專利名稱：一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種轎車用懸架系統減振件，特別是一種轎車控制臂及穩定
桿用橡膠襯套。
背景技術：
駕乘舒適性是轎車最重要的使用性能之一。舒適性與車身的固有振動特性有 關，而車身的固有振動特性又與懸架的特性有關。所以，汽車懸架是保證乘坐舒 適性的重要部件。同時，汽車懸架作為車架(車身)與車軸(或車輪)之間作連 接的傳力機件，又是保證汽車行駛安全的重要部件。而在用來傳遞縱向力，側向 力及力矩的上下擺臂等叉形鋼架、轉向穩定桿等剛性件之間起柔性連接的就是控 制臂橡膠襯套和穩定桿橡膠襯套。他們共同保證車輪相對于車架(或車身)有確 定的相對運動規律。為了提高轎車的舒適性，現在的轎車懸架的垂直剛度值設計 的較低，用通俗話來講就是很"軟"，這樣雖然乘坐舒適了，但轎車在轉彎時， 由于離心力的作用會產生較大的車身傾斜角，這就直接影響到操縱的穩定性。為 了改善這一狀態，轎車在前后懸架增添了橫向穩定桿，當車身傾斜時，兩側懸架 變形不等，橫向穩定桿就會起到類似杠桿作用，使左右兩邊的彈簧變形接近一致， 以減少車身的傾斜和振動，提高轎車行駛的穩定性。而這些剛性部件就是通過橡
膠襯套來達到柔性連接的，包括控制臂襯套和穩定桿襯套。這些不同剛度和形狀 要求的襯套與整個懸架系統共同完成了減振和操控的功效。

實用新型內容
本實用新型所要達到的目的是提供一種兼顧轎車適應不同路況，能提高整車 的操控性和駕乘舒適性，并能提高整車性能的轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套。 為了達到上述的目的，本實用新型采用的技術方案為
一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，包括有金屬內套管，其特征在于所述 的金屬內套管周圍硫化粘接有橡膠彈性體襯套，所述的橡膠彈性體襯套上、下兩 端分別有環形溝槽，上、下端的環形溝槽的外側有環邊，所述上端的環形溝槽外 側的環邊內硫化固定有金屬內墊圈，所述的金屬內套管兩端分別裝配有中間開孔 的金屬墊片。所述的一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，其特征在于所述的金屬墊片 的開孔內邊緣連接有環形邊沿，所述的環形邊沿外壁與金屬內套管的內壁插接配合。
所述的一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，其特征在于所述的金屬內套
管選用的材料為GB20精密鋼管。
所述的一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，其特征在于所述的橡膠彈性
體襯套釆用的材料為天然橡膠，硬度為邵氏硬度60士5Hs。
通過在橡膠襯套內部添加金屬內墊圈，兩端面裝配墊片，這樣在不提高徑向 剛度條件下來增加軸向及偏轉剛度，一定條件下解決了乘坐舒適性及操控穩定性 對橡膠襯套剛度分別有不同要求之間的矛盾，提高了整個的操控性和穩定性，使 駕駛更加舒適。

圖l為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，包括有金屬內套管l，所述的金屬內 套管1周圍硫化粘接有橡膠彈性體襯套4，所述的橡膠彈性體襯套4上、下兩端 分別有環形溝槽5、 6，上、下端的環形溝槽5、 6的外側有環邊，所述上端的環 形溝槽外側的環邊內硫化固定有金屬內墊圈2，所述的金屬內套管1兩端分別裝 配有中間開孔的金屬墊片3。
1、金屬內套管的設計
1)內套材料選擇根據內套軸向承受105KN，永久變形不大于總長的0.2% 的條件，第一內套材料需要保證一定的屈服強度，以滿足壓變要求；第二 考慮到105KN的受力變形，設計時需增加內套管的承壓面。選定在內套管兩端 壓裝3mm厚的耐磨墊片。由于襯套內孔需通過M12螺栓與車身連接，考慮到 利于裝配和保證墊片的裝配強度，內套管內孔最小通過處設計在4)14，這樣初 步給定內套管內徑為(H7，外徑4>25，根據《汽車用螺栓緊固件擰緊力矩規范》 GB3677-84中提供的螺栓連接產生預緊力P0，在M=K*P0*d/1000中代入M= 擰緊扭距，客戶裝配時為240N.m， K-擰緊扭距系數，取平均值0.284， d二螺 紋直徑，M12螺栓取10.376mm，計算得出P0=81.44*1 OOON。內套管截面積S=3.14* (252-172) /4=263.76mm2，內套管內壓力P=P0/S = 81.44/263.76* 1000 =308.8MPa。從優質碳素結構鋼管GB3639-2000査得GB20鋼力學性能o 400MPa，考慮到強度性能及市場易采購，選定內套材料為20精密鋼管，符合 設計要求。
