CN105109296A - 新型橡胶悬架总成 - Google Patents

Abstract

新型橡胶悬架总成，属于汽车零部件制造技术领域。其特征在于，包括相互平行设置的橡胶悬架固定焊接板（1）和橡胶悬架主焊接均衡梁（4），橡胶悬架固定焊接板（1）和橡胶悬架主焊接均衡梁（4）之间安装橡胶悬架主簧（3），橡胶悬架主簧（3）上部左右两侧分别设有支撑架，支撑架连接橡胶悬架固定焊接板（1）的两端部，两支撑架中间位置竖直设有橡胶悬架副簧（2），橡胶悬架主簧（3）下部连接橡胶悬架主焊接均衡梁（4）中间位置。该新型橡胶悬架总成结构轻便，符合轻量化要求，使用寿命长，维修维护方便。

Description

新型橡胶悬架总成

技术领域

新型橡胶悬架总成，属于汽车零部件制造技术领域。

背景技术

随着商用车的发展，商用车悬架部分的要求也越来越高，尤其是车辆的轻量化方面，使用性能以及稳定性方面等的要求不断提升。橡胶悬架以其优越的性能和可靠性逐步淘汰钢板弹簧悬架，随着各厂家对商用车的不断深入研究，橡胶悬架也在不断的改进和发展,但是目前所有橡胶悬架的设计一直沿用外置反作用吊链和均衡梁球铰连接结构，整体设计笨重，不符合轻量化要求，使用寿命和维护性均较差。目前橡胶悬架厂家还没有很好的解决这个问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，改变设计思路，提供一种整体结构轻便，符合轻量化要求，使用寿命长，维修维护方便的新型橡胶悬架总成。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该新型橡胶悬架总成，包括上部的橡胶悬架固定焊接板和下部的橡胶悬架主焊接均衡梁，橡胶悬架主焊接均衡梁的中部设有橡胶弹簧底座，橡胶弹簧底座两端与橡胶悬架固定焊接板之间分别固定有橡胶悬架主簧，其特征在于，在所述橡胶弹簧底座上侧竖直设有橡胶悬架副簧，橡胶悬架副簧位于两个橡胶悬架主簧之间，橡胶悬架副簧上端与橡胶悬架固定焊接板间隔设置。整体橡胶悬架的重量在260kg左右，车辆的自身重量大大减轻，实现了轻量化的要求。橡胶悬架主簧承受着车辆行驶过程中的牵引力和在静止作业中的垂直径向力，橡胶悬架副簧在整车运行过程中突然的过载或车辆突然受不平衡力的作用时，起到一个安全保护的作用。

优选的，所述的橡胶弹簧底座下端通过橡胶悬架***中间支撑轴与橡胶悬架主焊接均衡梁转动连接。

优选的，所述的橡胶悬架副簧有对称设置的两个。

优选的，所述的橡胶悬架主焊接均衡梁两端设有关节轴承总成。

优选的，所述的关节轴承总成包括外球面轴承球和内球面轴承壳体，外球面轴承球转动设置在内球面轴承壳体内部，外球面轴承球的外壁和内球面轴承壳体的内壁的形状相适应，内球面轴承壳体由结构相同的两个壳体单元组成，两个壳体单元以端轴为对称轴对称设置。

优选的，所述的外球面轴承球外壁上设有外球面润滑槽，内球面轴承壳体外壁上设有内球面润滑槽，内球面轴承壳体外壁上设有注油通道，注油通道的两端分别与外球面润滑槽和内球面润滑槽相通。

优选的，所述的橡胶悬架主簧包括弹性橡胶体，弹性橡胶体的两端固定有弹簧上安装板和弹簧下安装板，在弹性橡胶体内设有反作用吊链，反作用吊链与弹性橡胶体浇注为一体，反作用吊链的两端分别与弹簧上安装板和弹簧下安装板固定连接。反作用吊链与弹性橡胶体浇注为一体，有效的提高弹性橡胶体的寿命，提高了弹性橡胶体的承载力和牵引力，由于是内置反作用吊链结构，整体橡胶弹簧还实现了免维护性。

