[发明专利]一种拉杆节点设计方法

说明书

本发明涉及一种拉杆节点设计方法：根据用户对拉杆节点刚度要求与橡胶层最大刚度进行比较；根据比较结果对拉杆节点采用线性刚度设计或变刚度设计。通过在芯轴与外套之间设置内止挡的方式来实现变刚度设计。利用内止挡与橡胶层共同承受疲劳荷载，以控制橡胶层所承受的疲劳荷载及橡胶层应变，避免橡胶层应变过大而造成疲劳开裂，提高牵引节点的可靠性。

技术领域

本发明涉及轨道车辆配件领域，具体涉及一种拉杆节点设计方法。

背景技术

牵引拉杆节点为轨道车辆的重要部件，安装在转向架牵引杆的两端，一端与车体连接，一端固定在转向架，主要起到传递牵引力的作用，但是当转向架在过曲线时，牵引拉杆节点就需要提供扭转变形和偏转变形等弹性作用。牵引拉杆节点连同空气弹簧和其他橡胶元件共同作用，给车体提供稳定舒适的运行性能。其主要功能作用是传递牵引和制动力，若产品刚度过大，则影响减振缓冲效果，影响乘客的舒适性。若产品刚度太小，则影响产品的使用寿命。牵引拉杆节点的失效会导致牵引杆故障，产生牵引和制动冲击，舒适性降低。

牵引拉杆节点由金属芯轴、橡胶层和金属外套组成，节点的橡胶层具有减振功能，并提供纵向刚度，在机车运行中橡胶层受频繁的反复挤压和拉伸，当橡胶层疲劳荷载（F1）超过橡胶层的允许荷载及橡胶层的应变超过橡胶层的允许应变时，橡胶层容易出现橡胶变形和开裂，因此会缩短牵引拉杆节点的疲劳寿命。

经专利检索，与本发明有一定关系的专利主要有以下专利：

1、申请号为“201420184237.5”、申请日为“2014.04.16”、公开号为“CN 203766806U”、公开日为“2014.08.13”、名称为“一种机车车辆用牵引拉杆节点”、申请人为“青岛铁路橡胶厂”的实用新型专利，该新型专利包括金属芯轴、橡胶层和金属外套，橡胶层设置在金属芯轴和金属外套之间，所述金属外套至少3 块，均匀包裹橡胶层，相邻两块金属外套之间设有间隙，橡胶层上设有与所述间隙相连接的开口槽，金属芯轴的中间部位设有凸起面，所述凸起面的圆周表面上设有凹槽。该实用新型结构简单，通过对金属外套之间设置间隙来消除橡胶层内应力，以此提高牵引拉杆节点的使用寿命，并延长机车检修周期。

2、申请号为“201520131494.7”、申请日为“2015.03.09”、公开号为“CN 204605826U”、公开日为“2015.09.02”、名称为“一种转向架牵引装置”、申请人为“南车青岛四方机车车辆股份有限公司”的实用新型专利，该新型专利涉及一种转向架牵引装置，包括牵引拉杆体和设置在牵引拉杆体两侧的牵引节点，所述牵引节点包括外套、芯轴和牵引橡胶，所述牵引橡胶设置在外套和芯轴之间，在所述芯轴中间部位对称设置有两个圆弧形凸起，在每个所述圆弧形凸起与外套之间的牵引橡胶上设置一个贯通孔。本实用新型实现了非接触牵引结构，在车辆高速运行中隔离了高频振动，提高了车辆运行舒适性，实现了非接触牵引装置的非线性牵引刚度和较小的附加扭转、偏摆刚度，释放高速运行条件下垂向自由度，提高了车辆舒适性。

3、申请号为“201720912994 .”、申请日为“2017 .07 .26”、公开号为“CN206984005 U”、公开日为“2018.02.09”、名称为“牵引拉杆节点”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的实用新型专利，该牵引拉杆节点，包括芯轴、外套和硫化粘结在芯轴与外套之间的橡胶层，其特征在于橡胶层的外端型面为向外凸出的圆弧凸面，圆弧凸面由外向内逐渐靠近外套内壁，且所述的圆弧凸面与外套的内壁之间通过过渡面一过渡，圆弧凸面与芯轴的外壁之间通过过渡面二过渡，所述的过渡面一为沿向内凹进的圆弧面，所述的过渡面二为向内凹进的弧面。该实用新型的牵引拉杆节，减少橡胶型面在承载过程中的褶皱和开裂，提高牵引拉杆节点在大载荷下的疲劳寿命，满足牵引拉杆节点在大载荷下的非线性刚度要求。