2)內套強度驗證
根據A1/I^F/(G+S)校核設計要求軸向加載105KN，長度永久變形《0.2%。 Al/L為壓縮比(設計要求為內套永久變形不超過總長的0.2%); F為壓力(設 計要求為105KN); G^材料壓縮強度(20鋼壓縮強度為230Gpa); S二截面 積，8=3.14* (252-172) /4=263.76mm2。 Al/L=105/ (230*S) =105/60664.8=0.00173=0.173%<0.2%。 根據以上校核確定將內套管尺寸確定為25*17*64。 2、產品設計
為滿足性能要求，可以從橡膠材料及產品結構兩個方面來調整，具體到所 設計的產品，由于己經規定了橡膠硬度，所以調整橡膠體外形結構是設計的關 鍵所在。
現在對產品設計進行簡單綜述；
裝配要求橡膠面不能超過內套管端面，控制臂裝配孔尺寸ci)59.1 ±0.5， 高度48土0.5，與車身連接的空間尺寸70士0.35;
性能要求徑向靜剛度2100N/mm,其余方向根據整車調校實測。 確定外徑B:
根據基本形狀對產品進行初步計算分析，確定原始尺寸，計算公式如下
式中，^"為表觀彈性模量，計算公式為
=(4 + 0.56fc2)G
式中，A和s為與硬度和幾何形狀有關的系數，可由如下公式計算得到。<formula>formula see original document page 6</formula>
代入數據得到產品外徑的基礎數據，由于產品裝入控制臂后，膠體會產生壓 縮伸長(橡膠壓縮后體積不變)，所以橡膠壓入面設計帶溝槽形式，以抵消膠體 受壓產生的軸向伸長。根據初步設計結構開模試制產品并試驗驗證。通過調整外 徑的壓縮量來匹配徑向剛度。由于要求襯套在保持較低的徑向剛度的前提下得到 較大的軸向和偏轉剛度，所以設計時在橡膠體一端植入金屬墊圈，并與橡膠一體 硫化，解決了在不提高徑向剛度前提下，使軸向及偏轉剛度得到顯著提高，反映 在懸架系統中，就是在一定條件下兼顧了舒適性和架乘穩定性(易于操控)之間 的矛盾。同時，由于零件在懸架系統中，在不同的路況及操控下軸向會承受較大 載荷沖擊，設計時在零件成型后在內套兩端裝配強度比內套高一等級的國標45 鋼材料來增加承壓面積，從而降低內套的單位承壓面。對內套起一定保護作用的 前提下，同時也提高了軸向剛度?；谇跋驴刂票鄞笠r套的設計，衍生出了 Solstice Roadster跑車懸架系統的其余控制臂襯套零件和前后穩定桿襯套及卡箍 的設計。
權利要求1、一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，包括有金屬內套管，其特征在于所述的金屬內套管周圍硫化粘接有橡膠彈性體襯套，所述的橡膠彈性體襯套上、下兩端分別有環形溝槽，上、下端的環形溝槽的外側有環邊，所述上端的環形溝槽外側的環邊內硫化固定有金屬內墊圈，所述的金屬內套管兩端分別裝配有中間開孔的金屬墊片。
2、 如權利要求1所述的一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，其特征在于 所述的金屬墊片的開孔內邊緣連接有環形邊沿，所述的環形邊沿外壁與金屬內套 管的內壁插接配合。
3、 如權利要求1所述的一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，其特征在于 所述的金屬內套管選用的材料為GB20精密鋼管。
4、 如權利要求1所述的一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，其特征在于所述的橡膠彈性體襯套采用的材料為天然橡膠，硬度為邵氏硬度60土5Hs。
專利摘要本實用新型涉及一種轎車控制臂及穩定桿用橡膠襯套，包括有金屬內套管，其特征在于所述的金屬內套管周圍硫化粘接有橡膠彈性體襯套，所述的橡膠彈性體襯套上、下兩端分別有環形溝槽，上、下端的環形溝槽的外側有環邊，所述上端的環形溝槽外側的環邊內硫化固定有金屬內墊圈，所述的金屬內套管兩端分別裝配有中間開孔的金屬墊片。通過在橡膠彈性體襯套內部添加金屬內墊圈，兩端面裝配墊片，這樣在不提高徑向剛度條件下來增加軸向及偏轉剛度，一定條件下解決了乘坐舒適性及操控穩定性對橡膠襯套剛度分別有不同要求之間的矛盾，提高了整個的操控性和穩定性，使駕駛更加舒適。
文檔編號B60G7/00GK201353990SQ20082021679
公開日2009年12月2日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者譚清云 申請人:安徽中鼎減震橡膠技術有限公司;夏鼎湖