基于回归分析的机车车辆用橡胶关节径向刚度检测方法

梁健瑶，王喜利，邓梦君，林 胜，翟继芹，杨 方，苏志敏

（株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南 株洲 412007）

橡胶关节，又名橡胶节点、橡胶球铰，是一种典型的橡胶、金属复合弹性元件，其结构有整体式（见图1）、径向预压式（见图2）和轴向预压式（见图3），包括金属芯轴、金属外套和橡胶3部分[1-6]。其具有抗冲击、可吸收高频振动和噪声的特点，主要用于机械装置中的柔性连接、牵引及减振场所[7-11]。

图1 整体式橡胶关节Fig.1 Integral rubber joint

图2 径向预压式橡胶关节Fig.2 Radial preloaded rubber joint

图3 轴向预压式橡胶关节Fig.3 Axial preloaded rubber joint

1 橡胶关节径向刚度检测现状

1.1 整体式

检测整体式橡胶关节径向刚度[12-17]时，为了模拟其实际应用工况，避免直接加载时金属外套变形（见图4）影响检测结果，一般情况下，橡胶关节需压入套筒工装（见图5），以保持金属外套不变形。检测结束后，将橡胶关节从套筒工装中压出。

图4 直接加载时整体式橡胶关节外套变形Fig.4 Deformation of integral rubber joint sleeve under direct loading

图5 整体式橡胶关节径向刚度检测套筒工装Fig.5 Sleeve tooling for measuring radial stiffness of integral rubber joint

套筒工装的径向过盈压入和压出，导致橡胶关节径向刚度检测效率低，同时造成橡胶关节表面出现损伤现象（见图6），常常致使橡胶关节报废。

图6 整体式橡胶关节的表面损伤Fig.6 Surface damage of integral rubber joint

1.2 径向预压式

检测径向预压式橡胶关节径向刚度时，需要先使用压装工装（见图7）以及螺栓使其径向抱紧，才能模拟实际使用工况，进行径向刚度检测（见图8）。该方法用螺栓紧固，装、拆效率低。

图7 径向预压式橡胶关节径向刚度检测压装工装Fig.7 Press tooling for measuring radial stiffness of radial preloaded rubber joint

图8 径向预压式橡胶关节径向刚度检测Fig.8 Measuring of radial stiffness of radial preloaded rubber joint

1.3 轴向预压式

检测轴向预压式橡胶关节径向刚度时，需要将橡胶关节压入套筒工装（见图5），或者当金属外套壁较厚时（检测时不变形）使用压装工装以及螺栓使其轴向合拢（见图9），才能模拟实际使用工况，进行径向刚度检测。……