一種具有補強結(jié)構(gòu)凸塊的整體式空、實向牽引節(jié)點的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種整體式空、實向結(jié)構(gòu)牽引節(jié)點，尤其涉及一種具有補強結(jié)構(gòu)凸塊的整體式空、實向牽引節(jié)點。
【背景技術(shù)】
[0002]牽引節(jié)點是一種常見的橡膠節(jié)點，應用于車輛轉(zhuǎn)向架懸掛系統(tǒng)中，是實現(xiàn)車輛牽引或者制動平穩(wěn)保證車輛動力學舒適性的關(guān)鍵元件之一。在軌道車輛中，牽引節(jié)點分別安裝在牽引拉桿的兩端作為柔性連接關(guān)節(jié)，牽引拉桿的一端通過牽引節(jié)點連接在轉(zhuǎn)向架上，其另一端通過牽引節(jié)點與車體相連，用于傳遞轉(zhuǎn)向架和車體之間的牽引力和制動力，從而使軌道車輛在牽引和制動以及運行時具有良好的動力學舒適性。牽引節(jié)點的技術(shù)方案按其結(jié)構(gòu)大體分為三種類型:整體式回轉(zhuǎn)體牽引節(jié)點、整體式空、實向牽引節(jié)點以及組裝式分瓣牽引節(jié)點。
[0003]現(xiàn)有的整體式空、實向牽引節(jié)點的結(jié)構(gòu)包括金屬芯軸(或者金屬套筒)、金屬外套以及帶空隙的橡膠彈性體，三者通過特定的硫化過程硫化成型為一整體后，一般再通過徑向擠壓并二次精加工形成成品，在牽引節(jié)點中，從其中心點往具有空隙的橡膠彈性體延伸的方向為該牽引節(jié)點的空向，從其中心點往不具有空隙的橡膠彈性體延伸的方向為該牽引節(jié)點的實向。圖1為一種設(shè)置有兩個空隙的整體式空、實向牽引節(jié)點，兩個空隙I關(guān)于金屬芯軸2的軸線對稱分布，在該圖中，X向代表該牽引節(jié)點的實向，Y向代表該牽引節(jié)點的空向，因此從圖1中可以看出，空、實向在該牽引節(jié)點上沿周向依次交替分布。
[0004]當加工時對牽引節(jié)點進行徑向擠壓后，牽引節(jié)點的金屬外套變形程度差異大而形成一個橢圓，影響牽引節(jié)點的安裝，這種現(xiàn)象稱為產(chǎn)品橢圓現(xiàn)象。另外，在牽引節(jié)點的工作過程中，受到工作載荷的影響，牽引節(jié)點隨著使用時間的增加，其產(chǎn)品橢圓程度會更加明顯，這樣，牽引節(jié)點的橢圓現(xiàn)象一方面會影響產(chǎn)品的性能及使用壽命，另外一方面，其會損壞其他與之相關(guān)的裝配件。
[0005]綜上，如何設(shè)計一種整體式空、實向牽引節(jié)點，使其能減小金屬外套在空、實向上變形程度的差異，以便于安裝，提高牽引節(jié)點的性能及使用壽命且能避免損壞其他與之相關(guān)的裝配件是急需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種具有補強結(jié)構(gòu)凸塊的整體式空、實向牽引節(jié)點，其通過設(shè)置在金屬外套內(nèi)壁上的補強結(jié)構(gòu)凸塊，能極大的減小金屬外套在空、實向上變形程度的差異，便于安裝到牽引拉桿上；在工作過程中，其提高了使用性能及使用壽命且能避免損壞其他與之相關(guān)的裝配件。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為:一種具有補強結(jié)構(gòu)凸塊的整體式空、實向牽引節(jié)點，包括金屬芯軸、金屬外套和設(shè)置有空隙的橡膠彈性體，所述金屬芯軸包括軸體和設(shè)置在所述軸體中部的金屬芯軸凸緣，橡膠彈性體設(shè)置在金屬芯軸凸緣和金屬外套之間，所述橡膠彈性體、金屬芯軸凸緣和金屬外套硫化形成一體，在所述金屬外套的內(nèi)壁上設(shè)置有朝金屬芯軸凸緣凸出的補強結(jié)構(gòu)凸塊且所述補強結(jié)構(gòu)凸塊位于整體式空、實向牽引節(jié)點的空向和實向相接處。
[0008]優(yōu)選的，所述補強結(jié)構(gòu)凸塊為三角形、梯形或圓弧形。
[0009]優(yōu)選的，在所述空隙的兩端均設(shè)置有與空隙連通的空隙擴大部。
[0010]優(yōu)選的，所述空隙擴大部為圓弧形或矩形。