优选的，所述的橡胶悬架***中间支撑轴内部设有工程塑料轴承。

优选的，所述的橡胶悬架副簧采用聚氨酯材料制作而成。

优选的，所述的橡胶悬架固定焊接板和橡胶悬架主焊接均衡梁均为钢板焊接成型。钢板焊接件加工工艺过程简单，所用的金属材料相对要少，所以其所对应要求的热处理要求也较低。在保证使用性能的前提下不仅重量轻，而且还容易加工装配，在成本上得到很好的降低和优化。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、设计橡胶悬架主簧，橡胶悬架主簧承受着车辆行驶过程中的牵引力和在静止作业中的垂直径向力，在空车运行时，橡胶悬架主簧承受大部分的垂直负载，确保驾驶的舒适性。随着负载增加，橡胶悬架主簧更加弯曲，以承受更大的负载，增加悬架的硬度，但不会导致运行性能出现快速的变化。悬架在空车运行质量和负荷稳定性取得完美平衡，这不仅有助于保护驾驶人员，而且能减轻负载，保护底盘、货物和车身设备不受到路面凹坑或其他地方引起的剧烈振动和路面冲击力的影响，保护了车辆部件及货物的完整性，提高了车载部件的寿命。

2、设计橡胶悬架副簧，橡胶悬架副簧在整车运行过程中突然的过载或车辆突然受不平衡力的作用时，起到安全保护的作用，车辆运行更平稳。

3、整体结构简单，整体橡胶悬架的重量在260kg左右，车辆的自身重量大大减轻，实现了轻量化的要求，可以承载更多的货物，提高经济效益，并且由于橡胶悬架自重轻，在空载下行驶，提高燃油经济性，降低了油耗，降低了用户的费用，提高了经济效益。

4、关节轴承总成能够消除了车桥跳动产生的扭转力矩，从而保护了橡胶悬架主焊接均衡梁、橡胶悬架主簧和橡胶悬架副簧。

5、提高了车辆行驶在复杂路面上轮胎的抓地性。关节轴承总成的结构在使用的过程中有足够的活动范围，能承受极大的冲击载荷，使用可靠，提高了车辆行驶在复杂路面上轮胎的抓地性。关节轴承总成的结构简单，维护方便，大大延长了悬架的使用寿命和维护周期。

6、橡胶悬架主簧由于采用了内置式的反作用吊链总成，反作用吊链与弹性橡胶体浇注为一体，有效的提高弹性橡胶体的寿命，提高了弹性橡胶体的承载力和牵引力，由于是内置反作用吊链结构，整体橡胶弹簧还实现了免维护性。

7、橡胶悬架固定焊接板和橡胶悬架主焊接均衡梁均为钢板焊接件，加工工艺过程简单，所用的金属材料相对要少，所对应要求的热处理要求也较低，在整个的加工制造过程中对设备的要求降低，直接将设备的成本投入降到了最低点。

8、新型橡胶悬架结构简单，整体装配也很简单，可以单独对橡胶悬架整体装完之后，最后在装配到车架上面，提高了整体悬架的装配效率和产能。

9、新型橡胶悬架不存在刚性接触，六个方面都具有弹性空间，可自行调节驱动桥的平行度，减少轮胎异常磨损现象。

10、橡胶悬架***中间支撑轴内部设有工程塑料轴承，不仅其耐磨性提高，而且还免维护，由于这种轴承属于标准件，达到了完全互换性的要求。

附图说明

图1为该新型橡胶悬架总成的结构主视图。

图2为该新型橡胶悬架总成的结构侧视图。

图3为该新型橡胶悬架总成的结构俯视图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为该新型橡胶悬架总成的结构轴测图。

图6为橡胶悬架主簧的结构示意图。

图7为图6中B-B处的剖视图。

图8为弹簧骨架的结构示意图。

其中：1、橡胶悬架固定焊接板2、橡胶悬架副簧3、橡胶悬架主簧301、弹簧上安装板302、弹性橡胶体303、弹簧骨架304、反作用吊链305、U形螺栓306、弹簧下安装板4、橡胶悬架主焊接均衡梁5、橡胶悬架***中间支撑轴6、关节轴承总成601、外球面轴承球602、内球面轴承壳体603、外球面润滑槽604、内球面润滑槽605、注油通道7、减震器8、橡胶弹簧底座9、注油孔10、端轴。

