专利名称：一种橡胶球铰加载疲劳试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及橡胶球铰试验技术领域，更具体的涉及一种橡胶球铰加载疲劳试验装置。
背景技术：
现有技术中用于橡胶球铰加载疲劳试验装置为两向加载疲劳试验装置，其设置方式如下所述。橡胶球铰两向加载疲劳试验装置，至少有一个径向施力装置，径向施力装置从垂向与试验橡胶球铰相接触，并对试验橡胶球铰施加径向试验力；至少有一个偏转施力装置，偏转施力装置通过偏转外套与试验橡胶球铰相接触，并对试验橡胶球铰施加偏转试验力。其中，径向施力装置为带有导向装置的液压施力机构，偏转施力装置为转动施力装置。由径向施力装置、偏转施力装置和导向装置共同实现对试验橡胶球铰的径向、偏转两向疲劳加载试验，且径向载荷与偏转力矩的方向相互垂直。然而，现有技术中的两向加载疲劳试验装置，仅能在径向载荷与偏转力矩相互平行的条件下，实现对橡胶球铰的径向、偏转和扭转三向疲劳加载；或者仅能在径向载荷与偏转力矩相互垂直的条件下，实现对橡胶球铰的径向、偏转两向疲劳加载。但大量的橡胶球铰在实际使用过程中，会同时受到径向、偏转和扭转载荷的作用，且径向载荷与偏转力矩相互垂直。为了满足上述疲劳试验要求，模拟出产品实际受载工况，需要设计一种新型疲劳试验装置，实现当橡胶球铰所受到的径向载荷与偏转力矩相互垂直时，能够对其同时进行径向、偏转和扭转加载。

实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，其能够实现当橡胶球铰所受到的径向载荷与偏转力矩相互垂直时，能够对橡胶球铰同时进行径向、偏转和扭转加载。本实用新型提供的一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，包括至少一个从垂向与试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加径向试验力的径向施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加偏转试验力的偏转施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加扭转试验力的扭转施力装置。优选地，所述径向施力装置通过导向装置与所述试验橡胶球铰相接触，所述偏转施力装置通过偏转力臂和偏转外套与所述试验橡胶球铰相接触，所述扭转施力装置通过扭转力臂与所述试验橡胶球铰相接触。[0012]优选地，还包括用于定位所述试验橡胶球铰的芯轴定位套，所述径向施力装置设置于所述试验橡胶球铰垂向上方，所述径向施力装置包括径向施力油缸，所述径向施力油缸与所述芯轴定位套相连接。优选地，所述导向装置至少为两个，且其包括底座及对称固定于所述底座上的导向支座，所述径向施力装置包括与所述径向施力油缸相连接的径向加力板，且所述径向加力板下部嵌装有滚子轴承，所述径向加力板通过所述滚子轴承与所述芯轴定位套连接于一起。优选地，所述偏转施力装置平行设置于所述径向施力装置的一侧，且所述偏转施力装置包括垂向油缸及与所述偏转力臂装置相连接且可把所述垂向油缸的直线运动转化为偏转运动的偏转轴，所述偏转轴通过所述偏转外套与所述试验橡胶球铰相接触。优选地，所述扭转施力装置水平设置，且其包括尾部具有活动关节的水平油缸，且所述水平油缸通过所述扭转力臂装置与所述定位套相连接。优选地，所述偏转力臂包括偏转连杆、偏转连杆芯轴、外套嵌装于所述偏转连杆内且内套包裹于所述偏转连杆芯轴的的第一球轴承及一端与所述偏转连杆芯轴相连的偏转力臂，所述偏转力臂的另一端通过锥销与所述偏转轴相连接。优选地，所述扭转力臂装置包括扭转连杆、扭转连杆芯轴、第二球轴承及扭转力臂，所述第二球轴承的内套包裹于所述扭转连杆芯轴，所述扭转连杆芯轴与所述扭转力臂的一端相连，所述扭转力臂的另一端通过键与所述芯轴定位套相连接，尾部带活动关节的所述水平油缸则与所述扭转连杆相连。本实用新型提供的一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，包括至少一个从垂向与试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加径向试验力的径向施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加偏转试验力的偏转施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加扭转试验力的扭转施力装置。如此设置，本实用新型提供的橡胶球铰加载疲劳试验装置，能够在橡胶球铰所承受的径向载荷与偏转力矩相互垂直的条件下，对橡胶球铰进行径向、偏转、扭转三向疲劳加载试验，真实模拟橡胶球铰三向承载时的受力特性，解决了径向载荷与偏转力矩、扭转力矩相互干涉的问题。

