一種彈性支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于通用機械結(jié)構(gòu)中的支撐減振技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種彈性支撐結(jié)構(gòu)，具體地說，是指一種可以用在轉(zhuǎn)子支撐及地面車輛輪胎中的彈性支撐結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)動力機械支撐結(jié)構(gòu)需要一定的彈性和阻尼特性，以保證轉(zhuǎn)子工作頻率和固有頻率保持合理的裕度，避免振動過大。傳統(tǒng)設(shè)計中，會采用在支撐中增加彈性零部件和阻尼環(huán)節(jié)的辦法達到調(diào)整剛度和阻尼的目的。但會導(dǎo)致機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件數(shù)量增加，整體可靠性也隨之降低。
[0003]另外，地面車輛如汽車、自行車、電動車等多使用充氣式輪胎，以達到支撐和減振的作用。但這種結(jié)構(gòu)會伴隨漏氣、爆胎等問題，直接影響到工作的可持續(xù)性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種彈性支撐結(jié)構(gòu)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)動力機械支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低的技術(shù)問題，以及進一步地解決現(xiàn)有技術(shù)的支撐結(jié)構(gòu)持續(xù)性能低的技術(shù)問題。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供一種彈性支撐結(jié)構(gòu)，其技術(shù)方案如下:
[0006]—種彈性支撐結(jié)構(gòu)，包括承壓面，在所述承壓面的下端面設(shè)有多個承壓面端齒，所述承壓面用于承受壓力；支撐面，在所述支撐面的上端面設(shè)有多個支撐面端齒，所述支撐面端齒與所述承壓面端齒為嚙合配合，所述支撐面用于提供基礎(chǔ)支撐；和彈性層，設(shè)于所述承壓面和所述支撐面之間，用于提供緩沖支撐。
[0007]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述承壓面端齒和所述支撐面端齒的形狀為梯形、弧形、角形中的任意一種。
[0008]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述彈性層為單層金屬層、多層鋼帶組合層、橡膠制品層中的任意一種。
[0009]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述彈性層上表面為斜紋面，所述斜紋面的斜紋線與承壓面端齒的端齒線之間的夾角為銳角。
[0010]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述彈性層下表面與所述支撐面齒形端齒的配合形式為靜止配合，用于防止所述彈性層與所述支撐面之間產(chǎn)生振動噪音。
[0011]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述靜止配合形式為梯形齒與梯形齒嚙合、弧形齒與弧形齒嚙合、角形齒與角形齒嚙合中的任意一種。
[0012]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:在所述彈性層與所述支撐面齒形波谷之間填充阻尼填充物；在所述彈性層與所述承壓面齒形波谷之間填充阻尼填充物。
[0013]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述阻尼填充物的材料為金屬橡膠材料、橡膠材料、粘彈性材料中的任意一種。
[0014]在上述彈性支撐結(jié)構(gòu)中，進一步優(yōu)選為:所述阻尼填充物的形狀為顆粒狀填充物、條形狀填充物、方塊狀填充物中的任意一種。
[0015]分析可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:
[0016]—、本實用新型提供的彈性支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，相互配合的形式靈活，在全頻段、全負荷段中均可變化出適應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式。
[0017]二、本實用新型適用環(huán)境及適用對象范圍廣，尤其是在轉(zhuǎn)子支撐和車輛輪胎領(lǐng)域中。
[0018]三、本實用新型的彈性層上表面設(shè)計為斜紋面，斜紋走向與承壓面端齒走向夾角為銳角，可在接觸面微動過程中增加阻尼效果，斜紋面與承壓面齒形展向存在夾角，也是為了增加結(jié)構(gòu)阻尼效果，夾角增加，阻尼效果增加。
[0019]四、本實用新型的彈性層與支撐面齒形波谷之間以及彈性層與承壓面齒形波谷填充阻尼材料，使支撐面、彈性層和承壓面之間相當于剛度串聯(lián)，既可以調(diào)節(jié)剛度，也可以增加結(jié)構(gòu)阻尼。
【附圖說明】
[0020]附圖為本實用新型優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的彈性支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實用新型優(yōu)選實施例的兩種類別的彈性層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實用新型優(yōu)選實施例的支撐面與彈性層配合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本實用新型優(yōu)選實施例的支撐面(或承壓面)的齒面形狀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本實用新型優(yōu)選實施例的帶有斜紋的彈性層的結(jié)構(gòu)示意圖、彈性層的斜紋與承壓面的斜紋交叉圖、帶有斜紋的支撐面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6為本實用新型優(yōu)選實施例的支撐面與彈性層的齒形配合圖。
