[发明专利]一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法和多层杆端球铰

权利要求书

1.一种降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，所述杆端球铰包括外套（1）、芯轴（3）和位于外套（1）和芯轴（3）之间的橡胶层，橡胶层内设有多层隔套，与外套（1）相邻的一层隔套为最外层隔套（2），其特征在于，在外套内周面（6）内侧开设凹槽（15）并在凹槽（15）内硫化橡胶，通过增加最外层隔套（2）与外套（1）之间在外套内周面（6）上的橡胶应力释放范围来降低杆端球铰的偏扭转刚度；

将外套（1）两端面之间弧形的外套内周面（6）的截面，即弧形的外套内侧面（8）在靠近外套端面（9）处设置成平行于芯轴（3）水平中轴线S的水平直面（10），在水平直面（10）与外套端面（9）之间设置从水平直面（10）外端部朝向外套外侧面（7）向外倾斜的斜直面（11），外套外侧面（7）即外套（1）两端面之间弧形的外套外周面（5）的截面，以增大外套端部和最外层隔套（2）端部处开口的大小，增大球铰承受大偏扭载荷时外套端部和最外层隔套（2）端部开口处橡胶层的应力释放空间，降低偏扭转刚度；

在外套端面（9）外侧硫化端面橡胶包（14），端面橡胶包（14）包裹在外套端面（9）中部下方；将端面橡胶包（14）与外套端面（9）相连的橡胶型面一（12）设成弧面，将端面橡胶包（14）远离外套端面（9）的橡胶型面二（13）设置成垂直于芯轴（3）水平中轴线S的直面，橡胶型面一（12）的下端与橡胶型面二（13）的上端连接。

2.根据权利要求1所述的降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，其特征在于，在外套外周面（5）上增设补强块（17），将凹槽（15）与补强块（17）相对设置在外套（1）圆周方向的内外两侧；将凹槽（15）与杆端球铰的主承载方向错开设置。

3.根据权利要求2所述的降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，其特征在于，将凹槽（15）设置成曲面凹槽（15），曲面凹槽（15）开口的大小大于曲面凹槽（15）槽底的大小。

4.根据权利要求3所述的降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，其特征在于，在曲面凹槽（15）的槽底设置若干狭长型的小槽（16），在若干小槽（16）中硫化橡胶，通过曲面凹槽（15）和若干小槽（16）增加最外层隔套（2）与外套（1）之间的粘结面积以防止球铰在承受大偏扭载荷时最外层橡胶（4）从外套（1）与最外层隔套（2）之间剥离。

5.根据权利要求4所述的降低多层杆端球铰偏扭转刚度的方法，其特征在于，将最外层隔套（2）的宽度M设置成大于外套（1）的宽度N，以在降低偏扭转刚度的同时，增强球铰在最外层橡胶（4）处的径向刚度。

6.一种降低偏扭转刚度的多层杆端球铰，其特征在于，包括外套（1）、芯轴（3）和位于外套（1）与芯轴（3）之间的橡胶层，橡胶层中设有多层隔套，与外套（1）相邻的一层隔套为最外层隔套（2）；外套（1）包括外套外周面（5）和外套内周面（6），外套内周面（6）和外套外周面（5）分别为外套（1）圆周方向的内外圆周面；外套外周面（5）和外套内周面（6）由两个外套端面（9）相连接，外套外周面（5）和外套内周面（6）在两个外套端面（9）之间的截面均为弧形面，分别为弧形的外套内侧面（8）和外套外侧面（7）；弧形的外套内侧面（8）在靠近外套端面（9）处为平行于芯轴（3）水平中轴线S的水平直面（10），水平直面（10）通过从水平直面（10）端部朝向外套外侧面（7）朝外倾斜的斜直面（11）连接；

外套端面（9）外侧硫化有包裹在外套端面（9）中部下方的端面橡胶包（14），端面橡胶包（14）与外套端面（9）相连处为弧面型面的橡胶型面一（12），端面橡胶包（14）远离外套端面（9）处的橡胶型面为橡胶型面二（13），橡胶型面二（13）为垂直于芯轴（3）水平中轴线S的直面，橡胶型面一（12）的下端与橡胶型面二（13）的上端连接。

7.根据权利要求6所述的降低偏扭转刚度的多层杆端球铰，其特征在于，外套内周面（6）内侧设有曲面凹槽（15），曲面凹槽（15）开口的大小大于曲面凹槽（15）槽底的大小，曲面凹槽（15）的槽底设有若干狭长型的小槽（16），外套外周面（5）上设有补强块（17），凹槽（15）与补强块（17）相对设置在外套（1）圆周方向的内外两侧。