專利名稱：橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種橡膠球鉸的試驗(yàn)裝置，具體說是一種用于橡膠球 鉸兩向同時(shí)加載的疲勞試驗(yàn)裝置，分別是徑向和偏轉(zhuǎn)，且徑向載荷與偏轉(zhuǎn) 力矩相互垂直。屬于試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
橡膠球鉸在研發(fā)階段和出廠前往往需要進(jìn)行抽樣檢査，進(jìn)行疲勞試驗(yàn)， 其中就包括徑向和偏轉(zhuǎn)兩向同時(shí)加載疲勞試驗(yàn)，且徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩的 方向相互垂直。目前的疲勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置，僅能實(shí)現(xiàn)徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力 矩相互平行時(shí)的復(fù)合疲勞加載，如果二者相互垂直，在同時(shí)作用時(shí)很容易 產(chǎn)生干涉，所以現(xiàn)有的疲勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置無法實(shí)現(xiàn)徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩 相互垂直條件下對(duì)橡膠球鉸的復(fù)合疲勞加載。如果將復(fù)合試驗(yàn)條件分拆開 來， 一個(gè)方向接一個(gè)方向地單獨(dú)加載試驗(yàn)，又無法較真實(shí)反映產(chǎn)品的兩向 疲勞承載特性，因而也就無法反映試件所具有的真實(shí)疲勞性能，另一方面 單向加載試驗(yàn)也延長了試驗(yàn)周期，加大了試驗(yàn)成本。所以很有必要對(duì)此加 以改進(jìn)，設(shè)計(jì)出新的試驗(yàn)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了解決目前橡膠球鉸疲勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置的不 足，提供了一種當(dāng)橡膠球鉸所受到的徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直時(shí)，可 兩向同時(shí)加載的兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的橡膠球鉸兩向加載疲 勞試驗(yàn)裝置，其試驗(yàn)橡膠球鉸所承受的徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直，至少有一個(gè)徑向施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并 對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加徑向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)偏轉(zhuǎn)施力裝置，偏轉(zhuǎn)施力裝 置通過偏轉(zhuǎn)外套與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加偏轉(zhuǎn)試驗(yàn) 力。所述的徑向施力裝置為帶有導(dǎo)向裝置的液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的徑向施 力裝置安裝在試驗(yàn)橡膠球鉸垂向上方，徑向施力裝置用垂向/徑向油缸通過 傳遞徑向載荷的徑向加力板與試驗(yàn)橡膠球鉸的芯軸加長桿聯(lián)結(jié)在一起；徑 向施力裝置至少有兩個(gè)導(dǎo)向裝置，所述的導(dǎo)向裝置的兩個(gè)導(dǎo)向桿和兩個(gè)導(dǎo) 向支座對(duì)稱安裝，導(dǎo)向支座固定于試驗(yàn)平臺(tái)上，導(dǎo)向桿與橫梁聯(lián)結(jié)在一起， 與導(dǎo)向支座上的銅套可相對(duì)滑動(dòng)，起到導(dǎo)向和保護(hù)徑向施力裝置不受偏轉(zhuǎn) 力矩的作用。導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向桿分別與位于試驗(yàn)橡膠球鉸上方的橫梁和固 定于試驗(yàn)平臺(tái)上的導(dǎo)向支座相接觸，在橫梁的上方通過徑向連接頭接有徑 向施力油缸，在橫梁靠試驗(yàn)橡膠球鉸一面還連接有徑向加力板，徑向加力 板下部與包裹試驗(yàn)橡膠球鉸芯軸的加長桿連接在一起，試驗(yàn)件外套包裹在 試驗(yàn)橡膠球鉸外，與徑向施力裝置垂直交叉布置，使徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩 不發(fā)生干涉。所述的偏轉(zhuǎn)施力裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置包括一 試驗(yàn)機(jī)提供的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過偏轉(zhuǎn)連接頭連接偏轉(zhuǎn)軸，偏轉(zhuǎn)軸安 裝在軸承支座內(nèi)，并與試驗(yàn)件外套連接在一起。由徑向施力裝置、偏轉(zhuǎn)施 力裝置與導(dǎo)向裝置共同實(shí)現(xiàn)當(dāng)試驗(yàn)橡膠球鉸所受徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互 垂直時(shí)，對(duì)其進(jìn)行徑向和偏轉(zhuǎn)兩向疲勞加載試驗(yàn)。