具体实施方式

图1-8是本发明的最佳实施例，下面结合附图1-8对本发明做进一步说明：

参照附图1-4：该新型橡胶悬架总成，包括相互平行设置的橡胶悬架固定焊接板1和橡胶悬架主焊接均衡梁4，橡胶悬架固定焊接板1和橡胶悬架主焊接均衡梁4均为钢板焊接成型，橡胶悬架固定焊接板1上开设有多个螺栓连接孔。

橡胶悬架固定焊接板1和橡胶悬架主焊接均衡梁4之间安装橡胶悬架主簧3，橡胶悬架主簧3上部左右两侧分别设有支撑架，支撑架连接橡胶悬架固定焊接板1的两端部，两支撑架中间位置竖直设有橡胶悬架副簧2，橡胶悬架副簧2采用聚氨酯材料制作而成。通过实验后得到的理论数据是：在27吨压力的作用下，在截面积为100*100mm高度为110mm的面上进行压力实验后，所得其变形量为20mm，聚氨酯的硬度参数值为75-80度之间，经测定满足使用性能的要求。

橡胶悬架主簧3下部通过橡胶悬架***中间支撑轴5连接橡胶悬架主焊接均衡梁4中间位置，橡胶悬架***中间支撑轴5内部设有工程塑料轴承。橡胶悬架主簧3两侧分别安装减震器7，减震器7上端连接橡胶悬架主簧3，减震器7下端连接橡胶悬架主焊接均衡梁4。橡胶悬架主焊接均衡梁4两端均设有关节轴承总成6。

参照图3，端轴10设置在橡胶悬架主焊接均衡梁4的两端，在端轴10与橡胶悬架主焊接均衡梁4之间设有关节轴承总成6；橡胶悬架主焊接均衡梁4两端分别固定有轴承座，关节轴承总成6固定在轴承座内，轴承座上开设有注油孔9。在橡胶悬架主焊接均衡梁4的两端设有用于安装轴承座的安装孔，轴承座与橡胶悬架主焊接均衡梁4的安装孔之间采用小过盈配合。轴承座的结构完全消除了车桥跳动产生的扭转力矩，从而保护了橡胶悬架主焊接均衡梁4和悬架总成。

关节轴承总成6包括外球面轴承球601和内球面轴承壳体602，外球面轴承球601转动设置在内球面轴承壳体602内部，外球面轴承球601的外壁和内球面轴承壳体602的内壁的形状相适应,外球面轴承球601套装在端轴10外部，外球面轴承球601外壁上设有外球面润滑槽603，内球面轴承壳体602外壁上设有内球面润滑槽604，内球面轴承壳体602外壁上设有注油通道605，注油通道605的两端分别与外球面润滑槽603和内球面润滑槽604相通。注油孔9与内球面润滑槽604相通。内球面轴承壳体602由结构相同的两个壳体单元组成，两个壳体单元以端轴10为对称轴对称设置。外球面轴承球601内部设有用于安装端轴10的柱状空腔，柱状空腔的顶端和底端分别设有凸出边沿，凸出边沿与端轴10的外壁相接触。外球面轴承球601和内球面轴承壳体602的材质均为金属材质。外球面轴承球601采用40Cr加工而成，其热处理硬度为HRC55-62，内球面轴承壳体602用轴承钢制造而成，其热处理硬度为HRC58-62，关节轴承总成6的配合间隙在6-12丝之间。

内球面轴承壳体602由结构相同的两个壳体单元对称设置而成，内球面轴承壳体602为分体式结构，外球面轴承球601为整体式，两个壳体单元组成的内球面内球面轴承壳体602直接塞入轴承座中即可，该设计加工的公差相对要求较低，互换性提高，加工简单快捷，关节轴承总成6的整体配合性能提高。关节轴承总成6的结构在使用的过程中有足够的活动范围，能承受极大的冲击载荷，使用可靠，提高了车辆行驶在复杂路面上轮胎的抓地性。注入润滑油时，润滑油可以通过注油孔9注入轴承座内部，注油通道605注入到润滑槽604中起润滑作用。关节轴承总成6的结构简单，维护方便，大大延长了悬架的使用寿命和维护周期。关节轴承总成6安装完成之后注入润滑脂后，压入骨架密封圈对其加以密封。在端轴8上套装卡圈8，防止灰尘自关节轴承6和端轴10的接缝处进入关节轴承总成6内部。

