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原文传递一种变刚度减振对、齿轮箱悬吊装置及变刚度减振方法

专利名称：	一种变刚度减振对、齿轮箱悬吊装置及变刚度减振方法
摘要：	本发明公开了一种变刚度减振对、齿轮箱悬吊装置及变刚度减振方法，包括两个上、下对称设置的变刚度控制盘和预压在两个变刚度控制盘之间的变刚度橡胶垫；变刚度控制盘包括载荷盘和凸缘状的内止挡边；载荷盘的中心有芯轴孔，内止挡边环绕在载荷盘芯轴孔周边；所述变刚度控制盘还包括沿载荷盘外缘设置的环形凸缘状的外止挡边；所述变刚度控制盘的载荷板由设有芯轴孔的荷板与环形的压台叠压组成；所述压台套装在内止挡边外，外止挡边套装在压台外边；所述变刚度控制盘中，内止挡边与荷板之间设有内超减振垫；外止挡边与荷板之间设有外超减振垫。本发明具有优于传统齿轮箱悬吊装置的减振效果，且显著提高了易损部件——变刚度橡胶垫的使用寿命。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	株洲时代新材料科技股份有限公司
发明人：	张维亨;邹敏佳;汤腾;刘谦;李鹏;倪世锋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910480559.1
公开号：	CN110194196A
代理机构：	上海硕力知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王法男
分类号：	B61F5/30(2006.01);B;B61;B61F;B61F5
申请人地址：	412007 湖南省株洲市天元区海天路18号
主权项：	1.一种变刚度减振对，包括两个上、下对称设置的变刚度控制盘（62）和预压在两个变刚度控制盘（62）之间呈环形的变刚度橡胶垫（61）；变刚度橡胶垫（61）有挤出内边（611）与挤出外边（612）；变刚度控制盘（62）包括载荷盘（621）和环形凸缘状的内止挡边（622）；载荷盘（621）的中心有芯轴孔（601），内止挡边（622）环绕在载荷盘（621）芯轴孔（601）周边；其特征在于：所述变刚度控制盘（62）还包括沿载荷盘（621）外缘设置的环形凸缘状的外止挡边（623）；预压状态下，在上的内止挡边（622）与在下的内止挡边（622）之间、在上的外止挡边（623）与在下对称的外止挡边（623）之间均有恒定的轴向间距；变刚度橡胶垫（61）挤出内边（611）与内止挡边（622）之间、挤出外边（612）与外止挡边（623）之间均有径向间距；在变刚度橡胶垫（61）从常载受压到过载受压，变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）和挤出外边（612）被挤出，被挤出的挤出内边（611）和挤出外边（612）分别与内止挡边（622）和外止挡边（623）相接触。 2.根据权利要求1所述的变刚度减振对，其特征在于：所述变刚度控制盘（62）的载荷板（621）由设有芯轴孔（601）的荷板（6211）与环形的压台（6212）叠压组成；所述压台（6212）套装在内止挡边（622）外，外止挡边（623）套装在压台（6212）外边，内止挡边（622）与外止挡边（623）均能在压台（6212）上作轴向滑移；所述变刚度控制盘（62）中，内止挡边（622）与荷板（6211）之间设有内超减振垫（624）；外止挡边（623）与荷板（6211）之间设有外超减振垫（625）。 3.根据权利要求2所述的变刚度减振对，其特征在于：所述变刚度控制盘（62）的内止挡边（622）靠变刚度橡胶垫（61）一侧的面为倾斜的内变刚度坡（6220），外止挡边（623）靠变刚度橡胶垫（61）一侧的面为倾斜的外变刚度坡（6230）。 4.根据权利要求1—3任意一项所述的变刚度减振对，其特征在于：所述变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）和挤出外边（612）均为弧形内凹面。 5.根据权利要求3所述的变刚度减振对，其特征在于：所述变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）到对称设置的上、下内止挡边（622）的区间设为常载变刚度内空间（a1），变刚度橡胶垫（61）的挤出外边（612）到对称设置的上、下外止挡边（623）的区间设为常载变刚度外空间（a2）；所述对称设置的在上的内变刚度坡（6220）与在下的内变刚度坡（6220）之间的区间按径向分设为过载变刚度内空间（b1）和超载变刚度内空间（c1），过载变刚度内空间（b1）位于常载变刚度内空间（a1）与超载变刚度内空间（c1）之间；过载变刚度内空间（b1）和超载变刚度内空间（c1）的轴向截面均为由大缩小的锥形空间；所述对称设置的在上的外变刚度坡（6230）与在下的外变刚度坡（6230）之间的区间按径向分设为过载变刚度外空间（b2）和超载变刚度外空间（c2），过载变刚度外空间（b2）位于常载变刚度外空间（a2）与超载变刚度外空间（c2）之间；过载变刚度外空间（b2）和超载变刚度外空间（c2）的轴向截面均为由大缩小的锥形空间。 6.一种齿轮箱悬吊装置，包括芯轴（1）、套装在芯轴（1）上且能够在芯轴（1）上作轴向滑移的上组件（2）和下组件（3）；上组件（2）包括转向架安装板（8），下组件（3）包括齿轮箱安装板（9），其特征在于：还包括至少两个权利要求1—5所述的变刚度减振对（6）；变刚度减振对（6）设置在上组件（2）和/或下组件（3）中。 7.根据权利要求6所述的齿轮箱悬吊装置，其特征在于：所述上组件（2）与下组件（3）之间设有套装在芯轴（1）上并能够作轴向滑移的套筒（4）；所述套筒（4）的两端内壁装有有机套环（41），有机套环（41）套在芯轴（1）上与芯轴（1）接触并能在芯轴（1）上作轴向滑移；整个套筒（4）的内壁与芯轴（1）有间隙。 