一种变刚度沙漏簧及变刚度方法技术

一种变刚度沙漏簧，包括橡胶体和支撑杆，橡胶体开有垂向贯通橡胶体的空腔，支撑杆嵌在橡胶体的中部，上端板嵌在橡胶体的上端，支撑杆两侧的橡胶体的外侧都开有外侧内凹孔，外侧内凹孔包括内凹弧面和平直面，且平直面设在靠近支撑杆的一侧，内凹弧面设在远离支撑杆的一侧；内凹弧面为向橡胶体内部凹陷的弧面，且内凹弧面的一端与平直面的一端连接。通过将沙漏簧的橡胶体设置成类似蝙蝠翅膀的多段弧线组成的橡体，实现不同垂向载荷工况下分段圆弧逐渐接触，从而实现产品垂向的变刚度。有效提高了产品垂向刚度非线性，提高了产品垂向承载能力，提高产品在较大垂向载荷工况的可靠性。

A kind of hourglass spring with variable stiffness and its method

【技术实现步骤摘要】
一种变刚度沙漏簧及变刚度方法
本专利技术涉及轨道交通领域，具体涉及一种二系悬挂系统的橡胶弹簧的变刚度。
技术介绍
沙漏型橡胶弹簧简称沙漏簧，具有结构简单，质量轻，垂向、横向、纵向形变大的特点，逐渐用于城轨车辆二系悬挂系统。垂向大工况载荷条件下，由于车辆在轨道上运行，会伴随着各种振动和冲击，现有的沙漏簧垂向承载能力不足，在大载荷下沙漏簧刚度增加较平缓，也就是缺少变刚度，产品易损坏产生裂纹。虽然可以在现有的沙漏簧的橡胶体中增加一些横向分布的金属体来增加沙漏簧的垂向刚度，但这一样来，沙漏簧的垂向缓冲和减振的性能会大幅度降低，会影响乘客乘车的舒适度。因此，如何让沙漏簧在不降低垂向缓冲和减振的性能，以及不大幅度改变沙漏簧尺寸的前提下，大幅度提高沙漏簧的垂向刚度，还需进一步研究。通过国内检索发现以下专利与本专利技术有相似之处：申请号为CN201020266478.6，名称为“一种二系悬挂的橡胶弹簧”的技术公开了一种二系悬挂橡胶弹簧，由上金属止挡、下金属止挡与沙漏式橡胶硫化体组装而成。橡胶硫化体由上下两块端板、中间支撑金属组件和橡胶硫化粘结而成：橡胶硫化体形状成中间直径小，两端直径大的沙漏式结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变刚度沙漏簧，包括橡胶体（1）和支撑杆（2），橡胶体（1）开有垂向贯通橡胶体（1）的空腔，支撑杆（2）嵌在橡胶体（1）的中部，上端板（4）嵌在橡胶体（1）的上端，其特征在于，支撑杆（2）两侧的橡胶体（1）的外侧都开有外侧内凹孔（11），外侧内凹孔（11）包括内凹弧面（111）和平直面（112），且平直面（112）设在靠近支撑杆（2）的一侧，内凹弧面（111）设在远离支撑杆（2）的一侧；内凹弧面（111）为向橡胶体（1）内部凹陷的弧面，且内凹弧面（111）的一端与平直面（112）的一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种变刚度沙漏簧，包括橡胶体（1）和支撑杆（2），橡胶体（1）开有垂向贯通橡胶体（1）的空腔，支撑杆（2）嵌在橡胶体（1）的中部，上端板（4）嵌在橡胶体（1）的上端，其特征在于，支撑杆（2）两侧的橡胶体（1）的外侧都开有外侧内凹孔（11），外侧内凹孔（11）包括内凹弧面（111）和平直面（112），且平直面（112）设在靠近支撑杆（2）的一侧，内凹弧面（111）设在远离支撑杆（2）的一侧；内凹弧面（111）为向橡胶体（1）内部凹陷的弧面，且内凹弧面（111）的一端与平直面（112）的一端连接。2.根据权利要求1所述一种变刚度沙漏簧，其特征在于，外侧内凹孔（11）的两侧的橡胶体（1）上都设有外侧内凹圆弧面（12），外侧内凹圆弧面（12）为向橡胶体（1）内部凹陷的弧面，且外侧内凹圆弧面（12）的一端与内凹弧面（111）的一端连接。3.根据权利要求1或2所述一种变刚度沙漏簧，其特征在于，橡胶体（1）的顶部设有上端面（15），橡胶体（1）的内侧设有内侧内凹圆弧面（13），内侧内凹圆弧面（13）为向橡胶体（1）内部凹陷的弧面，且内侧内凹圆弧面（13）的一端与上端面（15）的一端连接。4.根据权利要求3所述一种变刚度沙漏簧，其特征在于，橡胶体（1）的内侧还设有内侧外凸圆弧面（14），内侧外凸圆弧面（14）为向橡胶体（1）外部凸起的弧面，内侧外凸圆弧面（14）的一端与内侧内凹圆弧面（13）连接，内侧外凸圆弧面（14）的另一端与支撑杆（2）连接。5.根据权利要求4所述一种变刚度沙漏簧，其特征在于，支撑杆（2）包括支撑柄（21）和支撑端部（22），支撑柄（21）与支撑端部（22）无缝连接成一个整体，支撑柄（21）全部嵌在橡胶体（1）中；支撑端部（22）的一端伸出橡胶体（1），支撑端部（22）的另一端嵌在橡胶体（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，孙海燕，兰加标，林胜，谭方，杨哲，李东阁，於珂睿，曾慧，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43