通过附图5可以看到：该新型橡胶悬架总成相比现有的板簧悬架结构轻便，而且是完整独立的一个总成。只是在整体悬架都装配完成后，将其通过橡胶悬架固定焊接板1用螺栓将其紧固在车架上即可。这样在维修过程中既可以方便的维修也可对一些组件的更换更为简洁省力，维护起来也是非常的方便。

该新型橡胶悬架总成的整体技术指标：

1、单侧受力为13吨，两侧悬架总共受力26吨。

2、振动频率为1.5-2HZ。

3、动载系数为1.3HZ。

4、单侧最大承载能力：170KN,产品在30kN～80kN垂向静刚度为11.5（1±15%）kN/mm。

参照图6~7，橡胶悬架主簧3包括弹性橡胶体302，弹性橡胶体302的两端固定有刚性的弹簧安装机构，在弹性橡胶体302内设有反作用吊链304，反作用吊链304与弹性橡胶体302浇注为一体，反作用吊链304的两端与弹簧安装机构固定连接。该橡胶悬架主簧3作用在悬架中的主簧位置，不仅承受主要的轴向传动载荷，也同时承受相当大的垂直作用载荷，对整体悬架起到一个非常重要的受力平衡和悬架稳定性的作用，反作用吊链304用以承受驱动桥部分的所有重量，和防止车桥悬空造成剪切弹簧过拉伸，将反作用吊链304固定在弹性橡胶体302内，且反作用吊链304与弹性橡胶体302浇注为一体，提高弹性橡胶体302抗拉伸、抗蠕变性能，在保证基本性能的前提下减少了零件数量，使装配工艺更为简单，优化外观和性能结构，提高了橡胶悬架的稳定性和可靠性、降低了重量，增加了橡胶弹簧悬架的使用寿命。

本实施例中弹簧安装机构包括弹簧上安装板301和弹簧下安装板306，反作用吊链304两端分别通过U形螺栓305与弹簧上安装板301和弹簧下安装板306固定连接。U型螺栓305为不锈钢高强度螺栓，用防松螺母将U型螺栓305通过螺栓孔固定在弹簧上安装板301和弹簧下安装板306上面，用U型螺栓305作为连接件的有益之处就是加强了橡胶弹簧内置反作用吊链304的抗拉强度，增加了螺栓的连接强度。更进一步的，弹性橡胶体302的中部还设有弹簧骨架303，弹簧骨架303可以进一步增加弹性橡胶体302的抗拉伸、抗蠕变性能。

参照图7，在本实施例中反作用吊链304沿弹性橡胶体302的轴线设置，呈I字型布置，这种结构不仅增加了橡胶悬架主簧3在传递载荷时的可靠性，也同时提高了橡胶悬架主簧3在重载情况下对橡胶悬架主簧3和副簧的保护性，提高了整体悬架的使用寿命。而且此种I型反作用吊链304结构装配工艺简洁，安装方便。

进一步的，反作用吊链304自身具有一定的拉应力，这样可以保证反作用吊链304对弹性橡胶体302起到一个承载保护性的作用，而且保证在该橡胶悬架主簧3受力时，反作用吊链304不会与弹性橡胶体302发生相对摩擦，从而提高弹性橡胶体302的使用寿命。

参照图8，在弹簧骨架303上开设有多个骨架孔，在浇注橡胶时，骨架孔将弹簧骨架303两侧的型腔连接成为一体，这样硫化橡胶就会顺着注胶口和该骨架孔在压力和温度的控制下均匀的流动，且相互融合在一起，由于橡胶弹簧型腔空间的增加，使橡胶弹簧在浇注时排气效果更好，这样能够使浇注后的橡胶弹簧内部没有任何气孔气泡，而且还使弹性橡胶体302、弹簧骨架303和反作用吊链304完全的浇注在一起，保证了橡胶悬架主簧3的抗拉压强度。

