專利名稱：軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬橡膠復(fù)合制品——軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的四向疲勞 試驗(yàn)方法及裝置，具體說是一種利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將載荷傳遞到軸箱拉桿 橡膠關(guān)節(jié)上、把系統(tǒng)所受到的兩向直線載荷轉(zhuǎn)化為四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié) 的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷、模擬產(chǎn)品實(shí)際受力的疲勞試驗(yàn) 方法及裝置，屬于試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)裝備領(lǐng)域。
技術(shù)背景軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)廣泛應(yīng)用于機(jī)車轉(zhuǎn)向架，是連接軸箱和構(gòu)架的一系 懸掛重要組成部分。軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的主要作用是提供輪對和構(gòu)架間的 彈性定位。為了檢測軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的疲勞性能，需要對其進(jìn)行疲勞試 驗(yàn)。因?yàn)橐粋€(gè)軸箱拉桿系統(tǒng)中包含了四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)，每個(gè)橡膠關(guān)節(jié)都受到 徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷，且四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)受到的載荷條件 又各有不同。若對單個(gè)產(chǎn)品一個(gè)方向接一個(gè)方向的單獨(dú)加載，顯然無法較真實(shí)反映試件的多向同時(shí)疲勞承載情況，因而也就無法反映其所具有的真 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，增大了不必要的 試驗(yàn)成本。若簡單的用實(shí)際載荷方向施力裝置同時(shí)對單個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān) 節(jié)加載，又會(huì)產(chǎn)生多向載荷相互干涉。綜上所述，很有必要設(shè)計(jì)新型的試 驗(yàn)裝置，滿足產(chǎn)品實(shí)際受力的試驗(yàn)要求。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決目前軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)設(shè)備或裝置的不足，提供了一種新型軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法及裝置。該方法 能較真實(shí)反映軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的多向同時(shí)疲勞承載情況，多向載荷相互 不干涉，且試驗(yàn)周期更短。本發(fā)明的另一 目的是提供一種上述方法的裝置。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲 勞試驗(yàn)方法，所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法是將四個(gè)橡膠關(guān)節(jié) 同時(shí)放置于一個(gè)模擬軸箱系統(tǒng)中，再將模擬軸箱系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上， 通過四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座聯(lián)結(jié)在一起；模 擬軸箱系統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力裝置相連，其中，所述 的垂向施力裝置安裝在模擬軸箱系統(tǒng)垂向上方，垂向施力裝置從垂直方向 與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn)力；垂向施力裝 置用垂向油缸通過傳遞垂向載荷的垂向連接頭與模擬軸箱系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一 起；所述的橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置從水平方向與模擬 軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力；通過對模擬軸箱系 統(tǒng)施加垂向施力和橫向施力兩個(gè)方向直線載荷，利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將兩向載荷 轉(zhuǎn)化為四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷傳 遞到單個(gè)產(chǎn)品上，從而使每個(gè)產(chǎn)品受到不同的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四 個(gè)方向載荷。根據(jù)上述方法提供的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)裝置是所述的軸箱 拉桿的四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)置于模擬軸箱系統(tǒng)內(nèi)，所述的模擬軸箱系統(tǒng)安裝 在試驗(yàn)平臺(tái)上，通過四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座 聯(lián)結(jié)在一起；模擬軸箱系統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力裝置相連，其中，所述的垂向施力裝置安裝在模擬軸箱系統(tǒng)垂向上方，垂向施力 裝置從垂直方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn) 力；垂向施力裝置用垂向油缸通過傳遞垂向載荷的垂向連接頭與模擬軸箱 系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起；所述的橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置從水 平方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力；橫向 施力裝置用橫向油缸通過傳遞橫向載荷的橫向連接頭和滑臺(tái)與模擬軸箱系 統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。由垂向施力裝置、橫向施力裝置實(shí)現(xiàn)對模擬軸箱系統(tǒng)的垂 向、橫向兩向試驗(yàn)，通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)把系統(tǒng)所受到的兩向載荷轉(zhuǎn)化為四 個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷。也就是對 四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)進(jìn)行了徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向的試 驗(yàn)。本發(fā)明是對系統(tǒng)進(jìn)行兩向加載疲勞試驗(yàn)的裝置，通過一套模擬軸箱系 統(tǒng)能夠同時(shí)對四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)進(jìn)行四向疲勞試驗(yàn)，準(zhǔn)確模擬出軸箱 拉桿橡膠關(guān)節(jié)徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)同時(shí)承載時(shí)的受力特性。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意主視圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意俯視圖；圖中1、軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)，2、左支座，3、拉桿，4、 Z形框架，5、 垂向施力裝置，6、右支座，7、垂向連接頭，8、滑臺(tái)，9、橫向連接頭， 10、鎖緊螺母，11、固定架，12、橫向施力裝置。