本實(shí)用新型的兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，能夠在橡膠球鉸所承受的徑向 載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直的條件下，對(duì)橡膠球鉸進(jìn)行兩向疲勞加載試驗(yàn)， 真實(shí)模擬橡膠球鉸兩向承載時(shí)的受力特性，并解決了徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩 相互干涉的問題。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意主視圖； 圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖； 圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意俯視圖中1、徑向施力裝置，2、徑向連接頭，3、橫梁，4、徑向加力板， 5、偏轉(zhuǎn)外套，6、橡膠球鉸，7、深溝球軸承，8、試驗(yàn)件外套，9、偏轉(zhuǎn)軸， 10、軸承支座，11、偏轉(zhuǎn)施力裝置，12、偏轉(zhuǎn)連接頭，13、芯軸加長桿， 14、導(dǎo)向桿，15、銅套，16、導(dǎo)向支座。
具體實(shí)施方式

附圖給出了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型 作進(jìn)一步的描述。
從附圖中可以看出，本實(shí)用新型為 一種橡膠球鉸疲勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置， 其試驗(yàn)橡膠球鉸所承受的徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直，至少有一個(gè)徑向 施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球 鉸施加徑向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)偏轉(zhuǎn)施力裝置，偏轉(zhuǎn)施力裝置通過偏轉(zhuǎn)外 套與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)力。所述的徑 向施力裝置為帶有導(dǎo)向裝置的液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的徑向施力裝置安裝在 試驗(yàn)橡膠球鉸垂向上方，徑向施力裝置用垂向/徑向油缸通過傳遞徑向載荷 的徑向加力板與試驗(yàn)橡膠球鉸的芯軸加長桿聯(lián)結(jié)在一起；徑向施力裝置至 少有兩個(gè)導(dǎo)向裝置，所述的導(dǎo)向裝置的兩個(gè)導(dǎo)向桿和兩個(gè)導(dǎo)向支座對(duì)稱安 裝，導(dǎo)向支座固定于試驗(yàn)平臺(tái)上，導(dǎo)向桿與橫梁聯(lián)結(jié)在一起，與導(dǎo)向支座 上的銅套可相對(duì)滑動(dòng)，起到導(dǎo)向和保護(hù)徑向施力裝置不受偏轉(zhuǎn)力矩的作用。 導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向桿分別與位于試驗(yàn)橡膠球鉸上方的橫梁和固定于試驗(yàn)平臺(tái)
上的導(dǎo)向支座相接觸，在橫梁的上方通過徑向連接頭接有徑向施力油缸， 在橫梁靠試驗(yàn)橡膠球鉸一面還連接有徑向加力板，徑向加力板下部與包裹 試驗(yàn)橡膠球鉸芯軸的加長桿連接在一起。試驗(yàn)件外套包裹在試驗(yàn)橡膠球鉸 外，與徑向施力裝置垂直交叉布置，使徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩不發(fā)生干涉。 所述的偏轉(zhuǎn)施力裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置包括一試驗(yàn)機(jī)提供的 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過偏轉(zhuǎn)連接頭連接偏轉(zhuǎn)軸，偏轉(zhuǎn)軸安裝在軸承支座 內(nèi)，并與試驗(yàn)件外套連接在一起。由徑向施力裝置、偏轉(zhuǎn)施力裝置與導(dǎo)向 裝置共同實(shí)現(xiàn)當(dāng)試驗(yàn)橡膠球鉸所受徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直時(shí)，對(duì)其 進(jìn)行徑向和偏轉(zhuǎn)兩向疲勞加載試驗(yàn)。 實(shí)施例一
