一種橡膠襯套的剛度測試裝置的製作方法

2023-05-26 12:08:21 1

本實用新型涉及汽車測試領域，尤其涉及一種橡膠襯套的剛度測試裝置。

背景技術：

橡膠襯套作為汽車底盤零部件連接的重要組成部分，可起到緩衝震動，傳遞底盤零部件間的力和力矩以及緩衝不平路面引起的衝擊力的作用，其剛度性能對整車的懸架幾何及彈性運動學(K&C)特性及噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，NVH)性能有直接影響，故在整車裝配前有必要對橡膠襯套的剛度進行臺架試驗，以驗證其是否達到設計目標。

如圖1所示，典型的橡膠襯套100由金屬外管10、橡膠20、金屬內管30組成，受力時，橡膠20發生變形，從而起到緩衝震動與衝擊的作用。如圖2所示，橡膠襯套100傳遞著車身和懸架導向機構之間的三個扭轉力矩Tx，Ty，Tz和三個力Fx，Fy，Fz，在6個分力作用下會產生6個方向的變形，相應地存在沿x軸，y軸，z軸的三個線剛度和繞x軸，y軸，z軸的三個扭轉剛度。而其中，徑向(x、y方向)剛度最重要。

如圖3所示的剛度測試裝置，現有技術中，通過將橡膠襯套100壓裝到圓盤2內，橡膠襯套100的金屬外管與圓盤2的內孔過盈配合；橡膠襯套100的金屬內管與立柱之間使用螺栓連接，液壓作動器加載時，力通過金屬內管端面與立柱3側面的摩擦傳遞。然而由於橡膠襯套100的金屬內管與立柱3之間使用螺栓連接，金屬內管與螺栓、螺栓與立柱3上的孔在徑向均有間隙，液壓作動器加載時，力通過金屬內管端面與立柱3側面的摩擦傳遞，由於螺栓極限力矩限制，可以傳遞的最大載荷有限，當超過一定的載荷時，金屬內管30與立柱3之間將產生相對滑動，導致剛度曲線失真(如圖4所示)。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的在於提供一種橡膠襯套的剛度測試裝置，可在大載荷下仍能獲得準確的測量結果和剛度曲線。

本實用新型提供了一種橡膠襯套的剛度測試裝置，包括橫梁、內置有位移傳感器的壓力作動器及內置有力傳感器的基座，還包括夾持塊、第一立柱、第二立柱、第一固定件及第二固定件，所述基座固定於所述橫梁的第一表面，所述第一立柱及所述第二立柱固定於所述橫梁的與所述第一表面相對的第二表面；所述夾持塊設置於所述第一立柱及所述第二立柱之間，並開設有夾持孔，待測的橡膠襯套設置於所述夾持孔內；所述第一固定件設置於所述第一立柱內，所述第一固定件的第一端呈錐面，所述第一固定件的第一端卡入所述橡膠襯套的金屬內管的一端，所述第二固定件設置於所述第二立柱內，所述第二固定件的第一端呈錐面，所述第二固定件的第一端卡入所述金屬內管的另一端，所述壓力作動器固定於所述夾持塊的頂部。

優選地，所述第一固定件開設沿軸向貫通的第一通孔，並通過螺杆、螺帽與所述第一通孔配合固定在所述第一立柱上；

所述第二固定件開設沿軸向貫通的第二通孔，並通過螺杆、螺帽與所述第二通孔配合固定在所述第二立柱上。

優選地，所述橫梁上開設有第一腰形孔及第二腰形孔，其中，所述第一立柱固定於所述第一腰形孔上，所述第二立柱固定於所述第二腰形孔上。

優選地，所述夾持塊包括上夾持塊與下夾持塊，其中，所述上夾持塊的一端固定有所述壓力作動器，所述上夾持塊的另一端開設有上凹槽，所述下夾持塊的一端開設有下凹槽，所述上凹槽與所述下凹槽對準連接，以形成所述夾持孔。

優選地，所述第一立柱包括第一上立柱及第一下立柱，其中，所述第一上立柱的一端開設有上凹槽，所述第一下立柱的一端開設有下凹槽，所述第一下立柱的另一端固定在所述橫梁上，所述上凹槽與所述下凹槽對準連接形成第一定位孔，所述第一固定件設置於所述第一定位孔內。

優選地，所述第二立柱包括第二上立柱及第二下立柱，其中，所述第二上立柱的一端開設有上凹槽，所述第二下立柱的一端開設有下凹槽，所述第二下立柱的另一端固定在所述橫梁上，所述上凹槽與所述下凹槽對準連接形成第二定位孔，所述第二固定件設置於所述第二定位孔內。

