橡胶衬套及悬架

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1、 1 一、橡胶材料一、橡胶材料二、橡胶衬套的组成二、橡胶衬套的组成三、橡胶衬套的分类三、橡胶衬套的分类目目 录录四、橡胶衬套的结构及特性四、橡胶衬套的结构及特性五、橡胶衬套作用五、橡胶衬套作用六、橡胶衬套与悬架的关系六、橡胶衬套与悬架的关系 一、橡胶材料l 天然橡胶由橡胶树上流出的胶乳制取，大约有天然橡胶由橡胶树上流出的胶乳制取，大约有5000个异戊二个异戊二 烯（烯（C5H8）单体构成的一种链状高分子）单体构成的一种链状高分子1.1 1.1 天然橡胶天然橡胶l天然状态下分子结构呈线性，由很长的分子链构成，分天然状态下分子结构呈线性，由很长的分子链构成，分子链之间相互不产生交联，具有较大的柔顺

2、性。子链之间相互不产生交联，具有较大的柔顺性。 一、橡胶材料1.1 1.1 天然橡胶天然橡胶在外力作用下在外力作用下:l分子链本身的伸张或收缩表现为天然橡胶的超弹性分子链本身的伸张或收缩表现为天然橡胶的超弹性l分子链之间的相互摩擦表现为天然橡胶的粘性分子链之间的相互摩擦表现为天然橡胶的粘性l分子链之间的错动表现为天然橡胶的塑性。分子链之间的错动表现为天然橡胶的塑性。因此天然橡胶具有超弹性、粘性阻尼特性、大变形时的因此天然橡胶具有超弹性、粘性阻尼特性、大变形时的塑性三个重要的物理特性，且对温度非常敏感。塑性三个重要的物理特性，且对温度非常敏感。这些物理特性使其变得柔软、胶粘，很少得到实际应用这些

3、物理特性使其变得柔软、胶粘，很少得到实际应用 一、橡胶材料1.2 1.2 生胶生胶生胶：未硫化的橡胶胶料即没有加入配合剂且尚未交联的橡生胶：未硫化的橡胶胶料即没有加入配合剂且尚未交联的橡 胶。属于弹粘性体，在去除外力时不具备恢复原状。胶。属于弹粘性体，在去除外力时不具备恢复原状。l一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。有机溶剂。l 可塑性和粘着性是生胶最重要的特性可塑性和粘着性是生胶最重要的特性混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。常用的配合剂有硫化剂、

4、促进剂、活性剂、补强填充剂、常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等防老剂等。1.3 1.3 混炼胶混炼胶 一、橡胶材料l 硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。溶剂。1.4 1.4 硫化天然橡胶硫化天然橡胶l 橡胶的填充物通常是炭黑微粒橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50m)，炭黑微粒的填，炭黑微粒的填充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损

5、破坏，且增强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到增强。增强。l 硫化过程中硫原子在分子链的交叠处把天然橡胶分子链交联硫化过程中硫原子在分子链的交叠处把天然橡胶分子链交联 在一起。硫化工艺加强了橡胶的强度和弹性，使之很难发生在一起。硫化工艺加强了橡胶的强度和弹性，使之很难发生 塑性变形，且减少了对温度的敏感程度。塑性变形，且减少了对温度的敏感程度。 一、橡胶材料1.4 1.4 硫化天然橡胶硫化天然橡胶l 橡胶的填充物通常是炭黑微粒橡胶的填充物通常是炭黑微粒(20nm-50m)，炭黑微粒的填，炭黑微粒的填充改善了分子链之间相对运动时

6、对分子链的磨损破坏，且增充改善了分子链之间相对运动时对分子链的磨损破坏，且增强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到强了对机械能的耗散能力，使橡胶阻尼特性和弹性特性得到增强。增强。 一、橡胶材料l 橡胶经过硫化和填充两个工艺后，其力学性能主要是弹性特橡胶经过硫化和填充两个工艺后，其力学性能主要是弹性特 性和阻尼特性，在不同的使用工况下，它们使橡胶件表现为性和阻尼特性，在不同的使用工况下，它们使橡胶件表现为 两种重要的特性：即静态力学特性和动态力学特性两种重要的特性：即静态力学特性和动态力学特性1.4 1.4 硫化天然橡胶硫化天然橡胶l 橡胶材料的静态力学特性是指在缓慢加载工况下，通

