一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套制造技术

本实用新型专利技术涉及一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，包括有金属内套管，其特征在于所述的金属内套管周围硫化粘接有橡胶弹性体衬套，所述的橡胶弹性体衬套上、下两端分别有环形沟槽，上、下端的环形沟槽的外侧有环边，所述上端的环形沟槽外侧的环边内硫化固定有金属内垫圈，所述的金属内套管两端分别装配有中间开孔的金属垫片。通过在橡胶弹性体衬套内部添加金属内垫圈，两端面装配垫片，这样在不提高径向刚度条件下来增加轴向及偏转刚度，一定条件下解决了乘坐舒适性及操控稳定性对橡胶衬套刚度分别有不同要求之间的矛盾，提高了整个的操控性和稳定性，使驾驶更加舒适。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种轿车用悬架系统减振件，特别是一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套。
技术介绍
驾乘舒适性是轿车最重要的使用性能之一。舒适性与车身的固有振动特性有 关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性有关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒 适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车架(车身)与车轴(或车轮)之间作连 接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。而在用来传递纵向力，侧向 力及力矩的上下摆臂等叉形钢架、转向稳定杆等刚性件之间起柔性连接的就是控 制臂橡胶衬套和稳定杆橡胶衬套。他们共同保证车轮相对于车架(或车身)有确 定的相对运动规律。为了提高轿车的舒适性，现在的轿车悬架的垂直刚度值设计 的较低，用通俗话来讲就是很"软"，这样虽然乘坐舒适了，但轿车在转弯时， 由于离心力的作用会产生较大的车身倾斜角，这就直接影响到操纵的稳定性。为 了改善这一状态，轿车在前后悬架增添了横向稳定杆，当车身倾斜时，两侧悬架 变形不等，横向稳定杆就会起到类似杠杆作用，使左右两边的弹簧变形接近一致， 以减少车身的倾斜和振动，提高轿车行驶的稳定性。而这些刚性部件就是通过橡胶衬套来达到柔性连接的，包括控制臂衬套和稳定杆衬套。这些不同刚度和形状 要求的衬套与整个悬架系统共同完成了减振和操控的功效。
技术实现思路
本技术所要达到的目的是提供一种兼顾轿车适应不同路况，能提高整车 的操控性和驾乘舒适性，并能提高整车性能的轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套。 为了达到上述的目的，本技术采用的技术方案为一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，包括有金属内套管，其特征在于所述 的金属内套管周围硫化粘接有橡胶弹性体衬套，所述的橡胶弹性体衬套上、下两 端分别有环形沟槽，上、下端的环形沟槽的外侧有环边，所述上端的环形沟槽外 侧的环边内硫化固定有金属内垫圈，所述的金属内套管两端分别装配有中间开孔 的金属垫片。所述的一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，其特征在于所述的金属垫片 的开孔内边缘连接有环形边沿，所述的环形边沿外壁与金属内套管的内壁插接配合。所述的一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，其特征在于所述的金属内套管选用的材料为GB20精密钢管。所述的一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，其特征在于所述的橡胶弹性体衬套釆用的材料为天然橡胶，硬度为邵氏硬度60士5Hs。通过在橡胶衬套内部添加金属内垫圈，两端面装配垫片，这样在不提高径向 刚度条件下来增加轴向及偏转刚度，一定条件下解决了乘坐舒适性及操控稳定性 对橡胶衬套刚度分别有不同要求之间的矛盾，提高了整个的操控性和稳定性，使 驾驶更加舒适。附图说明图l为本技术结构示意图。具体实施方式一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，包括有金属内套管l，所述的金属内 套管1周围硫化粘接有橡胶弹性体衬套4，所述的橡胶弹性体衬套4上、下两端 分别有环形沟槽5、 6，上、下端的环形沟槽5、 6的外侧有环边，所述上端的环 形沟槽外侧的环边内硫化固定有金属内垫圈2，所述的金属内套管1两端分别装 配有中间开孔的金属垫片3。