防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法及錐形彈簧技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法及錐形彈簧，其中方法是將錐形彈簧中每個橡膠體的上端橡膠型面和下端橡膠型面均設(shè)置為多線段組合貼近式橡膠型面，在錐形彈簧的受壓過程中，使得每個橡膠體的上端橡膠型面的兩側(cè)邊之間能逐漸靠近貼合在一起以及使得每個橡膠體的下端橡膠型面的兩側(cè)邊之間也能逐漸靠近貼合在一起。本發(fā)明專利技術(shù)能解決錐形彈簧橡膠型面褶皺的問題，防止了錐形彈簧橡膠型面因壓縮產(chǎn)生打折而開裂，提高了錐形彈簧的疲勞壽命且實現(xiàn)了錐形彈簧垂向變剛度特性，提高了產(chǎn)品的可靠性。

Preventing Rubber Surface Wrinkle of Conical Spring and Realizing Variable Stiffness Method and Conical Spring

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法及錐形彈簧
本專利技術(shù)涉及一種錐形彈簧的改進方法及改進后的錐形彈簧，尤其涉及一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法及錐形彈簧，屬于彈性減振

技術(shù)介紹
錐形彈簧是常用的一種橡膠金屬復(fù)合的減振降噪元件，主要指金屬橡膠結(jié)合的具有減振作用的彈簧，金屬與橡膠都成錐形結(jié)構(gòu)。安裝在機車車輛一系懸掛和二系懸掛的車體上，主要作用為承受車體和構(gòu)架的載荷。應(yīng)用原理為：車輛正常運行時，錐形彈簧不但承受構(gòu)架和車體的垂向載荷，保證車體與地面的高度外，還承受牽引或制動方向的縱向力，同時在過彎道時承受橫向力，確保車輛運行時的舒適度。如圖1至圖3所示，現(xiàn)有的錐形彈簧包括外套1、芯軸2和多層隔套3組成，外套1、芯軸2和多層隔套3采用金屬件且外套1、芯軸2和多層隔套3之間通過多個橡膠體4硫化粘接在一起。為了便于后續(xù)描述，在此，將錐形彈簧的大頭端定義為上端，將錐形彈簧的小頭端定義為下端，在錐形彈簧的多個的橡膠體4中，每個橡膠體4均包括上端橡膠型面和下端橡膠型面。在實際工作過程中，現(xiàn)有錐形彈簧的橡膠型面出現(xiàn)了褶皺現(xiàn)象，從而降低了錐形彈簧的使用壽命；另外，現(xiàn)有錐形彈簧的垂向剛度曲線幾乎是線性的，從而降低了提高產(chǎn)品的可靠性。經(jīng)過檢索，部分相關(guān)錐形彈簧的專利文獻如下：一、授權(quán)公告號為CN203743278U，授權(quán)公告日為2014年7月30日的中國技術(shù)專利公開了一種圓柱式和圓錐式相結(jié)合的錐形彈簧，包括硫化在一起的金屬件和橡膠體，所述金屬件包括外套、芯軸以及位于外套和芯軸之間的隔套，所述錐形彈簧采用圓柱形和圓錐形相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，其上部為圓柱形段、下部為圓錐形段。二、公開號為CN106949181A，公開日為2017年7月14日的中國專利技術(shù)專利公開了一種采用喇叭口式隔板的錐形彈簧，包括通過膠黏劑硫化在一起的外套、芯軸、隔板和橡膠，隔板位于外套和芯軸之間，隔板設(shè)有一層以上，所述隔板采用喇叭口式結(jié)構(gòu)，隔板為喇叭口式隔板。三、授權(quán)公告號為CN104675895B，授權(quán)公告日為2017年7月18日的中國專利技術(shù)專利公開了一種錐形彈簧橡膠體上端面，錐形彈簧包括內(nèi)錐體、橡膠體和外錐體，橡膠體環(huán)繞在內(nèi)錐體的外圍，外錐體環(huán)繞在橡膠體的外圍，橡膠體與內(nèi)錐體和外錐體一起形成一個錐形布置的橡膠金屬彈簧；橡膠體上端面分別與錐形彈簧的內(nèi)錐體和外錐體連接，且橡膠體從與外錐體連接處到與橡膠體內(nèi)錐體是逐步下降趨勢走向；橡膠體上端面為多段下坡組合形面結(jié)構(gòu)，由多段不同形狀、斜率和長度的環(huán)形端面組合形成整體橡膠體上端面；所述橡膠體上端面的多段下坡組合形面結(jié)構(gòu)中，每段的形狀是直線或弧線形狀，并將每兩段之間通過圓弧段過渡連接起來，以保證橡膠體的上端面下移過程中，橡膠體上端面的形狀始終保持平滑，不會產(chǎn)生褶皺和開裂。