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1GB/TXXXXX-XXXX商用汽车空气悬架推力杆用橡胶铰接头1范围本标准规定了商用汽车空气悬架推力杆用橡胶铰接头的产品结构、规格、技术要求、试验方法、检验规则、标志和包装。本标准适用于商用汽车空气悬架推力杆橡胶铰接头，汽车用其它橡胶铰接头可以参照本标准执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T224钢的脱碳层深度测定法GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部份室温试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T230.1金属洛氏硬度试验第1部份GB/T231.1金属布氏硬度试验第1部份GB/T233金属材料顶锻试验方法GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB/T529硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定GB/T531橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法GB/T699优质碳素结构钢GB/T1222弹簧钢GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T1682硫化橡胶低温脆性的测定(单样试验)GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/T3077合金结构钢GB/T3512硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验GB/T3672橡胶制品的公差HG/T3090模压和压出橡胶制品外观质量的一般规定GB/T4336碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）2GB/T5677铸钢件射线照相检测GB/T6394金属平均晶粒度测定方法GB/T6414铸件尺寸公差与机械加工余量GB/T7759硫化橡胶、热塑性橡胶常温、高温和低温下压缩永久变形的测定GB/T7762硫化橡胶或热塑性橡胶耐臭氧龟裂静态拉伸试验GB/T9286色漆和清漆漆膜的划格试验GB/T9865.1硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备第一部分:物理试验GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB/T11211硫化橡胶或热塑性橡胶与金属粘合强度的测定二板法GB/T12362钢质模锻件公差及机械加工余量GB/T13320钢质模锻件金相组织评级图及评定方法GB/T15256硫化橡胶低温脆性的测定(多试样法)GB/T15822.1无损检测磁粉检测GB/T17107锻件用结构钢牌号和力学性能GB/TXXXX商用汽车空气悬架术语GB/TXXXX商用汽车空气悬架系统设计规范3术语与定义3.1推力杆橡胶铰接头由橡胶与金属粘结或橡胶与金属组合压缩装配而成，以橡胶体的变形形成铰接功能，连接推力杆具有缓冲作用的部件。3.2芯轴推力杆橡胶铰接头中作为中心枢轴的金属结构。3.3承载负荷通过推力杆橡胶铰接头传递的力称为承载负荷，伴随有相应的位移或变形。又分为：3.3.1径向负荷所承受的力的作用线垂直于芯轴中心线，该作用力称为径向负荷,相应的位移或变形称为径向位移或径向变形。3.3.2轴向负荷所承受的力的作用线通过芯轴中心线，该作用力称为轴向负荷,相应的位移或变形称为轴向位移或轴向变形。3.4.承载刚度承载负荷的增量与相应位移或变形的增量的比值称为承载刚度。又分为：3.4.1径向刚度径向负荷增量与径向位移(或变形)增量的比值。3.4.2轴向刚度轴向负荷增量与轴向位移(或变形)增量的比值。