[0011]優(yōu)選的，所述空隙設(shè)置有兩個，其關(guān)于金屬芯軸的軸線對稱分布在橡膠彈性體上；沿實向在所述金屬外套的內(nèi)壁上設(shè)置有兩個關(guān)于金屬芯軸對稱的實向凹槽，沿空向在所述金屬外套的內(nèi)壁上也設(shè)置有兩個關(guān)于金屬芯軸對稱的空向凹槽，使得在金屬外套的內(nèi)壁上且位于相鄰的實向凹槽和空向凹槽之間形成凸出的補強結(jié)構(gòu)凸塊。
[0012]優(yōu)選的，當所述補強結(jié)構(gòu)凸塊為三角形時，所述空向凹槽包括弧形空向凹槽底邊和設(shè)置在所述弧形空向凹槽底邊兩側(cè)的空向凹槽直邊，所述實向凹槽包括弧形實向凹槽底邊和設(shè)置在所述弧形實向凹槽底邊兩側(cè)的實向凹槽直邊；所述金屬芯軸凸緣設(shè)置為一底面為平行四邊形的棱柱，棱柱的四個棱角呈兩兩相互垂直的狀態(tài)，其一對相對的棱角處于空向上，其另外一對相對的棱角處于實向上且沿空向上所述平行四邊形棱柱的一對相對的棱角均設(shè)置為圓棱角，沿實向上所述平行四邊形棱柱的另外一對相對的棱角也均設(shè)置為圓棱角。
[0013]優(yōu)選的，所述空隙設(shè)置有三個，其沿周向依次分布在橡膠彈性體上，其中兩個空隙關(guān)于金屬芯軸的軸線對稱分布；沿空向在所述金屬外套的內(nèi)壁上設(shè)置有三個空向凹槽，所述三個空向凹槽沿周向依次分布在金屬外套的內(nèi)壁上，使得在金屬外套的內(nèi)壁上且位于相鄰的空向凹槽之間形成凸出的補強結(jié)構(gòu)凸塊。
[0014]本實用新型的有益效果為:本實用新型通過在位于空向和實向相接處的應力過渡區(qū)增設(shè)補強結(jié)構(gòu)凸塊對金屬外套進行補強，從而大大的減小了金屬外套在空、實向上變形程度的差異，使得牽引節(jié)點便于安裝到牽引拉桿上；在工作過程中，本實用新型的使用性能及使用壽命均得到了提高且其還避免了因金屬外套在空、實向上變形程度的差異大而損壞其他與之相關(guān)裝配件的問題的發(fā)生；在空隙兩端設(shè)置空隙擴大部，減小了此處的應力集中現(xiàn)象從而提高了橡膠彈性體的使用壽命；將補強結(jié)構(gòu)凸塊設(shè)置為梯形，進一步減小了金屬外套在空、實向上變形程度的差異；將補強結(jié)構(gòu)凸塊設(shè)置為圓弧形，進一步減小了金屬外套在空、實向上變形程度的差異使得本實用新型既減小金屬外套在空、實向上變形程度的差異又能避免尖角位置帶來的應力集中現(xiàn)象的發(fā)生；通過對金屬芯軸和補強結(jié)構(gòu)凸塊的配合設(shè)計，使得本實用新型的剛度在具備明顯的非線性剛度特性的同時還具有非線性剛度緩和過渡的特性，從而使其在具有明顯的徑向剛度非線性特性的同時也具有非線性剛度緩和過渡特性，滿足了機車車輛具備更高的運行速度以及更佳的乘坐舒適性的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有的一種整體式空、實向牽引節(jié)點沿徑向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施I沿徑向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型實施I沿軸向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本實用新型實施I中金屬外套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實用新型實施2沿徑向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本實用新型實施3沿徑向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為本實用新型實施4沿徑向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本實用新型實施5沿徑向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9為本實用新型實施6沿徑向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10為本實用新型實施6中金屬外套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖11為本實用新型實施6沿徑向的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖12為本實用新型實施7沿徑向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中:1.空隙，111.空隙擴大部，2.金屬芯軸，211.軸體，212.金屬芯軸凸緣，