優選地，所述夾持孔與所述橡膠襯套為過盈配合。

優選地，所述夾持孔的軸向長度等於所述橡膠襯套的金屬外管的軸向長度。

優選地，所述壓力作動器為液壓作動器。

本實用新型實施例提供的橡膠襯套的剛度測試裝置，通過利用所述第一固定件的呈錐面的第一端及所述第二固定件的呈錐面的第一端對所述橡膠襯套的金屬內圈的兩端進行卡合固定，保證了試驗載荷較大時，所述橡膠襯套不會產生滑動，進而避免了剛度曲線失真的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術的橡膠襯套的結構示意圖。

圖2是橡膠襯套在車上的受力示意圖。

圖3是現有技術提供的一種剛度測試裝置的部分結構示意圖。

圖4是圖3所示的剛度測試裝置測量得到的剛度曲線圖。

圖5是本實用新型實施例的橡膠襯套的剛度測試裝置的結構示意圖。

圖6是圖5的剖視圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請一併參閱圖5，本實用新型實施例提供一種橡膠襯套的剛度測試裝置200，用於測試橡膠襯套100的剛度性能，所述橡膠襯套的剛度測試裝置200包括內置有位移傳感器(圖未示)的壓力作動器210、夾持塊220、第一立柱230、第二立柱240、第一固定件250、第二固定件260、橫梁270及內置有力傳感器(圖未示)的基座280，所述基座280固定於所述橫梁270的第一表面，所述第一立柱230及所述第二立柱240固定於所述橫梁270的與所述第一表面相對的第二表面。所述夾持塊220設置於所述第一立柱230及所述第二立柱240之間，並開設有夾持孔221，所述橡膠襯套100設置於所述夾持孔221內。所述第一固定件250設置於所述第一立柱230內，所述第一固定件250的第一端251呈錐面，所述第一固定件250的第一端251卡入所述金屬內管30的一端，所述第二固定件260設置於所述第二立柱240內，所述第二固定件260的第一端261呈錐面，第二固定件260的第一端261卡入所述金屬內管30的另一端，所述壓力作動器210固定於所述夾持塊220的頂部。

在本實用新型實施例中，所述壓力作動器210可為液壓作動器，其能把來自液壓源的液壓能轉換為機械能，並施加到所述夾持塊220上，由於所述橡膠襯套100固定於所述夾持塊220內，因此，由所述機械能形成的壓力也將施加到所述橡膠襯套100上。當然，應當理解的是，在本實用新型的其他實施例中，也通過其他形式的壓力作動器，能量轉換也可以是電能(或磁能等)轉換為機械能，本實用新型不做具體限定。

在本實用新型實施例中，所述夾持孔221可為圓孔，其與所述橡膠襯套100為過盈配合(即所述橡膠襯套100的金屬外管10的孔徑大於或等於所述夾持孔221的孔徑)，且所述夾持孔221的軸向長度等於所述橡膠襯套100的金屬外管10軸向長度，如此保證了壓力能有效傳導到所述橡膠襯套100內。

在本實用新型實施例中，所述第一固定件250的朝向所述金屬內管30的第一端251呈錐面，所述第二固定件260的朝向所述金屬內管30的第一端261呈錐面。由於所述第一固定件250及所述第二固定件260是通過錐面與所述金屬內管30進行連接，錐面可與所述金屬內管30緊緊卡合，保證所述橡膠襯套100在受到大載荷下，所述金屬內管30不會在兩個立柱之間產生滑動，同時也保證了所述橡膠襯套100與所述基座280的相對位置不變，從而避免了測試得到的剛度曲線失真的問題。此外，錐面接觸的方式還可以適用於不同孔徑的橡膠襯套100，增加了本實用新型的適用性。

如圖6所示，在本實用新型實施例中，所述第一固定件250開設有沿軸向貫穿的第一通孔252，且所述第一固定件250通過所述第一通孔252、螺杆253和螺帽254配合固定在所述第一立柱230上。所述第二固定件260開設有沿軸向貫穿的第二通孔262，且所述第二固定件260通過第二通孔262、螺帽253和螺栓254配合固定在所述第二立柱240上。

下面將詳細描述本實用新型實施例的工作原理。

具體的，在本實用新型實施例中，當所述壓力作動器210工作時，其轉換形成的壓力(力的方向垂直水平面向下)將作用到所述夾持塊220上，並通過擠壓所述夾持塊220作用到所述橡膠襯套100上，所述橡膠襯套100發生形變(這個形變引起的位移可通過所述壓力作動器210內置的位移傳感器測量得到)並對所述第一固定件250及所述第二固定件260產生徑向力(力的方向垂直水平面向下)和軸向力(力的方向平行水平面向外)，其中，所述第一固定件250及所述第二固定件260受到的軸向力方向相反，並由所述螺杆253及螺帽254承受抵消。而徑向力則通過所述第一立柱230及所述第二立柱240傳遞到所述橫梁270，最終傳遞到所述基座280，所述基座280內置的力傳感器可測量所述徑向力。如此，即可通過所述位移傳感器測量得到的形變引起的位移及所述力傳感器測量得到的徑向力得到所述橡膠襯套100的剛度曲線。