3.5工作负荷推力杆橡胶铰接头在装车正常使用条件下,即:以车辆额定载荷,在典型路况、常用车速工况下行驶，在限定里程内所测到的交变不等幅承载负荷的峰值均方根值。3.5.1径向工作负荷垂直于芯轴中心线的工作负荷。3.5.2轴向工作负荷沿着芯轴中心线的工作负荷。33.6最大负荷推力杆橡胶铰接头在装车正常使用条件下,即:以车辆额定载荷,在典型路况、常用车速工况下行驶，在限定里程内所测到的最大承载负荷；或者，在正常使用条件下可能遇到的特殊工况，如上、下坡，最强驱动或制动，碰撞障碍，悬架极限跳动或侧倾时测到的最大承载负荷。这两者的最大值称为最大负荷。3.6.1最大径向负荷垂直于芯轴中心线的最大负荷。3.6.2最大轴向负荷沿着芯轴中心线的最大负荷。3.7转角推力杆摆动时，推力杆座（外圈）相对芯轴的角位移称为转角，因橡胶体变形伴随有对应的阻力矩。可分为：3.7.1扭转角推力杆座（外圈）绕芯轴中心线旋转的转角称为扭转角，对应的阻力矩称为扭转力矩。3.7.2偏转角推力杆座（外圈）绕芯轴中心线的垂线旋转的转角称为偏转角，对应的阻力矩称为偏转力矩。3.8旋转角刚度推力杆橡胶铰接头产生转角后，其阻力矩增量与转角增量的比值称为旋转角刚度。又分为：3.8.1扭转角刚度扭转力矩增量与扭转角增量的比值。3.8.2偏转角刚度偏转力矩增量与偏转角增量的比值。3.9工作转角推力杆橡胶铰接头在装车正常使用条件下，即：以车辆额定载荷，在典型路况、常用车速工况下行驶，在限定里程内所测到的交变不等幅转角的峰值均方根值。又分为：3.9.1工作扭转角绕芯轴中心线旋转的工作转角。3.9.2工作偏转角绕芯轴中心线的垂线旋转的工作转角。3.10最大转角在悬架极限动行程，包括上跳和下跳行程，以及极限侧倾角工况下，推力杆橡胶铰接头可能达到的转角。包括：3.10.1最大扭转角在悬架极限动行程，即上跳和下跳极限行程中，推力杆摆动最大时，橡胶铰接头可能达到的扭转角。3.10.2最大偏转角在左、右悬架极限上跳、下跳动行程所确定的极限侧倾条件下，推力杆橡胶铰接头可能达到的偏转角，一般为极限侧倾角之半。3.11许用承载负荷一般称为承载能力，为最大负荷的1.2~1.5倍,由生产厂家根据使用条件(例如实际测到的工作负荷、最大负荷)，以及橡胶铰接头的尺寸、材质和疲劳寿命的要求等因素来确定，并标注在图纸、样本或技术文件上。应区分径向或轴向的承载能力，如无特殊注明，则认定为径向承载能力。3.12许用转角为最大转角的1.2~1.5倍,由生产厂家根据橡胶铰接头的结构特点、尺寸、材质、疲劳寿命等因素以及用户的设计要求来确定，并标注在图纸、样本或技术文件上。应区分：3.12.1许用扭转角4应达到最大扭转角的1.2~1.5倍。3.12.2许用偏转角应达到最大偏转角的1.2~1.5倍。3.13极限负荷橡胶铰接头进行极限强度试验失效时所达到的负荷称为极限负荷，包括径向和轴向，极限负荷必须大于许用承载负荷，即大于承载能力。3.14极限转角橡胶铰接头进行极限强度试验失效时所达到的转角称为极限转角，包括扭转和偏转，极限转角必须大于许用转角。3.15失效橡胶铰接头出现以下征状之一者，则判断为失效：a)橡胶体产生裂纹，而且长度大于裂纹所在直径位置的1/3周长,同时深度大于橡胶体厚度的1/3。b)橡胶体与金属件的粘结发生剥离，长度大于黏结位置的1/3周长,同时深度大于橡胶体厚度的1/3。c)橡胶体与芯轴或外套发生滑转。d)橡胶体破碎、掉渣。e)橡胶体发生塑性变形，不能回弹。f)与初始状态对比，静刚度变化率超过30％。g)金属件之间发生干涉，阻止橡胶铰接头进一步位移（或角位移）和变形。h)金属件包括芯轴、端盖、弹性挡圈、外套等产生裂纹或断裂；或者压配部位松动、弹性挡圈脱落。3.16静刚度变化率静刚度和初始状态静刚度的差值，与初始状态静刚度的比值，用百分比表示。包括径向刚度、轴向刚度、扭转角刚度和偏转角刚度变化率。4橡胶铰接头分类根据橡胶铰接头中橡胶与金属的结合方法，分为粘结式、粘结压装式、压装式。在压装方式中又可分为轴向压装式和径向压装式。4.1粘结式橡胶与芯轴、外套借助硫化粘结成为一体，见图A.1。由于硫化后橡胶产生收缩，使橡胶体内存在收缩拉应力，对疲劳寿命不利。4.2粘结压装式橡胶与芯轴，或者同时与外套粘结在一起，再压装进入推力杆座安装孔内，实现两者的有效连接。