8.一种根据权利要求1—5所述变刚度减振对的变刚度减振方法，其特征在于：当在上变刚度控制盘（62）与在下变刚度控制盘（62）以常载压力压缩中间的变刚度橡胶垫（61）时，让变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）和挤出外边（612）在不断增强的压力下挤出，使变刚度橡胶垫（61）刚度随所受压力的增大而呈线性逐步增大；当压力超过常载压力值，在上变刚度控制盘（62）与在下变刚度控制盘（62）以过载压力压缩中间的变刚度橡胶垫（61）时，让变刚度橡胶垫（61）挤出的挤出内边（611）和挤出外边（612）开始分别接触内止挡边（622）和外止挡边（623），在变刚度橡胶垫（61）进一步受压过程中，由内止挡边（622）和外止挡边（623）分别对挤出内边（611）和挤出外边（612）的挤出加以限制，使变刚度橡胶垫（61）刚度在随所受压力的增大而呈非线性急剧增大，满足齿轮箱在过载工况下对变刚度减振对变刚度减振要求的同时，实现对变刚度橡胶垫（61）的保护。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述变刚度减振对（6）的载荷盘（621）由荷板（6211）与环形的压台（6212）叠压组成；所述内止挡边（622）套装在芯轴（1）上，压台（6212）套装在内止挡边（622）外，外止挡边（623）套装在压台（6212）外边，内止挡边（622）与外止挡边（623）均能在压台（6212）上作轴向滑移；所述变刚度控制盘（62）中，内止挡边（622）与荷板（6211）之间设有内超减振垫（624）；外止挡边（623）与荷板（6211）之间设有外超减振垫（625），其方法还包括超载状况下实施变刚度减振：当施加在变刚度控制盘（62）的压力超过过载压力值时，使在上变刚度控制盘（62）的内止挡边（622）和外止挡边（623）分别与在下的变刚度控制盘（62）的内止挡边（622）和外止挡边（623）接触，将继续增大的超载压力主要由内止挡边（622）与外止挡边（623）分别压缩内超减振垫（624）与外超减振垫（625）来实现超载减震，使变刚度橡胶垫（61）压缩量显著降低，在变刚度减振对超载减振的同时，实现对变刚度橡胶垫（61）的保护。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述变刚度控制盘（62）的内止挡边（622）靠变刚度橡胶垫（61）一侧的面为倾斜的内变刚度坡（6220），外止挡边（623）靠变刚度橡胶垫（61）一侧的面为倾斜的外变刚度坡（6230）；所述变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）到对称设置的上、下内止挡边（622）的区间设为常载变刚度内空间（a1），变刚度橡胶垫（61）的挤出外边（612）到对称设置的上、下外止挡边（623）的区间设为常载变刚度外空间（a2）；所述对称设置的在上的内变刚度坡（6220）与在下的内变刚度坡（6220）之间的区间按径向分设为过载变刚度内空间（b1）和超载变刚度内空间（c1），过载变刚度内空间（b1）位于常载变刚度内空间（a1）与超载变刚度内空间（c1）之间；过载变刚度内空间（b1）和超载变刚度内空间（c1）的轴向截面均为由大缩小的锥形空间；所述对称设置的在上的外变刚度坡（6230）与在下的外变刚度坡（6230）之间的区间按径向分设为过载变刚度外空间（b2）和超载变刚度外空间（c2），过载变刚度外空间（b2）位于常载变刚度外空间（a2）与超载变刚度外空间（c2）之间；过载变刚度外空间（b2）和超载变刚度外空间（c2）的轴向截面均为由大缩小的锥形空间；其方法包括以下具体步骤： 1）、常载变刚度减振：当在上变刚度控制盘（62）与在下变刚度控制盘（62）以常载压力压缩中间的变刚度橡胶垫（61）时，让变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）和挤出外边（612）在不断增强的压力下分别向常载变刚度内空间（a1）和常载变刚度外空间（a2）挤出，此过程橡胶减振垫变刚度橡胶垫（61）的刚度随着压力的逐渐增大而呈线性变化的逐渐增强； 2）、过载非线性变刚度减振：当压力超过常载压力值，在上变刚度控制盘（62）与在下变刚度控制盘（62）以过载压力压缩中间的变刚度橡胶垫（61）时，变刚度橡胶垫（61）的挤出内边（611）和挤出外边（612）分别向过载变刚度内空间（b1）和过载变刚度外空间（b2）挤出，由于过载变刚度内空间（b1）和过载变刚度外空间（b2）均为逐步缩小的锥形空间，且随着过载压力的逐渐增强，在上变刚度控制盘（62）与在下变刚度控制盘间距越来越小，变刚度橡胶垫（61）的内边和外边被进一步挤出的空间锐减，使变刚度橡胶垫（61）刚度随所受压力的增大而呈非线性急剧增大，以满足齿轮箱在过载工况下对齿轮箱悬吊装置要求； 3）、超载减振：当压力超过过载压力值，使在上的内止挡边（622）和外止挡边（623）分别与在下的内止挡边（622）和外止挡边（623）接触，由内止挡边（622）和外止挡边（623）分别压缩内超减振垫（624）和外超减振垫（625），使内超减振垫（624）和外超减振垫（625）执行主要的超载减振；同时，随着内超减振垫（624）和外超减振垫（625）被压缩，载荷盘（621）的压台（6212）继续压缩变刚度橡胶垫（61），使其挤出内边（611）和挤出外边（612）分别向超载变刚度内空间（c1）和超载变刚度外空间（c2）挤出，受超载变刚度内空间（c1）和超载变刚度外空间（c2）锥形空间限制，使变刚度橡胶垫（61）依然以非线性变刚度形式分担超载减振。
所属类别：	发明专利