本发明还提供以上所述的橡胶悬架主簧3的加工工艺，包括以下步骤：

1）、将弹簧安装机构和反作用吊链304固定到橡胶弹簧模具内；

在所述橡胶弹簧模具的橡胶弹簧模腔固定有两个弹簧骨架303，弹簧骨架303上均匀开设有多个骨架孔，弹簧骨架303上的骨架孔交错设置；

2）、在浇注前拉紧反作用吊链304，使其处在受力状态，浇铸完成之后反作用吊链304能对弹性橡胶体302起到一个更好的承载保护性的作用；

3）、将橡胶弹簧模具合模，橡胶在浇注机压力的作用下，顺着橡胶浇注口流入到橡胶弹簧模具的橡胶弹簧模腔中，橡胶在力的作用下，会不断的注入橡胶弹簧模具的橡胶弹簧模型腔中，弹簧骨架303上的骨架孔将橡胶弹簧的三个型腔连接成为一体，这样橡胶就会顺着注胶口和弹簧骨架303上的骨架孔在压力和温度的控制下均匀的流动，且相互融合在一起，由于橡胶弹簧型腔空间的增加，使橡胶弹簧在浇注时排气效果更好，这样能够使浇注后的橡胶弹簧内部没有任何气孔气泡，而且还使橡胶、弹簧骨架303和反作用吊链304完全的浇注在一起，保证了该橡胶悬架主簧3的抗拉压强度。为了保证该橡胶悬架主簧3的质量，进一步采用流水线式作业，整套该橡胶悬架主簧3从放模、浇注、一直到成形全部流水线式作业，不仅保证了浇注的质量，也提高了注胶的效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.新型橡胶悬架总成，包括上部的橡胶悬架固定焊接板（1）和下部的橡胶悬架主焊接均衡梁（4），橡胶悬架主焊接均衡梁（4）的中部设有橡胶弹簧底座（8），橡胶弹簧底座（8）两端与橡胶悬架固定焊接板（1）之间分别固定有橡胶悬架主簧（3），其特征在于，在所述橡胶弹簧底座（8）上侧竖直设有橡胶悬架副簧（2），橡胶悬架副簧（2）位于两个橡胶悬架主簧（3）之间，橡胶悬架副簧（2）上端与橡胶悬架固定焊接板（1）间隔设置。

2.根据权利要求1所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶弹簧底座（8）下端通过橡胶悬架***中间支撑轴（5）与橡胶悬架主焊接均衡梁（4）转动连接。

3.根据权利要求1所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶悬架副簧（2）有对称设置的两个。

4.根据权利要求1所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶悬架主焊接均衡梁（4）两端设有关节轴承总成（6）。

5.根据权利要求4所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的关节轴承总成（6）包括外球面轴承球（601）和内球面轴承壳体（602），外球面轴承球（601）转动设置在内球面轴承壳体（602）内部，外球面轴承球（601）的外壁和内球面轴承壳体（602）的内壁的形状相适应，内球面轴承壳体（602）由结构相同的两个壳体单元组成，两个壳体单元以端轴（10）为对称轴对称设置。

6.根据权利要求5所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的外球面轴承球（601）外壁上设有外球面润滑槽（603），内球面轴承壳体（602）外壁上设有内球面润滑槽（604），内球面轴承壳体（602）外壁上设有注油通道（605），注油通道（605）的两端分别与外球面润滑槽（603）和内球面润滑槽（604）相通。

7.根据权利要求1所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶悬架主簧（3）包括弹性橡胶体（302），弹性橡胶体（302）的两端固定有弹簧上安装板（301）和弹簧下安装板（306），在弹性橡胶体（302）内设有反作用吊链（304），反作用吊链（304）与弹性橡胶体（302）浇注为一体，反作用吊链（304）的两端分别与弹簧上安装板（301）和弹簧下安装板（306）固定连接。

8.根据权利要求2所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶悬架***中间支撑轴（5）内部设有工程塑料轴承。

9.根据权利要求1所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶悬架副簧（2）采用聚氨酯材料制作而成。

10.根据权利要求1所述的新型橡胶悬架总成，其特征在于：所述的橡胶悬架固定焊接板（1）和橡胶悬架主焊接均衡梁（4）均为钢板焊接成型。