橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置的製作方法
2023-06-06 02:48:16
專利名稱：橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種橡膠球鉸的試驗裝置，具體說是一種用於橡膠球 鉸兩向同時加載的疲勞試驗裝置，分別是徑向和偏轉，且徑向載荷與偏轉 力矩相互垂直。屬於試驗設備、試驗裝備領域。
背景技術：
橡膠球鉸在研發階段和出廠前往往需要進行抽樣檢査，進行疲勞試驗， 其中就包括徑向和偏轉兩向同時加載疲勞試驗，且徑向載荷與偏轉力矩的 方向相互垂直。目前的疲勞試驗設備或裝置，僅能實現徑向載荷與偏轉力 矩相互平行時的複合疲勞加載，如果二者相互垂直，在同時作用時很容易 產生幹涉，所以現有的疲勞試驗設備或裝置無法實現徑向載荷與偏轉力矩 相互垂直條件下對橡膠球鉸的複合疲勞加載。如果將複合試驗條件分拆開 來， 一個方向接一個方向地單獨加載試驗，又無法較真實反映產品的兩向 疲勞承載特性，因而也就無法反映試件所具有的真實疲勞性能，另一方面 單向加載試驗也延長了試驗周期，加大了試驗成本。所以很有必要對此加 以改進，設計出新的試驗裝置。
實用新型內容
本實用新型的目的是為了解決目前橡膠球鉸疲勞試驗設備或裝置的不 足，提供了一種當橡膠球鉸所受到的徑向載荷與偏轉力矩相互垂直時，可 兩向同時加載的兩向加載疲勞試驗裝置。
本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的橡膠球鉸兩向加載疲 勞試驗裝置，其試驗橡膠球鉸所承受的徑向載荷與偏轉力矩相互垂直，至少有一個徑向施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗橡膠球鉸相接觸，並 對試驗橡膠球鉸施加徑向試驗力；至少有一個偏轉施力裝置，偏轉施力裝 置通過偏轉外套與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加偏轉試驗 力。所述的徑向施力裝置為帶有導向裝置的液壓施力機構，所述的徑向施 力裝置安裝在試驗橡膠球鉸垂向上方，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橡膠球鉸的芯軸加長杆聯結在一起；徑 向施力裝置至少有兩個導向裝置，所述的導向裝置的兩個導向杆和兩個導 向支座對稱安裝，導向支座固定於試驗平臺上，導向杆與橫梁聯結在一起， 與導向支座上的銅套可相對滑動，起到導向和保護徑向施力裝置不受偏轉 力矩的作用。導向裝置的導向杆分別與位於試驗橡膠球鉸上方的橫梁和固 定於試驗平臺上的導向支座相接觸，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 板下部與包裹試驗橡膠球鉸芯軸的加長杆連接在一起，試驗件外套包裹在 試驗橡膠球鉸外，與徑向施力裝置垂直交叉布置，使徑向載荷與偏轉力矩 不發生幹涉。所述的偏轉施力裝置為轉動施力裝置，轉動施力裝置包括一 試驗機提供的旋轉機構，旋轉機構通過偏轉連接頭連接偏轉軸，偏轉軸安 裝在軸承支座內，並與試驗件外套連接在一起。由徑向施力裝置、偏轉施 力裝置與導向裝置共同實現當試驗橡膠球鉸所受徑向載荷與偏轉力矩相互 垂直時，對其進行徑向和偏轉兩向疲勞加載試驗。
本實用新型的兩向加載疲勞試驗裝置，能夠在橡膠球鉸所承受的徑向 載荷與偏轉力矩相互垂直的條件下，對橡膠球鉸進行兩向疲勞加載試驗， 真實模擬橡膠球鉸兩向承載時的受力特性，並解決了徑向載荷與偏轉力矩 相互幹涉的問題。
圖1是本實用新型的結構示意主視圖； 圖2是本實用新型的結構示意側視圖； 圖3是本實用新型的結構示意俯視圖中1、徑向施力裝置，2、徑向連接頭，3、橫梁，4、徑向加力板， 5、偏轉外套，6、橡膠球鉸，7、深溝球軸承，8、試驗件外套，9、偏轉軸， 10、軸承支座，11、偏轉施力裝置，12、偏轉連接頭，13、芯軸加長杆， 14、導向杆，15、銅套，16、導向支座。