具體實(shí)施方式
附圖給出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步 的描述。從附圖中可以看出，本發(fā)明為一種對模擬軸箱系統(tǒng)進(jìn)行兩向加載，從 而達(dá)到對四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)進(jìn)行四向加載疲勞試驗(yàn)的設(shè)備或裝 置。所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法是將四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)放置 于一個(gè)模擬軸箱系統(tǒng)中，再將模擬軸箱系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，通過四個(gè) 試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座聯(lián)結(jié)在一起；模擬軸箱系 統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力裝置相連，其中，所述的垂向施 力裝置安裝在模擬軸箱系統(tǒng)垂向上方，垂向施力裝置從垂直方向與模擬軸 箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn)力；垂向施力裝置用垂向 油缸通過傳遞垂向載荷的垂向連接頭與模擬軸箱系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起；所述的 橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置從水平方向與模擬軸箱系統(tǒng)相 接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力；通過對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向 施力和橫向施力兩個(gè)方向直線載荷，利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將兩向載荷轉(zhuǎn)化為四個(gè) 軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷傳遞到單個(gè)產(chǎn) 品上，從而使每個(gè)產(chǎn)品受到不同的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷。根據(jù)上述方法提供的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)裝置是所述的軸箱 拉桿的四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)置于模擬軸箱系統(tǒng)內(nèi)，所述的模擬軸箱系統(tǒng)安裝 在試驗(yàn)平臺(tái)上，通過四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座 聯(lián)結(jié)在一起；模擬軸箱系統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力裝置相 連，其中，所述的垂向施力裝置安裝在模擬軸箱系統(tǒng)垂向上方，垂向施力 裝置從垂直方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn)力；垂向施力裝置用垂向油缸通過傳遞垂向載荷的垂向連接頭與模擬軸箱 系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起；所述的橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置從水 平方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力；橫向 施力裝置用橫向油缸通過傳遞橫向載荷的橫向連接頭和滑臺(tái)與模擬軸箱系 統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。由垂向施力裝置、橫向施力裝置實(shí)現(xiàn)對模擬軸箱系統(tǒng)的垂 向、橫向兩向試驗(yàn)，通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)把系統(tǒng)所受到的兩向載荷轉(zhuǎn)化為四 個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷。也就是對 四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)進(jìn)行了徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向的試 驗(yàn)。實(shí)施例一一種軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)裝置，至少有一個(gè)模擬軸箱系統(tǒng)，按 一定方式安裝了四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)；至少有一個(gè)垂向施力裝置5，垂向 施力裝置5從垂向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn) 力，即對四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)施加軸向和偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)力；至少有一個(gè)橫向 施力裝置12，橫向施力裝置12從橫向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，對模擬軸箱 系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力，即對四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)施加徑向和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)力； 由模擬軸箱系統(tǒng)、垂向施力裝置5和橫向施力裝置12實(shí)現(xiàn)對四個(gè)軸箱拉桿 橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)進(jìn)行徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)加載試驗(yàn)。所述的模擬軸箱系 統(tǒng)，由Z形框架4、拉桿3 (兩個(gè))、左支座2和右支座6組成，四個(gè)軸箱 拉桿橡膠關(guān)節(jié)分別安裝在兩個(gè)拉桿中，兩個(gè)拉桿通過軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將Z 形框架的兩端分別與左支座和右支座聯(lián)結(jié)在一起；所述的垂向施力裝置安 裝在Z形框架上方，是一種可以作上下(往返)垂向運(yùn)動(dòng)的垂向油缸。垂向施力裝置用垂向油缸通過垂向連接頭與Z形框架聯(lián)結(jié)在一起；所述的橫 向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置是一種可以作往返水平運(yùn)動(dòng)的橫 向油缸。橫向施力裝置通過橫向連接頭、固定架、鎖緊螺母和滑臺(tái)與Z形 框架聯(lián)結(jié)在一起，鎖緊螺母可以將橫向連接頭鎖定在固定架上以保持系統(tǒng) 橫向位移，Z形框架可以在橫向受力的情況下沿滑臺(tái)作垂向往返運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)裝配時(shí)，將四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)分別壓裝入兩個(gè)拉桿3內(nèi)，每 個(gè)拉桿一端的橡膠關(guān)節(jié)卡在Z形框架4的八字面內(nèi)，用螺栓固定，另一端 的橡膠關(guān)節(jié)分別卡在左支座2和右支座6的八字面內(nèi)，也用螺栓固定，再 將左支座2和右支座6固定在試驗(yàn)平臺(tái)上。橫向連接頭9的一端與橫向施 力裝置12相連，另一端連接到滑臺(tái)8上，兩個(gè)滑臺(tái)8通過螺桿與Z形框架 4的側(cè)板聯(lián)結(jié)在一起，既可釋放整個(gè)系統(tǒng)的垂向自由度，又可實(shí)現(xiàn)對模擬軸 箱系統(tǒng)的橫向加載；橫向加載到一定載荷時(shí)，鎖緊螺母10將橫向連接頭9 鎖定在固定架ll上，以保持模擬軸箱系統(tǒng)的橫向位移穩(wěn)定，再用垂向連接 頭7 —端的兩塊夾板和螺桿將Z形框架4夾緊，另一端與垂向施力裝置5 相連，實(shí)現(xiàn)對模擬軸箱系統(tǒng)的垂向動(dòng)態(tài)加載。