一種徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直時(shí)的兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，疲勞試 驗(yàn)設(shè)備或裝置為徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直時(shí)的兩向加載疲勞試驗(yàn)裝 置，在試驗(yàn)平臺(tái)上方至少有一個(gè)徑向施力裝置1，徑向施力裝置1從垂向與
試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加徑向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)偏 轉(zhuǎn)施力裝置11，偏轉(zhuǎn)施力裝置11通過偏轉(zhuǎn)連接頭12和偏轉(zhuǎn)外套5與試驗(yàn) 橡膠球鉸6相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸6施加偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)力，偏轉(zhuǎn)外套5與 徑向施力裝置1垂直交叉布置，使徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩不發(fā)生干涉；至少 有兩個(gè)導(dǎo)向裝置，其導(dǎo)向桿14分別與橫梁3和銅套15接觸，起到導(dǎo)向和 保護(hù)徑向施力裝置1不受偏轉(zhuǎn)力矩的作用。由徑向施力裝置1、偏轉(zhuǎn)施力裝 置11與兩個(gè)導(dǎo)向裝置實(shí)現(xiàn)當(dāng)徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩相互垂直時(shí)，對(duì)試驗(yàn)橡膠 球鉸的徑向和偏轉(zhuǎn)同時(shí)加載試驗(yàn)。所述的徑向施力裝置安裝在試驗(yàn)橡膠球 鉸徑向上方，是一種可以作上下(往返)徑向運(yùn)動(dòng)的垂向油缸。徑向施力 裝置用垂向油缸通過傳遞徑向載荷的徑向連接頭與橫梁聯(lián)結(jié)在一起，橫梁
通過徑向加力板將徑向力施加在試驗(yàn)橡膠球鉸的芯軸上；所述的偏轉(zhuǎn)施力 裝置是用扭轉(zhuǎn)油缸通過偏轉(zhuǎn)連接頭和偏轉(zhuǎn)外套聯(lián)結(jié)在一起，試驗(yàn)件外套包 裹有待試驗(yàn)的橡膠球鉸一起被安裝在兩瓣鎖緊式的偏轉(zhuǎn)外套內(nèi)，而偏轉(zhuǎn)外 套兩端的偏轉(zhuǎn)軸穿過一對(duì)深溝球軸承被安裝在軸承支座上，與徑向施力裝 置垂直交叉布置；所述的導(dǎo)向裝置由對(duì)稱放置的兩個(gè)導(dǎo)向桿和兩個(gè)導(dǎo)向支 座組合構(gòu)成，導(dǎo)向支座固定在試驗(yàn)平臺(tái)上，導(dǎo)向桿與橫梁聯(lián)結(jié)在一起，與 導(dǎo)向支座上的銅套可相對(duì)滑動(dòng)。
設(shè)計(jì)裝配時(shí)，將橡膠球鉸6壓入試驗(yàn)件外套8， 一起放入兩瓣鎖緊式偏 轉(zhuǎn)外套5中，并用螺栓鎖緊，偏轉(zhuǎn)外套5兩端的偏轉(zhuǎn)軸9穿過一對(duì)深溝球 軸承7被安裝在軸承支座10上，其中一個(gè)偏轉(zhuǎn)軸9通過偏轉(zhuǎn)連接頭12與 偏轉(zhuǎn)施力裝置11即扭轉(zhuǎn)油缸相連，用以將偏轉(zhuǎn)力矩傳遞到橡膠球鉸6的外 套上。為了傳遞徑向載荷，在偏轉(zhuǎn)外套5的上方安裝有一個(gè)橫梁3，橫梁3 通過徑向連接頭2與徑向施力裝置1聯(lián)結(jié)在一起，橫梁3的下方兩側(cè)對(duì)稱 安裝了兩個(gè)徑向加力板4，為了使橡膠球鉸6有充分的偏轉(zhuǎn)空間，徑向加力 板4沒有和橡膠球鉸6的芯軸直接相連，而是設(shè)計(jì)了一對(duì)芯軸加長桿13， 套住橡膠球鉸6自身的芯軸，然后安裝在徑向加力板4的槽內(nèi)，再用螺栓 鎖緊固定，這樣就把徑向載荷傳遞到了試驗(yàn)件的芯軸上。
疲勞試驗(yàn)時(shí)，徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩同時(shí)作用，為了使二者協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)、 不互相干涉，試驗(yàn)件外套8與徑向施力裝置1垂直交叉布置。且在橫梁3 的兩側(cè)、徑向加力板4的兩旁對(duì)稱安裝有兩個(gè)導(dǎo)向桿14，導(dǎo)向桿14非常光 滑，與兩個(gè)導(dǎo)向支座16上的銅套15可相對(duì)自由滑動(dòng)，兩個(gè)導(dǎo)向支座16則 被固定在試驗(yàn)平臺(tái)上。這種結(jié)構(gòu)不僅起到徑向?qū)蜃饔?，同時(shí)也保護(hù)了徑 向施力裝置不受損害，從而確保兩向同時(shí)加載疲勞試驗(yàn)的順利進(jìn)行。