7、常是线橡胶材料的静态力学特性是指在缓慢加载工况下，通常是线 性加载，橡胶应力应变行为特性。性加载，橡胶应力应变行为特性。l 橡胶元件的静态力学特性是指在缓慢线性加载工况下，橡胶橡胶元件的静态力学特性是指在缓慢线性加载工况下，橡胶 元件变形元件变形(t)与外力与外力F(t) 的变化关系，称为橡胶元件的静刚度的变化关系，称为橡胶元件的静刚度特性。特性。 一、橡胶材料1.4 1.4 硫化天然橡胶硫化天然橡胶橡胶材料的静态特性橡胶材料的静态特性 一、橡胶材料l 动态力学特性是橡胶材料在受到大小和方向不断变化的外力动态力学特性是橡胶材料在受到大小和方向不断变化的外力 作用时表现出来的力学行为，是在加载正

8、弦力作用下的应力作用时表现出来的力学行为，是在加载正弦力作用下的应力 应变行为特性。应变行为特性。1.4 1.4 硫化天然橡胶硫化天然橡胶 二、橡胶衬套的组成2.1 2.1 橡胶衬套组成橡胶衬套组成l 外筒、内筒、橡胶部分外筒、内筒、橡胶部分 二、橡胶衬套的组成2.1 2.1 橡胶衬套组成橡胶衬套组成l 常见的橡胶衬套很难提供在低频振动控制时所需要的大常见的橡胶衬套很难提供在低频振动控制时所需要的大 阻尼。液压衬套是一种可在一个较大的频率范围内提供阻尼。液压衬套是一种可在一个较大的频率范围内提供 大阻尼和大刚度的振动控制元件大阻尼和大刚度的振动控制元件 三、橡胶衬套的分类l 压缩型橡胶衬套能够

9、承受较大的载荷，多用于载荷大或压缩型橡胶衬套能够承受较大的载荷，多用于载荷大或 橡胶空间余量小的场合。橡胶空间余量小的场合。 按照橡胶衬套的形状：压缩型、剪切型、复合型按照橡胶衬套的形状：压缩型、剪切型、复合型 14三、橡胶衬套的分类隔振块隔振块 15三、橡胶衬套的分类l 剪切型橡胶衬套多用于希望主方向的弹簧常数特别低的剪切型橡胶衬套多用于希望主方向的弹簧常数特别低的 场合或载荷轻的场合场合或载荷轻的场合 16三、橡胶衬套的分类控制臂衬套控制臂衬套副车架衬套副车架衬套 17三、橡胶衬套的分类l 复合型橡胶衬套，在以上两种橡胶衬套的弹簧常数比均复合型橡胶衬套，在以上两种橡胶衬套的弹簧常数比均 不

10、能达到要求时，常采用这种形式的橡胶衬套，这种衬不能达到要求时，常采用这种形式的橡胶衬套，这种衬 套能够承受剪切和压缩载荷套能够承受剪切和压缩载荷 18三、橡胶衬套的分类控制臂衬套控制臂衬套副车架衬套副车架衬套 19四、橡胶衬套的结构和特性l 橡胶变形与刚度特性橡胶变形与刚度特性 20四、橡胶衬套的结构和特性 21四、橡胶衬套的结构和特性l 橡胶筒形衬套与刚度特性橡胶筒形衬套与刚度特性 22四、橡胶衬套的结构和特性(2)对对(1)若橡胶厚度增加一倍若橡胶厚度增加一倍P方向刚度为方向刚度为1/2(3)对对(2)嵌入中间板只能使嵌入中间板只能使Q方向刚度变硬方向刚度变硬 23四、橡胶衬套的结构和特性