權(quán)利要求
1、軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法，其特征在于將四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)放置于一個(gè)模擬軸箱系統(tǒng)中，再將模擬軸箱系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，通過四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座聯(lián)結(jié)在一起；模擬軸箱系統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力裝置相連，其中，所述的垂向施力裝置安裝在模擬軸箱系統(tǒng)垂向上方，垂向施力裝置從垂直方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn)力；所述的橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置從水平方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力；通過對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向施力和橫向施力兩個(gè)方向直線載荷，利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將兩向載荷轉(zhuǎn)化為四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷傳遞到單個(gè)產(chǎn)品上，從而使每個(gè)產(chǎn)品受到不同的徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四個(gè)方向載荷。
2、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法的軸箱拉 桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于軸箱拉桿的四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)置 于模擬軸箱系統(tǒng)內(nèi)，模擬軸箱系統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力 裝置相連，其中，所述的垂向施力裝置安裝在模擬軸箱系統(tǒng)垂向上方，垂 向施力裝置從垂直方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸；所述的橫向施力裝置是水 平布置的，橫向施力裝置從水平方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸。
3、 如權(quán)利要求2所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)四向疲勞試驗(yàn)裝置，其特征 在于所述的模擬軸箱系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，通過四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡 膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座聯(lián)結(jié)在一起。
4、 如權(quán)利要求2所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)四向疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的垂向施力裝置用垂向油缸通過傳遞垂向載荷的垂向連接頭與 模擬軸箱系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。
5、 如權(quán)利要求2所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)四向疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的橫向施力裝置用橫向油缸通過傳遞橫向載荷的橫向連接頭和 滑臺(tái)與模擬軸箱系統(tǒng)聯(lián)結(jié)在一起。
6、 如權(quán)利要求2或3所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)四向疲勞試驗(yàn)裝置，其 特征在于所述的模擬軸箱系統(tǒng)，由Z形框架、拉桿3、左支座和右支座組成，四個(gè)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)分別安裝在兩個(gè)拉桿中，兩個(gè)拉桿通過軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將z形框架的兩端分別與左支座和右支座聯(lián)結(jié)在一起。
7、 如權(quán)利要求2或4所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)四向疲勞試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的垂向施力裝置安裝在Z形框架上方，是一種可以作上下垂向運(yùn)動(dòng)的垂向油缸；垂向施力裝置通過傳遞垂向載荷的垂向連接頭與Z 形框架聯(lián)結(jié)在一起。
8、 如權(quán)利要求2或5所述的軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)四向疲勞試驗(yàn)裝置，其 特征在于所述的橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置是一種可以作往返水平運(yùn)動(dòng)的橫向油缸；橫向施力裝置通過傳遞橫向載荷的橫向連接頭、保持橫向位移的鎖緊螺母、固定架和釋放自由度的滑臺(tái)與Z形框架聯(lián) 結(jié)在一起。
全文摘要
軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)疲勞試驗(yàn)方法及裝置，將四個(gè)橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)放置于一個(gè)模擬軸箱系統(tǒng)中，再將模擬軸箱系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，通過四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)將拉桿、Z形框架和支座聯(lián)結(jié)在一起；模擬軸箱系統(tǒng)又分別與一個(gè)垂向施力裝置和橫向施力裝置相連，其中，所述的垂向施力裝置從垂直方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加垂向試驗(yàn)力；所述的橫向施力裝置是水平布置的，橫向施力裝置從水平方向與模擬軸箱系統(tǒng)相接觸，并對模擬軸箱系統(tǒng)施加橫向試驗(yàn)力。由模擬軸箱系統(tǒng)、垂向加載疲勞試驗(yàn)裝置和橫向加載疲勞試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)對四個(gè)試驗(yàn)軸箱拉桿橡膠關(guān)節(jié)同時(shí)進(jìn)行徑向、軸向、偏轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)四向疲勞試驗(yàn)。
文檔編號G01M99/00GK101256116SQ20081003102
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者侯海彪, 張志強(qiáng), 心 李, 林達(dá)文, 進(jìn) 王, 剛 陳 申請人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司