四、授權(quán)公告號為CN104675896B，授權(quán)公告日為2017年5月31日的中國專利技術(shù)專利公開了一種錐形彈簧橡膠體下端面，錐形彈簧包括內(nèi)錐體、橡膠體和外錐體，橡膠體環(huán)繞在內(nèi)錐體的外圍，外錐體環(huán)繞在橡膠體的外圍，橡膠體與內(nèi)錐體和外錐體一起形成一個錐形布置的橡膠金屬彈簧；橡膠體下端面分別與錐形彈簧的內(nèi)錐體和外錐體連接，且橡膠體從與橡膠體內(nèi)錐體處到與外錐體連接是逐步上升趨勢走向；橡膠體下端面為多段上坡組合形面結(jié)構(gòu)，由多段不同形狀、斜率和長度的環(huán)形端面組合形成整體橡膠體下端面；所述橡膠體下端面的多段上坡組合形面結(jié)構(gòu)中，每段的形狀是直線或弧線形狀，并將每兩段之間通過圓弧段過渡連接起來，以保證橡膠體的下端面下移過程中，橡膠體下端面的形狀始終保持平滑，不會產(chǎn)生褶皺和開裂。五、授權(quán)公告號為CN106032831B，授權(quán)公告日為2018年7月17日的中國專利技術(shù)專利公開了一種錐形彈簧變剛度及防止褶皺和開裂的方法，錐形彈簧包括內(nèi)錐體、橡膠體和外錐體，橡膠體環(huán)繞在內(nèi)錐體的外圍，外錐體環(huán)繞在橡膠體的外圍，橡膠體與內(nèi)錐體和外錐體一起形成一個錐形布置的橡膠金屬彈簧；錐形彈簧的橡膠體上部橡膠型面和橡膠體下部橡膠型面采用多段結(jié)構(gòu)形式；其中，橡膠體上部橡膠型面為多段下坡結(jié)構(gòu)，橡膠體下部橡膠型面為多段上坡結(jié)構(gòu)；錐形彈簧通過改變橡膠體上部橡膠型面多段下坡結(jié)構(gòu)和橡膠體下部橡膠型面多段上坡結(jié)構(gòu)中每一段的形狀、斜率、長度和段數(shù)，來調(diào)整錐形彈簧的剛度變化的大小和剛度變化的位置，并通過控制多段的數(shù)量實現(xiàn)多次變剛度的調(diào)整；所述橡膠體上部橡膠型面的多段下坡結(jié)構(gòu)中，每段的形狀是直線或弧線形狀，并將每兩段之間通過圓弧段過渡連接起來，以保證橡膠體的上端下移過程中，橡膠體上端的形狀始終保持平滑，不會產(chǎn)生褶皺和開裂；所述橡膠體下部橡膠型面的多段上坡結(jié)構(gòu)中，每段的形狀是直線或弧線形狀，并將每兩段之間通過圓弧段過渡連接起來，以保證在橡膠體下移過程中，橡膠體下端面的形狀始終保持平滑，不會產(chǎn)生褶皺和開裂。上述第一、二篇專利文獻中的錐形彈簧都會出現(xiàn)橡膠型面褶皺現(xiàn)象且其垂向剛度曲線幾乎是線性的，第三至五篇專利文獻中雖然提到了如何防止產(chǎn)生褶皺和開裂的問題和如何實現(xiàn)多次變剛度的問題，但是其采取的技術(shù)方案與本申請的技術(shù)方案均不相同。綜上，如何設(shè)計一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法及錐形彈簧，使其能解決錐形彈簧橡膠型面褶皺的問題，防止錐形彈簧橡膠型面因壓縮產(chǎn)生打折而開裂，提高錐形彈簧的疲勞壽命且能夠?qū)崿F(xiàn)錐形彈簧垂向變剛度特性，提高產(chǎn)品的可靠性是急需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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，提供一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法及錐形彈簧，其能解決錐形彈簧橡膠型面褶皺的問題，防止了錐形彈簧橡膠型面因壓縮產(chǎn)生打折而開裂，提高了錐形彈簧的疲勞壽命且實現(xiàn)了錐形彈簧垂向變剛度特性，提高了產(chǎn)品的可靠性。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案為：一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其是將錐形彈簧中每個橡膠體的上端橡膠型面和下端橡膠型面均設(shè)置為多線段組合貼近式橡膠型面，在錐形彈簧的受壓過程中，使得每個橡膠體的上端橡膠型面的兩側(cè)邊之間能逐漸靠近貼合在一起以及使得每個橡膠體的下端橡膠型面的兩側(cè)邊之間也能逐漸靠近貼合在一起。