具體實施方式
附圖給出了本實用新型的一個實施例，下面將結合附圖對本實用新型 作進一步的描述。
從附圖中可以看出，本實用新型為 一種橡膠球鉸疲勞試驗設備或裝置， 其試驗橡膠球鉸所承受的徑向載荷與偏轉力矩相互垂直，至少有一個徑向 施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球 鉸施加徑向試驗力；至少有一個偏轉施力裝置，偏轉施力裝置通過偏轉外 套與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加偏轉試驗力。所述的徑 向施力裝置為帶有導向裝置的液壓施力機構，所述的徑向施力裝置安裝在 試驗橡膠球鉸垂向上方，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橡膠球鉸的芯軸加長杆聯結在一起；徑向施力裝置至 少有兩個導向裝置，所述的導向裝置的兩個導向杆和兩個導向支座對稱安 裝，導向支座固定於試驗平臺上，導向杆與橫梁聯結在一起，與導向支座 上的銅套可相對滑動，起到導向和保護徑向施力裝置不受偏轉力矩的作用。 導向裝置的導向杆分別與位於試驗橡膠球鉸上方的橫梁和固定於試驗平臺
上的導向支座相接觸，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 試驗橡膠球鉸芯軸的加長杆連接在一起。試驗件外套包裹在試驗橡膠球鉸 外，與徑向施力裝置垂直交叉布置，使徑向載荷與偏轉力矩不發生幹涉。 所述的偏轉施力裝置為轉動施力裝置，轉動施力裝置包括一試驗機提供的 旋轉機構，旋轉機構通過偏轉連接頭連接偏轉軸，偏轉軸安裝在軸承支座 內，並與試驗件外套連接在一起。由徑向施力裝置、偏轉施力裝置與導向 裝置共同實現當試驗橡膠球鉸所受徑向載荷與偏轉力矩相互垂直時，對其 進行徑向和偏轉兩向疲勞加載試驗。 實施例一
一種徑向載荷與偏轉力矩相互垂直時的兩向加載疲勞試驗裝置，疲勞試 驗設備或裝置為徑向載荷與偏轉力矩相互垂直時的兩向加載疲勞試驗裝 置，在試驗平臺上方至少有一個徑向施力裝置1，徑向施力裝置1從垂向與
試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加徑向試驗力；至少有一個偏 轉施力裝置11，偏轉施力裝置11通過偏轉連接頭12和偏轉外套5與試驗 橡膠球鉸6相接觸，並對試驗橡膠球鉸6施加偏轉試驗力，偏轉外套5與 徑向施力裝置1垂直交叉布置，使徑向載荷與偏轉力矩不發生幹涉；至少 有兩個導向裝置，其導向杆14分別與橫梁3和銅套15接觸，起到導向和 保護徑向施力裝置1不受偏轉力矩的作用。由徑向施力裝置1、偏轉施力裝 置11與兩個導向裝置實現當徑向載荷與偏轉力矩相互垂直時，對試驗橡膠 球鉸的徑向和偏轉同時加載試驗。所述的徑向施力裝置安裝在試驗橡膠球 鉸徑向上方，是一種可以作上下(往返)徑向運動的垂向油缸。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結在一起，橫梁
通過徑向加力板將徑向力施加在試驗橡膠球鉸的芯軸上；所述的偏轉施力 裝置是用扭轉油缸通過偏轉連接頭和偏轉外套聯結在一起，試驗件外套包 裹有待試驗的橡膠球鉸一起被安裝在兩瓣鎖緊式的偏轉外套內，而偏轉外 套兩端的偏轉軸穿過一對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；所述的導向裝置由對稱放置的兩個導向杆和兩個導向支 座組合構成，導向支座固定在試驗平臺上，導向杆與橫梁聯結在一起，與 導向支座上的銅套可相對滑動。
設計裝配時，將橡膠球鉸6壓入試驗件外套8， 一起放入兩瓣鎖緊式偏 轉外套5中，並用螺栓鎖緊，偏轉外套5兩端的偏轉軸9穿過一對深溝球 軸承7被安裝在軸承支座10上，其中一個偏轉軸9通過偏轉連接頭12與 偏轉施力裝置11即扭轉油缸相連，用以將偏轉力矩傳遞到橡膠球鉸6的外 套上。為了傳遞徑向載荷，在偏轉外套5的上方安裝有一個橫梁3，橫梁3 通過徑向連接頭2與徑向施力裝置1聯結在一起，橫梁3的下方兩側對稱 安裝了兩個徑向加力板4，為了使橡膠球鉸6有充分的偏轉空間，徑向加力 板4沒有和橡膠球鉸6的芯軸直接相連，而是設計了一對芯軸加長杆13， 套住橡膠球鉸6自身的芯軸，然後安裝在徑向加力板4的槽內，再用螺栓 鎖緊固定，這樣就把徑向載荷傳遞到了試驗件的芯軸上。