權(quán)利要求1、橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于至少有一個(gè)徑向施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加徑向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)偏轉(zhuǎn)施力裝置，偏轉(zhuǎn)施力裝置通過偏轉(zhuǎn)外套與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)力。
2、 如權(quán)利要求1所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述的徑向施力裝置為帶有導(dǎo)向裝置的液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的偏轉(zhuǎn)施力裝 置為轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置。
3、 如權(quán)利要求1所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述的徑向施力裝置安裝在試驗(yàn)橡膠球鉸垂向上方，徑向施力裝置用垂向/ 徑向油缸通過傳遞徑向載荷的徑向加力板與試驗(yàn)橡膠球鉸的芯軸加長桿聯(lián) 結(jié)在一起；導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向桿分別與位于試驗(yàn)橡膠球鉸上方的橫梁和固定 于試驗(yàn)平臺(tái)上的導(dǎo)向支座相接觸，在橫梁的上方通過徑向連接頭接有徑向 施力油缸，在橫梁靠試驗(yàn)橡膠球鉸一面還連接有徑向加力板，徑向加力板 下部與包裹試驗(yàn)橡膠球鉸芯軸的加長桿連接在一起；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置 包括一試驗(yàn)機(jī)提供的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過偏轉(zhuǎn)連接頭連接偏轉(zhuǎn)軸，偏 轉(zhuǎn)軸安裝在軸承支座內(nèi)，并與試驗(yàn)件外套連接在一起。
4、 如權(quán)利要求3所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于 所述的試驗(yàn)件外套包裹在試驗(yàn)橡膠球鉸外，與徑向施力裝置垂直交叉布置， 使徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩不發(fā)生干涉。
5、 如權(quán)利要求1或2或3所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，其 特征在于所述的徑向施力裝置至少有兩個(gè)導(dǎo)向裝置，所述的導(dǎo)向裝置的 兩個(gè)導(dǎo)向桿和兩個(gè)導(dǎo)向支座對(duì)稱安裝，導(dǎo)向支座固定于試驗(yàn)平臺(tái)上，導(dǎo)向 桿與橫梁聯(lián)結(jié)在一起，與導(dǎo)向支座上的銅套可相對(duì)滑動(dòng)。
專利摘要橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗(yàn)裝置，至少有一個(gè)徑向施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加徑向試驗(yàn)力；至少有一個(gè)偏轉(zhuǎn)施力裝置，偏轉(zhuǎn)施力裝置通過偏轉(zhuǎn)外套與試驗(yàn)橡膠球鉸相接觸，并對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸施加偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)力。所述的徑向施力裝置為帶有導(dǎo)向裝置的液壓施力機(jī)構(gòu)，所述的偏轉(zhuǎn)施力裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)施力裝置。由徑向施力裝置、偏轉(zhuǎn)施力裝置和導(dǎo)向裝置共同實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)橡膠球鉸的徑向、偏轉(zhuǎn)兩向疲勞加載試驗(yàn)，且徑向載荷與偏轉(zhuǎn)力矩的方向相互垂直。
文檔編號(hào)G01M13/00GK201177558SQ20082005280
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者吳興磊, 心 李, 林達(dá)文, 進(jìn) 王, 王永冠, 濤 黃 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司