[0027]圖7為本實用新型優(yōu)選實施例的彈性支撐結(jié)構(gòu)使用圖(轉(zhuǎn)子中)。
[0028]圖8為本實用新型優(yōu)選實施例的彈性支撐結(jié)構(gòu)使用圖(車輛輪胎中)。
[0029]圖中，1-承壓面；11-承壓面端齒；12-承壓面波谷；13-承壓面波峰；14-承壓面齒形夾角；2_支撐面；21_支撐面端齒；22_支撐面波峰；23_支撐面波谷；24_支撐面齒形夾角；3_彈性層；31_彈性層上表面；32_彈性層下表面；4_軸承；5_殼體件；6_封閉式外罩；7-斜紋夾角。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細說明。
[0031]如圖1所示，本實用新型優(yōu)選實施例的彈性支撐結(jié)構(gòu)主要包括承壓面1，用于承受壓力；支撐面2，用于提供基礎(chǔ)支撐；彈性層3，設(shè)于承壓面I和支撐面之間，用于提供緩沖支撐。
[0032]具體而言，本實用新型的承壓面I為直接承受壓力的結(jié)構(gòu)段，并將壓力通過彈性層3傳向支撐面2 ;彈性層3作為提供彈性作用的結(jié)構(gòu)層，位于承壓面I與支撐面2的中間；支撐面2為承受壓力載荷的基礎(chǔ)支撐面。本實用新型提供的彈性支撐結(jié)構(gòu)，可直接在剛性支撐件中加工成型，并根據(jù)需要決定是否添加阻尼材料；結(jié)構(gòu)簡單，不會明顯增加零件數(shù)量，形式靈活，性能可靠。
[0033]如圖1所示，在承壓面I的下端面設(shè)有多個承壓面端齒11 ;在支撐面2的上端面設(shè)有多個支撐面端齒21，承壓面I的多個承壓面端齒11與支撐面2的多個支撐面端齒21呈相互嚙合排布。壓力傳遞的路徑順序為承壓面1、彈性層3和支撐面2，具體為:承壓面I通過承壓面端齒11與彈性層上表面31接觸，裝配關(guān)系為過渡配合；支撐面2通過支撐面端齒21與彈性層下表面32接觸，裝配關(guān)系為過渡配合；承壓面端齒11與支撐面端齒21交錯分布，即承壓面齒形波峰13對應(yīng)支撐面齒形波谷23，承壓面齒形波谷12對應(yīng)支撐面齒形波峰22 ;承壓面齒形夾角14和支撐面齒形夾角24影響彈性支承結(jié)構(gòu)整體剛度大小，夾角越大剛度越小，反之則越大。在本實用新型中，承壓面齒形夾角14是承壓面I的相鄰承壓面端齒11之間的夾角；同理支撐面齒形夾角24是支撐面2的相鄰支撐面端齒21之間的夾角。
[0034]如圖4所示，本實用新型的承壓面端齒11和支撐面端齒21的形狀可以是但不限于梯形(圖4中的a)、弧形(圖4中的b)、角形(圖4中的c);可依據(jù)負荷強度的大小，選擇不同的端齒形狀:梯形配合為面接觸，接觸應(yīng)力最小(傳遞給彈性層3的載荷最小)，三個接觸面可提供摩擦阻尼(阻尼效果最強)，適用于全頻段全負荷工況(高、低速，輕、重型轉(zhuǎn)子)；弧形配合為線接觸(受壓變形情況下接觸區(qū)域投影為橢圓形小面接觸)，接觸應(yīng)力較大(傳遞給彈性層3的載荷適中)，接觸區(qū)域內(nèi)可提供阻尼效果(阻尼效果適中)，適合低頻&中高負荷工況(低速，中、大型轉(zhuǎn)子)；角形配合為線接觸(受壓變形情況下接觸區(qū)域投影為橢圓形小面接觸)，接觸應(yīng)力最大(傳遞給彈性層3的載荷最大)，接觸區(qū)域內(nèi)可提供阻尼效果(阻尼效果相對最小)，適合高頻&低負荷工況(高速輕型轉(zhuǎn)子)。根據(jù)具體需求采用不同形狀的承壓面端齒11或者支撐面端齒21。
[0035]彈性層3依據(jù)不同的使用場合，形式可以包括但不限于單層金屬層、多層鋼帶組合層(這里表述的不固定意指多層鋼帶之間不做直接自由度限定，但組合鋼帶層與支撐面或安裝殼體之間需要做軸向位置限定，以防止工作過程中的脫落或意外。使用中在安裝殼體或相配合的零件中設(shè)置軸向定位臺即可達到防止軸向竄動、脫落的目的。實際使用中也沒足夠的空間使鋼帶軸向脫落。如圖2中的a所示)(多層鋼帶組合層是由多個單層金屬層依次疊加而成，不需要固定，多個單層金屬層之間可以有相對位移，從而增強阻尼、提高減振效果)、橡膠制品層(如圖2中的b所示);如圖7所示，對于轉(zhuǎn)子支撐需求，單層金屬層的剛度小，可提供較大的彈性，但阻尼效果相對不明顯；多層鋼帶組合層在提供較大彈性的同時，由于多層鋼帶組合層的各個單層金屬層之間會發(fā)生相對位移(這里所述位移意指相對微觀位移，方向可以是周向或徑向)，這樣可以使阻尼效果明顯并提高了減振效果，當然在裝配的過程中，需要將多層鋼帶組合層的各個單層金屬層依次疊加，這樣會使多層鋼帶組合層的裝配較為繁瑣。如圖8所示，對于車輛輪胎支撐需求，橡膠制品層(即橡膠層)的質(zhì)量小，避免造成車輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量過大，從而使阻力矩過大，同時可以通過改變橡膠制品層的厚度、張緊度調(diào)整支撐剛度和阻尼效果。變化規(guī)律為:橡膠制品層的厚度增加，支撐剛度增加，阻尼效果降低；橡膠制品層的厚度減小，支撐剛度降低，阻尼效果提高。采用哪種彈性層3適用到轉(zhuǎn)子或者車輛輪胎中，根據(jù)轉(zhuǎn)子或者車輛輪胎的具體需求而定。
[0036]如圖5所示，彈性層上表面31可以為平面或斜紋面(圖5中的c)，當彈性層上表面31為斜紋面、承壓面端齒11的端齒走向為斜線走向時，彈性層上表面31的斜紋面的斜紋線與承壓面端齒11(圖5中的a)的端齒正向走向(圖5中的a中的指針線指向的方向定義為端齒的正向走向)之間的斜紋夾角7為銳角α (圖5中的b)，0° < α < 90°。彈性層上表面31為斜紋面時，可在彈性層上表面31和承壓面端齒11之間的接觸面微動過程中增加阻尼效果，但相對會增加加工成本。彈