1、金属内套管的设计1)内套材料选择根据内套轴向承受105KN，永久变形不大于总长的0.2% 的条件，第一内套材料需要保证一定的屈服强度，以满足压变要求；第二 考虑到105KN的受力变形，设计时需增加内套管的承压面。选定在内套管两端 压装3mm厚的耐磨垫片。由于衬套内孔需通过M12螺栓与车身连接，考虑到 利于装配和保证垫片的装配强度，内套管内孔最小通过处设计在4)14，这样初 步给定内套管内径为(H7，外径4>25，根据《汽车用螺栓紧固件拧紧力矩规范》 GB3677-84中提供的螺栓连接产生预紧力P0，在M=K*P0*d/1000中代入M= 拧紧扭距，客户装配时为240N.m， K-拧紧扭距系数，取平均值0.284， d二螺 纹直径，M12螺栓取10.376mm，计算得出P0=81.44*1 OOON。内套管截面积S=3.14* (252-172) /4=263.76mm2，内套管内压力P=P0/S = 81.44/263.76* 1000 =308.8MPa。从优质碳素结构钢管GB3639-2000査得GB20钢力学性能o 400MPa，考虑到强度性能及市场易采购，选定内套材料为20精密钢管，符合 设计要求。2)内套强度验证根据A1/I^F/(G+S)校核设计要求轴向加载105KN，长度永久变形《0.2%。 Al/L为压縮比(设计要求为内套永久变形不超过总长的0.2%); F为压力(设 计要求为105KN); G^材料压縮强度(20钢压縮强度为230Gpa); S二截面 积，8=3.14* (252-172) /4=263.76mm2。 Al/L=105/ (230*S) =105/60664.8=0.00173=0.173%<0.2%。 根据以上校核确定将内套管尺寸确定为25*17*64。 2、产品设计为满足性能要求，可以从橡胶材料及产品结构两个方面来调整，具体到所 设计的产品，由于己经规定了橡胶硬度，所以调整橡胶体外形结构是设计的关 键所在。现在对产品设计进行简单综述；装配要求橡胶面不能超过内套管端面，控制臂装配孔尺寸ci)59.1 ±0.5， 高度48土0.5，与车身连接的空间尺寸70士0.35;性能要求径向静刚度2100N/mm,其余方向根据整车调校实测。 确定外径B:根据基本形状对产品进行初步计算分析，确定原始尺寸，计算公式如下式中，^"为表观弹性模量，计算公式为=(4 + 0.56fc2)G式中，A和s为与硬度和几何形状有关的系数，可由如下公式计算得到。<formula>formula see original document page 6</formula>代入数据得到产品外径的基础数据，由于产品装入控制臂后，胶体会产生压 縮伸长(橡胶压縮后体积不变)，所以橡胶压入面设计带沟槽形式，以抵消胶体 受压产生的轴向伸长。根据初步设计结构开模试制产品并试验验证。通过调整外 径的压縮量来匹配径向刚度。由于要求衬套在保持较低的径向刚度的前提下得到 较大的轴向和偏转刚度，所以设计时在橡胶体一端植入金属垫圈，并与橡胶一体 硫化，解决了在不提高径向刚度前提下，使轴向及偏转刚度得到显著提高，反映 在悬架系统中，就是在一定条件下兼顾了舒适性和架乘稳定性(易于操控)之间 的矛盾。同时，由于零件在悬架系统中，在不同的路况及操控下轴向会承受较大 载荷冲击，设计时在零件成型后在内套两端装配强度比内套高一等级的国标45 钢材料来增加承压面积，从而降低内套的单位承压面。对内套起一定保护作用的 前提下，同时也提高了轴向刚度。基于前下控制臂大衬套的设计，衍生出了 Solstice Roadster跑车悬架系统的其余控制臂衬套零件和前后稳定杆衬套及卡箍 的设计。权利要求1、一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，包括有金属内套管，其特征在于所述的金属内套管周围硫化粘接有橡胶弹性体衬套，所述的橡胶弹性体衬套上、下两端分别有环形沟槽，上、下端的环形沟槽的外侧有环边，所述上端的环形沟槽外侧的环边内硫化固定有金属内垫圈，所述的金属内套管两端分别装配有中间开孔的金属垫片。2、 如权利要求1所述的一种轿车控制臂及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轿车控制臂及稳定杆用橡胶衬套，包括有金属内套管，其特征在于所述的金属内套管周围硫化粘接有橡胶弹性体衬套，所述的橡胶弹性体衬套上、下两端分别有环形沟槽，上、下端的环形沟槽的外侧有环边，所述上端的环形沟槽外侧的环边内硫化固定有金属内垫圈，所述的金属内套管两端分别装配有中间开孔的金属垫片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭清云，
申请(专利权)人：安徽中鼎减震橡胶技术有限公司，夏鼎湖，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]