綜上所述，本實用新型實施例提供的橡膠襯套的剛度測試裝置200，通過利用所述第一固定件250的呈錐面的第一端251及所述第二固定件260的呈錐面的第一端261對所述橡膠襯套100的金屬內圈30的兩端進行卡合固定，保證了試驗載荷較大時，所述橡膠襯套100不會產生滑動，進而避免了剛度曲線失真的問題。

為了進一步對本實用新型實施例的理解，下面將對本實用新型的一些優選實施例做更進一步的描述。

優選實施例一：

上述技術方案中，由於所述夾持孔221與所述橡膠襯套100為過盈配合，因而在安裝的時候必須採用專用工具將所述橡膠襯套100擠壓進所述夾持孔221內，或利用熱脹冷縮的特性，對所述夾持孔221進行加熱，趁所述夾持孔221的孔徑擴大，再將所述橡膠襯套100置入所述夾持孔221內，操作比較複雜。

在本優選實施例中，對所述夾持塊220使用了分體的結構設計，安裝簡單且無需壓裝橡膠襯套100的專用工具

具體地，在本優選實施例中，所述夾持塊220包括上夾持塊223與下夾持塊224，所述上夾持塊223的一端固定有所述壓力作動器210，所述上夾持塊223的另一端開設有上凹槽(如半圓形的凹槽)，所述下夾持塊224的一端開設有下凹槽(如半圓形的凹槽)，所述上凹槽與所述下凹槽對準並形成所述夾持孔221。其中，所述上夾持塊223與所述下夾持塊224可通過螺杆連接，鉚接或其他方式進行固定，本實用新型不做具體限定。

同樣的，本優選實施例也可對所述第一立柱230及所述第二立柱240採用分體的結構設計。

具體地，所述第一立柱230包括第一上立柱233及第一下立柱234，所述第一上立柱233的一端開設有上凹槽(如半圓形的凹槽)，所述第一下立柱234的一端開設有下凹槽(如半圓形的凹槽)，所述第一下立柱234的另一端固定在所述橫梁270上，所述上凹槽與所述下凹槽對準並形成第一定位孔231。其中，所述第一上立柱233及所述第一下立柱234可通過螺杆連接，鉚接或其他方式進行連接固定，本實用新型不做具體限定。

所述第二立柱240包括第二上立柱243及第二下立柱244，所述第二上立柱243的一端開設有上凹槽(如半圓形的凹槽)，所述第二下立柱244的一端開設有下凹槽(如半圓形的凹槽)，所述第二下立柱244的另一端固定在所述橫梁270上，所述上凹槽與所述下凹槽對準並形成第二定位孔241。其中，所述第二上立柱243及所述第二下立柱244可通過螺杆連接，鉚接或其他方式進行連接固定，本實用新型不做具體限定。

第二個優選實施例：

由於所述橡膠襯套100的型號不同，因而可能具有不同的軸向長度，因此，需要根據所述橡膠襯套100的軸向長度對兩個立柱之間的距離進行調節。

具體地，所述橫梁270上開設有第一腰形孔271及第二腰形孔272，其中，所述第一立柱230固定於所述第一腰形孔271上，所述第二立柱240固定於所述第二腰形孔272上，且所述第一立柱230與所述第二立柱240平行。

在本實用新型實施例中，所述第一立柱230的底部可開設一個安裝孔，且所述安裝孔對準所述第一腰形孔271，螺栓從所述橫梁270的底部依次穿過所述第一腰形孔271及所述安裝孔，從而將所述第一立柱230固定在所述橫梁270上。同理，所述第二立柱240的底部可開設一個安裝孔，且所述安裝孔對準所述第二腰形孔272，螺栓從所述橫梁270的底部依次穿過所述第二腰形孔272及所述安裝孔，從而將所述第二立柱240固定在所述橫梁270上。

由於所述第一腰形孔271及所述第二腰形孔272具有橫向的寬度，因而可通過調節所述第一立柱230及第二立柱240在所述第一腰形孔271及所述第二腰形孔272上的固定位置來調節所述第一立柱230及所述第二立柱240之間的距離，從而適用於不同軸向長度的橡膠襯套100。

以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利範圍，本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分流程，並依本實用新型權利要求所作的等同變化，仍屬於實用新型所涵蓋的範圍。