图1是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置主视结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置俯视结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置左视结构示意图；图4是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置右视结构示意图。
具体实施方式
[0023]本实用新型提供了一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，其能够实现当橡胶球铰所受到的径向载荷与偏转力矩相互垂直时，能够对橡胶球铰同时进行径向、偏转和扭转加载。下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。请参考图1-图4，图1是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置主视结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置俯视结构示意图；图3是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置左视结构示意图；图4是本实用新型具体实施方式
中的橡胶球铰加载疲劳试验装置右视结构示意图。本具体实施方式
所提供的一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，包括至少一个从垂向与试验橡胶球铰27相接触，并对试验橡胶球铰27施加径向试验力的径向施力装置1 ；至少一个与试验橡胶球铰27相接触，并对试验橡胶球铰27施加偏转试验力的偏转施力装置21 ； 至少一个与试验橡胶球铰27相接触，并对试验橡胶球铰27施加扭转试验力的扭转施力装置17。如此设置，本具体实施方式
所提供的橡胶球铰加载疲劳试验装置，能够在试验橡胶球铰27所承受的径向载荷与偏转力矩相互垂直的条件下，对试验橡胶球铰27进行径向、 偏转、扭转三向疲劳加载试验，真实模拟橡胶球铰三向承载时的受力特性，解决了径向载荷与偏转力矩、扭转力矩相互干涉的问题。其中，径向施力装置1、偏转施力装置21及扭转施力装置17可具体如下述方式设置，以实现对试验橡胶球铰27进行径向、偏转、扭转三向疲劳加载试验。偏转施力装置21可通过偏转力臂、偏转轴25和偏转外套6与试验橡胶球铰27相接触，并对试验橡胶球铰27施加偏转试验力，偏转外套6与径向施力装置1垂直交叉布置， 使径向载荷与偏转力矩不发生干涉。扭转施力装置17可通过扭转力臂和芯轴定位套四与试验橡胶球铰27相接触，并对试验橡胶球铰27施加扭转试验力。本具体实施方式
所提供的橡胶球铰加载疲劳试验装置，还可包括至少两个导向装置，其导向支座8对称安装，固定在底座14上，导向支座5内侧的两排滚柱9与径向加力4 的侧面紧贴，与径向加力板4可以相对滑动，既能保护径向施力装置1不受偏转力矩的作用，也能使径向施力装置1不受扭转力矩的影响。上述偏转施力装置21可通过偏转力臂、偏转轴25和偏转外套6与试验橡胶球铰 27相接触。其中，偏转轴通过连杆芯轴一 13与偏转力臂23连接，通过连杆芯轴二 19和加载支座20与偏转施力装置21连接，将垂向油缸的直线运动转化为偏转运动。扭转施力装置17可通过扭转力臂和芯轴定位套四与试验橡胶球铰27相接触。扭转力臂装置可通过连杆芯轴一 13与扭转力臂10连接，通过连杆一 11与尾部带有活动关节 16的扭转施力装置17连接，将水平油缸的直线运动转化为扭转运动，并且，活动关节16还能够使试验橡胶球铰27的径向运动与扭转运动互不干涉。本具体实施方式
所提供的橡胶球铰加载疲劳试验装置，在设计装配时，将试验橡胶球铰27压入试验件外套28，一起放入两瓣锁紧式偏转外套6中，并用螺栓锁紧，偏转外套6两侧的轴穿过一对滚子轴承5被安装在轴承支座M上，其中一侧的轴通过偏转轴25与偏转力臂装置连接，偏转力臂将偏转施力装置21的直线运动转化为旋转运动，将偏转力矩传递到橡胶球铰27的外套上。为了传递径向载荷，在偏转外套6的上方安装有一个横梁3，横梁3通过径向连接头2与径向施力装置1联结在一起，横梁3的下方两侧对称安装了两个径向加力板4，为了使橡胶球铰27在承受径向和偏转载荷的同时，也能够实现扭转，径向加力板4没有和橡胶球铰27的芯轴直接相连，而是在径向加力板4内装入两个滚子轴承5，并设计了两个芯轴定位套筒26和四，套住橡胶球铰27自身的芯轴，然后安装在滚子轴承5上，再用螺栓锁紧固定，这样就把径向载荷传递到了试验件的芯轴上；同时，扭转力臂10与芯轴定位套筒二四连接，将扭转力矩传递到橡胶球铰27的芯轴上。