn)品徑向受載后主視剖視圖，圖6b為球鉸類產(chǎn)品徑向受載后左視圖，圖6c為圖6a中I的局部放大圖，圖6d為圖6a中1-1的局部放大圖；
[0021]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的球鉸類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7a為球鉸類產(chǎn)品主視剖視圖，圖7b為球鉸類產(chǎn)品左視圖，圖7c為圖7a中I的局部放大圖
[0022]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的球鉸類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8a為球鉸類產(chǎn)品主視剖視圖，圖8b為球鉸類產(chǎn)品左視圖，圖8c為圖8a中I的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。
[0024]本實(shí)用新型實(shí)施例公開了包括芯軸，套設(shè)于所述芯軸外的橡膠，套設(shè)于所述橡膠外的外套，所述外套的長(zhǎng)度大于所述橡膠的長(zhǎng)度，且所述橡膠自與外套相接的一側(cè)至與芯軸相接的一側(cè)長(zhǎng)度逐增。
[0025]本申請(qǐng)所述球鉸類橡膠彈性元件的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，圖4中1為芯軸，2為橡膠，其套設(shè)在芯軸1外；3為外套，其套設(shè)在橡膠2外，圖4中圖4a為球鉸類產(chǎn)品A-A剖視圖，圖4b為球鉸類產(chǎn)品左視圖，圖4c為圖4a中I的局部放大圖。根據(jù)圖4可知，外套3的長(zhǎng)度大于橡膠2的長(zhǎng)度，且橡膠2自與外套3相接的一側(cè)至與芯軸相接的一側(cè)長(zhǎng)度逐增。
[0026]為了消除橡膠拉應(yīng)力以及避免產(chǎn)品在使用過(guò)程中受拉，需要提前對(duì)球鉸類橡膠彈性元件進(jìn)行壓縮，使橡膠處于壓縮狀態(tài)，以利于后期橡膠在受載情況下的變形，可避免橡膠拉伸破壞的發(fā)生。所述球鉸類橡膠彈性元件由于對(duì)橡膠的側(cè)面進(jìn)行了如上改進(jìn)，使球鉸類彈性元件在預(yù)壓縮后，側(cè)面橡膠向外套平行貼近，使橡膠與外套之間的間隙逐步縮小。如圖5所示，圖5中圖5a為球鉸類產(chǎn)品預(yù)壓縮后A-A剖視圖，圖5b為球鉸類產(chǎn)品預(yù)壓縮后左視圖，圖5c為圖5a中I的局部放大圖，根據(jù)圖5中I可以看出，所述球鉸類橡膠彈性元件經(jīng)過(guò)預(yù)壓縮后，橡膠平行貼近外套，并不會(huì)使外套發(fā)生彎折變形。
[0027]本實(shí)用新型球鉸類橡膠彈性元件橡膠的側(cè)面進(jìn)行了改進(jìn)，所述外套的長(zhǎng)度大于所述橡膠的長(zhǎng)度，且