3.金屬外套，4.橡膠彈性體，5.補強結(jié)構(gòu)凸塊，6.實向凹槽，611.弧形實向凹槽底邊，612.實向凹槽直邊，7.空向凹槽，711.弧形空向凹槽底邊，712.空向凹槽直邊。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案做進一步詳細的闡述。
[0029]申請人通過多次試驗和分析發(fā)現(xiàn)，因設(shè)置有空隙，使得橡膠彈性體在周向上存在不連續(xù)性，當整體式空、實向牽引節(jié)點通過徑向擠壓后，這種不連續(xù)性會使得橡膠彈性體在沿實向上的反彈較大，而其在沿空向上的反彈較小，從而使得產(chǎn)品的金屬外套在空、實向上變形程度的差異較大，因此，申請人利用補強結(jié)構(gòu)凸塊對金屬外套進行補強，以減小金屬外套在空、實向上變形程度的差異。另外，申請人通過多次試驗計算分析發(fā)現(xiàn)，當整體式空、實向牽引節(jié)點通過徑向擠壓后，這種不連續(xù)性還會導致在位于空向和實向相接處(即位于靠近空隙兩端處)的金屬外套位置和金屬芯軸位置出現(xiàn)應力過渡區(qū)，在此區(qū)域，應力分布極不均勻，這也是導致金屬外套在空、實向上變形程度的差異較大的一個重要原因，因此，本實用新型通過在上述應力過渡區(qū)增設(shè)補強結(jié)構(gòu)凸塊對金屬外套進行補強，從而大大的減小了金屬外套在空、實向上變形程度的差異。需要說明的是，空、實向是根據(jù)實際的工作要求情況來設(shè)置的，即空隙的數(shù)量和位置在設(shè)計時是根據(jù)實際的工作要求來確定的。本實用新型分別通過設(shè)置有兩個空隙的牽引節(jié)點(實施例1至實施例6)和設(shè)置有三個空隙的牽引節(jié)點(實施例7)來對本實用新型的設(shè)計原理進行闡述。
[0030]實施例1:本實施例是一種設(shè)置有兩個空隙的牽引節(jié)點，如圖2至圖4所示，一種具有補強結(jié)構(gòu)凸塊的整體式空、實向牽引節(jié)點，包括金屬芯軸(或者金屬套筒)2、金屬外套3和設(shè)置有空隙I的橡膠彈性體4，所述金屬芯軸2包括軸體211和設(shè)置在所述軸體211中部的金屬芯軸凸緣212，橡膠彈性體4設(shè)置在金屬芯軸凸緣212和金屬外套3之間，所述橡膠彈性體4、金屬芯軸凸緣212和金屬外套3硫化形成一體，在所述金屬外套3的內(nèi)壁上設(shè)置有朝金屬芯軸凸緣212凸出的補強結(jié)構(gòu)凸塊5且所述補強結(jié)構(gòu)凸塊5位于整體式空、實向牽引節(jié)點的空向和實向相接處。
[0031]在本實施例中，金屬芯軸凸緣212為實心的圓柱。所述空隙I設(shè)置有兩個，其關(guān)于金屬芯軸2的軸線對稱分布在橡膠彈性體4上，空向Y和實向X沿周向依次交替分布在牽引節(jié)點上；沿實向X在所述金屬外套3的內(nèi)壁上切割有兩個關(guān)于金屬芯軸2對稱的實向凹槽6，沿空向在所述金屬外套3的內(nèi)壁上也設(shè)置有兩個關(guān)于金屬芯軸2對稱的空向凹槽7，使得在金屬外套3的內(nèi)壁上且位于相鄰的實向凹槽6和空向凹槽7之間形成朝金屬芯軸凸緣212凸出的補強結(jié)構(gòu)凸塊5，所述補強結(jié)構(gòu)凸塊5與金屬外套3是一體的。為形成補強結(jié)構(gòu)凸塊，本實施例是通過對金屬外套的內(nèi)壁進行凹槽切割來實現(xiàn)的，在此，也可以通過別的方式來形成補強結(jié)構(gòu)凸塊，所述補強結(jié)構(gòu)凸塊5為三角形，共形成有四個補強結(jié)構(gòu)凸塊5，通過補強結(jié)構(gòu)凸塊減小了金屬外套