疲劳试验时，径向载荷、偏转力矩和扭转力矩同时作用，为了使三者协调运动、不互相干涉，试验件外套观与径向施力装置1垂直交叉布置，且扭转施力装置17的尾部装有活动关节16，用以释放橡胶球铰27的径向自由度。在横梁3的下方、径向加力板4的两侧对称安装有两个导向支座8，导向支座8被固定在底座14上，内侧装有两排滚柱9，滚柱9 紧贴径向加力板4的外侧，且非常光滑，与径向加力板4能够相对滑动。这种结构不仅具有径向导向功能，还可以使径向加载不受扭转力矩和偏转力矩的影响，同时也保护了径向施力装置不受损害，从而确保三向同时加载疲劳试验顺利进行。以上对本实用新型所提供的一种橡胶球铰加载疲劳试验装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，包括至少一个从垂向与试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加径向试验力的径向施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加偏转试验力的偏转施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加扭转试验力的扭转施力装置。
2.如权利要求1所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，所述径向施力装置通过导向装置与所述试验橡胶球铰相接触，所述偏转施力装置通过偏转力臂和偏转外套与所述试验橡胶球铰相接触，所述扭转施力装置通过扭转力臂与所述试验橡胶球铰相接触。
3.如权利要求2所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，还包括用于定位所述试验橡胶球铰的芯轴定位套，所述径向施力装置设置于所述试验橡胶球铰垂向上方，所述径向施力装置包括径向施力油缸，所述径向施力油缸与所述芯轴定位套相连接。
4.如权利要求3所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，所述导向装置至少为两个，且其包括底座及对称固定于所述底座上的导向支座，所述径向施力装置包括与所述径向施力油缸相连接的径向加力板，且所述径向加力板下部嵌装有滚子轴承，所述径向加力板通过所述滚子轴承与所述芯轴定位套连接于一起。
5.如权利要求4所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，所述偏转施力装置平行设置于所述径向施力装置的一侧，且所述偏转施力装置包括垂向油缸及与所述偏转力臂装置相连接且可把所述垂向油缸的直线运动转化为偏转运动的偏转轴，所述偏转轴通过所述偏转外套与所述试验橡胶球铰相接触。
6.如权利要求5所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，所述扭转施力装置水平设置，且其包括尾部具有活动关节的水平油缸，且所述水平油缸通过所述扭转力臂装置与所述芯轴定位套相连接。
7.如权利要求6所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，所述偏转力臂包括偏转连杆、偏转连杆芯轴、外套嵌装于所述偏转连杆内且内套包裹于所述偏转连杆芯轴的的第一球轴承及一端与所述偏转连杆芯轴相连的偏转力臂，所述偏转力臂的另一端通过锥销与所述偏转轴相连接。
8.如权利要求7所述的橡胶球铰加载疲劳试验装置，其特征在于，所述扭转力臂装置包括扭转连杆、扭转连杆芯轴、第二球轴承及扭转力臂，所述第二球轴承的内套包裹于所述扭转连杆芯轴，所述扭转连杆芯轴与所述扭转力臂的一端相连，所述扭转力臂的另一端通过键与所述芯轴定位套相连接，尾部带活动关节的所述水平油缸则与所述扭转连杆相连。
专利摘要本实用新型公开了一种橡胶球铰加载疲劳试验装置，包括至少一个从垂向与试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加径向试验力的径向施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加偏转试验力的偏转施力装置；至少一个与所述试验橡胶球铰相接触，并对所述试验橡胶球铰施加扭转试验力的扭转施力装置。如此设置，本实用新型公开的橡胶球铰加载疲劳试验装置，能够在橡胶球铰所承受的径向载荷与偏转力矩相互垂直的条件下，对橡胶球铰进行径向、偏转、扭转三向疲劳加载试验，真实模拟橡胶球铰三向承载时的受力特性，解决了径向载荷与偏转力矩、扭转力矩相互干涉的问题。
文档编号G01M13/00GK202149843SQ20112026883
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者姜其斌, 张志强, 李心, 林达文, 王进, 陈刚 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司