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橡胶球关节径向刚度试验方法研究摘要：橡胶球关节是机车行走部分的重要零件关系到机车行车安全必须要有完善的有效的检测规程来保障。本文介绍了橡胶球关节径向刚度试验工装的制作和测试方法的优化主要研究了不同加载速度和加载方式对测试结果的影响通过大量对比试验获得最优的试验方法该橡胶球关节的径向刚度试验方法可为类似橡胶结构性能检测提供一种可行的思路。关键词：橡胶球关节；径向刚度；加载速度橡胶球关节主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈以及中间嵌入橡胶制品的特殊结构的滑动轴承需要承受较大的负荷。刚度是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力是材料或结构弹性变形难易程度的一个象征。为了落实关于“铁路总公司驱动轴承故障整改会议纪要”的精神由我公司自主检测橡胶球关节径向刚度由于橡胶球关节是机车行走部分的主要零件关系到机车行车安全必须要有完善的有效的检测规程来保障而生产厂家和使用单位对橡胶球关节径向刚度没有统一的检测规程因为必须采购专用检测设备并制作专用必须通过大量对比试验制定完善高效并且获得供应商和同行认可的并具有指导意义的检测规程。工装设计a根据橡胶球球关节的形状尺寸和已经新购置设备的具体配置参数同时参照生产厂家的工装制作的工装如下主要包括中心轴、支撑架、套筒和用于拆卸的相关工装（如图1-2）为节约时间优化流程我们特意制作了3个套筒这样可以每次做三个试样再装卸更换一次加快了试验速度节约了工时。试验方法一个机构的刚度（k）是指弹性体抵抗变形（弯曲、拉伸、压缩等）的能力。计算公式：k=P/δ其中P是作用于机构的恒力δ是由于力而产生的形变。刚度的国际单位是牛顿每米（N/m）。橡胶球关节测试根据要求需要均匀加载到25KN然后在测试图形上取10KN和20KN对应的变形量两者相除就得到径向刚度。如图3-4所示。由于设备多个加载速度选项橡胶球关节径向刚度要求范围12.2-15.8KN/mm根据以往类似产品我们先采用20mm/min预加载然后采用不同的加载速度有五个试样分别在20mm/min10mm/min5mm/min2mm/min1mm/min和0.5mm/min统计测量结果和需要的时间如表一。通过以上五种试样不同加载速度下测试的结果表明：当加载速度20mm/min一个试样大约需要40s10mm/min时约需要1min10mm/min时约需要1min2mm/min时约需要3min0.5mm/min时约需要6min而且测试的刚度随着加载速度的变慢而减小。我们又做了更多的试样发现都有相似的规律综合考虑试验的准确性和工作时间任务量选择2mm/min的加载速度当遇到测试结果在临界处等特殊情况下可采用0.5mm/min。结论1.采用此工装橡胶球关节径向刚度的测试完全可以满足试验要求。2.通过大量的对比试验推荐采用20mm/min预加载然后采用2mm/min速度试验特别情况下可采用0.5mm/min。3.该橡胶球关节径向刚度试验的方法和工装设计可为类似橡胶制品的优化设计检测提供一种可行的思路和尝试。参考文献[1]荣继刚黄友剑.预压缩量对橡胶球铰综合性能的影响[J].特种橡胶制品20064（1）：25-28.[2]田振辉谭惠丰.橡胶复合材料疲劳破坏特性[J].复合材料学报[2]200522（1）：32-35.[3]田振辉谭惠丰.钢丝/橡胶复合材料疲劳损伤累积[J].复合材料学报200421（2）：60-64.[4]刘宇艳田振辉.橡胶复合材料在循环载荷下的疲劳损伤特性[J].橡胶工业200350（12）：713-716.