優(yōu)選的，所述多線段組合貼近式橡膠型面包括側(cè)部直線段一、內(nèi)凹弧形線段一、外凸弧形線段、內(nèi)凹弧形線段二和側(cè)部直線段二；側(cè)部直線段一的一端與內(nèi)凹弧形線段一的一端銜接，內(nèi)凹弧形線段一的另外一端與外凸弧形線段的一端銜接，外凸弧形線段的另外一端與內(nèi)凹弧形線段二的一端銜接，內(nèi)凹弧形線段二的另外一端與側(cè)部直線段二的一端銜接。優(yōu)選的，在上端橡膠型面中，側(cè)部直線段一位于側(cè)部直線段二的上方位置；在下端橡膠型面中，側(cè)部直線段一位于側(cè)部直線段二的下方位置。優(yōu)選的，在上端橡膠型面和/或下端橡膠型面中的外凸弧形線段和內(nèi)凹弧形線段二之間還設(shè)置有側(cè)部直線段三。優(yōu)選的，當(dāng)在下端橡膠型面中的外凸弧形線段和內(nèi)凹弧形線段二之間還設(shè)置有側(cè)部直線段三時，在下端橡膠型面中，側(cè)部直線段一和側(cè)部直線段二之間的夾角設(shè)置為k，側(cè)部直線段二和側(cè)部直線段三之間的夾角設(shè)置為j，則夾角k>夾角j。優(yōu)選的，所述上端橡膠型面和下端橡膠型面設(shè)置為深凹狀，深凹狀上端橡膠型面和深凹狀下端橡膠型面均采用小半徑弧形凹槽底。優(yōu)選的，所述上端橡膠型面和下端橡膠型面的凹槽深度設(shè)置為10至20mm，所述內(nèi)凹弧形線段二的半徑本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其特征在于：其是將錐形彈簧中每個橡膠體的上端橡膠型面和下端橡膠型面均設(shè)置為多線段組合貼近式橡膠型面，在錐形彈簧的受壓過程中，使得每個橡膠體的上端橡膠型面的兩側(cè)邊之間能逐漸靠近貼合在一起以及使得每個橡膠體的下端橡膠型面的兩側(cè)邊之間也能逐漸靠近貼合在一起。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其特征在于：其是將錐形彈簧中每個橡膠體的上端橡膠型面和下端橡膠型面均設(shè)置為多線段組合貼近式橡膠型面，在錐形彈簧的受壓過程中，使得每個橡膠體的上端橡膠型面的兩側(cè)邊之間能逐漸靠近貼合在一起以及使得每個橡膠體的下端橡膠型面的兩側(cè)邊之間也能逐漸靠近貼合在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其特征在于：所述多線段組合貼近式橡膠型面包括側(cè)部直線段一、內(nèi)凹弧形線段一、外凸弧形線段、內(nèi)凹弧形線段二和側(cè)部直線段二；側(cè)部直線段一的一端與內(nèi)凹弧形線段一的一端銜接，內(nèi)凹弧形線段一的另外一端與外凸弧形線段的一端銜接，外凸弧形線段的另外一端與內(nèi)凹弧形線段二的一端銜接，內(nèi)凹弧形線段二的另外一端與側(cè)部直線段二的一端銜接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其特征在于：在上端橡膠型面中，側(cè)部直線段一位于側(cè)部直線段二的上方位置；在下端橡膠型面中，側(cè)部直線段一位于側(cè)部直線段二的下方位置。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其特征在于：在上端橡膠型面和/或下端橡膠型面中的外凸弧形線段和內(nèi)凹弧形線段二之間還設(shè)置有側(cè)部直線段三。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止錐形彈簧橡膠型面褶皺且實現(xiàn)變剛度方法，其特征在于：當(dāng)在下端橡膠型面中的外凸弧形線段和內(nèi)凹弧形線段二之間還設(shè)置有側(cè)部直線段三時，在下端橡膠型面中，側(cè)部直線段一和側(cè)部直線段二之間的夾角設(shè)置為k，側(cè)部直線段二和側(cè)部直線段三...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘭加標(biāo)，孫海燕，李剛，馮萬盛，譚方，楊哲，李東閣，於珂睿，易偉球，
申請(專利權(quán))人：株洲時代新材料科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖南,43