
技术摘要:
金属橡胶球铰径向静刚度测量工装及方法,装在静刚度试验机上,其特征在于包括用于支撑并定位被测量球铰的支撑组件、用于对被测量球铰进行径向加载的压头组件和对被测量球铰径向变形进行感应测量的引伸计组件,支撑组件装在静态刚度试验机底板上,压头组件位于支撑组件 全部
背景技术:
刚度是表征零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力,刚度测量是振动理论和结构 稳定性分析的基础,因此刚度性能检测对于金属橡胶球铰产品极为重要,金属橡胶球铰产 品生产制造完后须进行刚度性能测量。现有的金属橡胶金属橡胶球铰径向静刚度测量的工 装及方法主要为,手动工装未使用引伸计式测量及手动工装使用引伸计式测量。 (1)现有手动工装未打引伸计式测量,测量过程比较简单,但测量时加载压头需手 工放至待测产品上表面,同时待测产品底部无定位,凭借操作者手感操作定位,批量检测稳 定性差,同时未使用引伸计,通过试验机传递测量信号,测量误差大,灵敏度及准确性低。 (2)手动工装使用引伸计式测量,测量时加载压头需手工放至待测产品上表面,凭 借操作者手感定位,同时待测产品底部无定位,批量检测稳定性差,使用引伸计测量,能有 效提高测量灵敏度及准确性,但引伸探头需从待测产品底部接触,装夹较困难,效率低。
技术实现要素:
本发明提供的金属橡胶球铰径向静刚度测量工装及方法,测量操作简单易行,可 实现球铰径向静刚度全自动加载测量,提高金属橡胶球铰径向静刚度测量效率,适用于球 铰产品的批量测量,有效确保得到的刚度为径向静刚度,且测量过程中球铰与芯轴不会发 生相对转动或偏转,径向静刚度的测量稳定性更好,精准性更高,引伸计组件安装更方便, 引伸计的测量探头与被测量球铰的接触位置更易调节到位,测量操作更易实现。 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是: 金属橡胶球铰径向静刚度测量工装,装在静刚度试验机上,其特征在于包括用于支撑 并定位被测量球铰的支撑组件、用于对被测量球铰进行径向加载的压头组件和对被测量球 铰径向变形进行感应测量的引伸计组件,支撑组件装在静态刚度试验机底板上,压头组件 位于支撑组件正上方且装在静态刚度试验机顶板上,被测量球铰设置在压头组件和支撑组 件之间,引伸计组件装在支撑组件上并与被测量球铰上置式接触。 优选的,所述的支撑组件包括装在静态刚度试验机底板上的支撑底板和装在支撑 底板上的支撑座,支撑座底部具有定位柱,支撑底板上具有与定位柱配合的定位孔,定位柱 伸入定位孔中使支撑座定位在支撑底板上。 优选的,所述的支撑座为实心铁块顶部具有用于定位被测量球铰的凹槽,凹槽为 与被测量球铰外套相配合的圆弧形凹槽,被测量球铰伸入至凹槽中,凹槽的宽度大于被测 量球铰的球铰厚度0.1~0.2mm。 优选的,所述的压头组件包括与静态刚度试验机顶板可拆卸连接的连接板和与被 测量球铰的芯轴接触的压板,压板沿垂直向设置且数量为两个,两个压板在被测量球铰上 4 CN 111546257 A 说 明 书 2/5 页 对称设置,压板与连接板为一体成型结构,压板底面具有与被测量球铰芯轴接触配合的圆 弧面,凹槽的两侧开与被测量球铰芯轴隔开不接触的限位凹槽,限位凹槽可与被测量球铰 芯轴接触限制被测量球铰的径向变形。 优选的,所述的连接板上开有与静刚度试验机顶板连接的连接孔,每个压板的外 侧均具有一个连接孔,连接孔横截面呈U字型。 优选的,所述的引伸计组件包底座、与底座连接的支杆和装在支杆上的引伸计,支 杆沿垂向设置,引伸计在支杆上的安装位置可调节,引伸计位于被测量球铰上方,引伸计的 测量探头沿垂向伸出与被测量球铰外套表面接触。 优选的,所述的底座为吸紧在支撑底板上的磁性块,引伸计具有箱体,支杆顶端贯 穿箱体,并通过螺栓将箱体定位在支杆上。 金属橡胶球铰径向静刚度测量方法,采用以上所述的金属橡胶球铰径向静刚度测 量工装进行测量,测量步骤如下, 第一步,根据被测量球铰的外套外径,选择相匹配的支撑组件并安装至静刚度试验机 底板上; 第二步,将被测量球铰置于支撑组件上并定位,再根据待测试球铰的位置将压头组件 装在静态刚度试验机机顶板上; 第三步,调节引伸计组件使其与被测量球铰接触,再下降静态刚度试验机顶板使被测 试球与压头组件接触但不受力; 第四步,根据被测量球铰的径向静刚度需求和使用工况确定静态刚度试验机的加载载 荷及加载速度,启动静态刚度试验机通过压头组件对被测量球铰进行加载再载卸的多次循 环加载; 第五步,根据静态刚度试验机的加载载荷及引伸计组件的测量值,绘制被测量球铰在 多次径向加载下的刚度曲线,再在刚度曲线中得出设定载荷下被测量球铰的径向静刚度 值。 优选的,第三步具体是指调节引伸计组件使其与被测量球铰接触,并将引伸计组 件的读数调零,再下降静态刚度试验机顶板使压头组件与被测量球铰刚好接触,且引伸计 组件的读数保持零位。 优选的,第四步中确定静态刚度试验机的加载载荷为0~25KN,加载速度为1mm/min ~1.5mm/min,循环加载的次数不少于三次且每次的加载载荷和加载速度均相同;第五步中 的设定载荷为1~20KN。 发明的有益效果是: 1.本发明的金属橡胶球铰径向静刚度测量工装中支撑组件用于支撑并定位被测量球 铰,压头组件用于对被测量球铰进行径向加载,引伸计组件对被测量球铰径向变形进行感 应测量,只需更换被测试产品并进行加载即可,测量操作简单易行,可实现球铰径向静刚度 全自动加载测量,提高金属橡胶球铰径向静刚度测量效率,适用于球铰产品的批量测量。 2.支撑座上的凹槽与被测量球铰外套相配合将被测量球铰定位,压板与被测量球 铰的芯轴接触,即通过芯轴向球铰传递径向载荷,测量中以芯轴为运动部位,球铰只径向受 压不会产生运动,有效确保得到的刚度为径向静刚度,且测量过程中球铰与芯轴不会发生 相对转动或偏转,径向静刚度的测量稳定性更好,精准性更高。 5 CN 111546257 A 说 明 书 3/5 页 3 .引伸计位于被测量球铰上方与被测量球铰上置式接触,引伸计组件安装更方 便,引伸计的测量探头与被测量球铰的接触位置更易调节到位,测量操作更易实现。 4.针对不同直径的球铰,只需更换支撑座,引伸计组件和压头组件可通用,通用性 和实用性强。 附图说明 图1为