这样，橡胶体内存在较大的压缩预应力，对疲劳寿命有利。4.2.1粘结后轴向压装式橡胶只与芯轴粘结,自由状态下橡胶体的外径小于推力杆座安装孔内径,而轴向尺寸过盈。借助压缩端盖使橡胶体轴向变形并导致径向膨胀，产生很大涨紧力实现橡胶与推力杆座的有效连接，见图A.2、图A.3。其中图A.2的芯轴为双螺栓固定式（简支梁）；图A.3的芯轴为锥销固定式（悬臂梁）。4.2.2粘结后径向压装式橡胶与芯轴、外套都粘结，自由状态下外套的外径大于推力杆座安装孔的内径。借助导向工具将外套压入推力杆座，因很大过盈量使橡胶体产生径向变形，实现两者的有效连接，见图A.4、图A.5。其中，图A.4的外套在压装前开3个切口，压装后橡胶体产生较大的压缩预应力；图A.5的外套不开口，而且厚度很薄，先靠滚压或其它工艺方法使外套连同橡胶的外径缩小，再以较小的过盈量将金属外套压入推力杆座安装孔内。54.3压装式橡胶体为单独零件，压装进入推力杆座或内、外套之后，借助变形产生很大的涨紧力实现橡胶体与金属件的有效连接。4.3.1轴向压装式橡胶体外径一般成锥形,分成两件,与推力杆座内锥孔相配。轴向尺寸留有一定过盈量，借助端盖或垫板将橡胶衬套压缩到位，产生很大涨紧力实现橡胶体与推力杆座的有效连接，见图A.6、图A.7。其中，图A.6用单螺母固定，一般用在尺寸较小的铰接头；图A.7用3个小螺栓固定，一般用在尺寸很大的铰接头。4.3.2径向压装式橡胶衬套的内径与芯轴或内套管为松配合，外径比推力杆座或外套管的安装孔径大很多，而轴向尺寸相对较短。借助导向工具将橡胶衬套压入安装孔，外径缩小，轴向拉长，产生很大的径向涨紧力实现两者的有效连接，见图A.8。这种结构只能用于厚宽比很小的橡胶铰接头，适用于扭转角和偏转角都很小，即杆长很长的导向杆或钢板弹簧卷耳。否则，会由于橡胶失稳而从安装孔脱出。5技术要求5.1芯轴要求5.1.1芯轴采用锻造或机械加工而成。锻件材料符合GB/T17107或GB/T699的规定，机加工材料应符合GB/T3077或GB/T699规定；锻件或机加工件的外观质量、几何尺寸和公差应符合产品图样和相关技术文件的要求。5.1.2锻件未注公差按GB/T12362执行，锻件非加工表面存在折叠、裂纹时，必须打磨清除。清除的表面必须圆滑过渡，打磨宽度不小于深度的6倍，长度应在两端超出缺陷长度3mm以上。打磨允许深度不得大于GB/T12362中第3.2.14条的规定。5.1.3锻造坯料必须调质处理，锻件脱碳层厚度不允许超过0.2mm。5.1.4锻件的低倍组织和晶粒度的要求应符合以下规定：5.1.4.1流线方向应基本沿受检面外形分布，不允许有穿流和严重的涡流；5.1.4.2不允许有任何的白点；5.1.4.3晶粒度测定方法按GB/T6394的规定执行，晶粒度必须达到5级要求。5.1.5锻件按100%的比例进行无损探伤，探伤按GB/T15822验收，缺陷程度不得超过II级要求。5.1.6锻件不允许任何形式的焊补。5.1.7机加工件的未注公差按GB/T1804执行。5.2橡胶材料及其性能5.2.1主体材料：天然橡胶或天然橡胶与其它橡胶并用的橡胶材料。5.2.2橡胶与金属粘结部位不允许有剥离和其它缺陷存在。5.2.3橡胶材料的各项性能要求见表1。如果橡胶材料的硬度不在表1的范围内，允许仅参照表1规定基本性能项目要求，其相应的性能参数指标符合规定程序批准的相关技术文件中的规定。特殊使用环境,由客户和生产厂家协商确定。6表1橡胶材料的性能性能指标单位试验标准常规试验型式试验硬度65±5ShoreAGB/T531√√拉伸强度＞20MPaGB/T528√√扯断伸长率＞350%GB/T528√√无割口直角撕裂强度＞40kN/mGB/T529√√低温脆性≤-40℃GB/T15256--√压缩永久变形（70℃×24h）＜32%GB/T7759--√热老化（70℃×168h）硬度变化0-10ShoreAGB/T3512--√拉伸强度＞14MPa扯断伸长率＞250%耐臭氧性能（48h×50pphm，40℃，拉伸20%)无龟裂--GB/T7762--√橡胶与金属粘接强度＞4MPaGB/T11211--√5.3外观质量要求5