疲勞試驗時，徑向載荷與偏轉力矩同時作用，為了使二者協調運動、 不互相干涉，試驗件外套8與徑向施力裝置1垂直交叉布置。且在橫梁3 的兩側、徑向加力板4的兩旁對稱安裝有兩個導向杆14，導向杆14非常光 滑，與兩個導向支座16上的銅套15可相對自由滑動，兩個導向支座16則 被固定在試驗平臺上。這種結構不僅起到徑嚮導向作用，同時也保護了徑 向施力裝置不受損害，從而確保兩向同時加載疲勞試驗的順利進行。
權利要求1、橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置，其特徵在於至少有一個徑向施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加徑向試驗力；至少有一個偏轉施力裝置，偏轉施力裝置通過偏轉外套與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加偏轉試驗力。
2、 如權利要求1所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置，其特徵在於 所述的徑向施力裝置為帶有導向裝置的液壓施力機構，所述的偏轉施力裝 置為轉動施力裝置。
3、 如權利要求1所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置，其特徵在於 所述的徑向施力裝置安裝在試驗橡膠球鉸垂向上方，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橡膠球鉸的芯軸加長杆聯 結在一起；導向裝置的導向杆分別與位於試驗橡膠球鉸上方的橫梁和固定 於試驗平臺上的導向支座相接觸，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 下部與包裹試驗橡膠球鉸芯軸的加長杆連接在一起；所述的轉動施力裝置 包括一試驗機提供的旋轉機構，旋轉機構通過偏轉連接頭連接偏轉軸，偏 轉軸安裝在軸承支座內，並與試驗件外套連接在一起。
4、 如權利要求3所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置，其特徵在於 所述的試驗件外套包裹在試驗橡膠球鉸外，與徑向施力裝置垂直交叉布置， 使徑向載荷與偏轉力矩不發生幹涉。
5、 如權利要求1或2或3所述的橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置，其 特徵在於所述的徑向施力裝置至少有兩個導向裝置，所述的導向裝置的 兩個導向杆和兩個導向支座對稱安裝，導向支座固定於試驗平臺上，導向 杆與橫梁聯結在一起，與導向支座上的銅套可相對滑動。
專利摘要橡膠球鉸兩向加載疲勞試驗裝置，至少有一個徑向施力裝置，徑向施力裝置從垂向與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加徑向試驗力；至少有一個偏轉施力裝置，偏轉施力裝置通過偏轉外套與試驗橡膠球鉸相接觸，並對試驗橡膠球鉸施加偏轉試驗力。所述的徑向施力裝置為帶有導向裝置的液壓施力機構，所述的偏轉施力裝置為轉動施力裝置。由徑向施力裝置、偏轉施力裝置和導向裝置共同實現對試驗橡膠球鉸的徑向、偏轉兩向疲勞加載試驗，且徑向載荷與偏轉力矩的方向相互垂直。
文檔編號G01M13/00GK201177558SQ20082005280
公開日2009年1月7日 申請日期2008年4月8日 優先權日2008年4月8日
發明者吳興磊, 心 李, 林達文, 進 王, 王永冠, 濤 黃 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司