Page 64 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

计骨架与橡胶接触过渡区域时要考虑接触外侧倒角。 2.2.1.2 双骨架衬套轴向分析
衬套最大位移量为 6.84 mm，由于橡胶为不可压缩材 图 4 应力与位移云图显示，在施加 4 mm 轴向位
质，载荷施加时多余材质被挤压并沿轴向移动，造成 移载荷时，衬套最大等效应力为 0.8 MPa, 出现在内骨
衬套整体位移量大于实际施加径向位移量，被挤压的 架表面，橡胶部分最大等效应力为 0.61 MPa ；橡胶位
橡胶向外延伸，被拉伸的橡胶向内凹陷。从位移云图 移量从内骨架至外骨架逐渐减小。若衬套在循环载荷
也可看出，外骨架施加固定载荷其位移量为 0，内骨 作用下按照给定的振幅做疲劳试验，最大应力位置处
架通过耦合点施加位移载荷其值与施加径向载荷相同。 极易开胶，造成疲劳失效。
图 3 显示双骨架衬套在受到径向载荷时其刚度变化 图 5 显示双骨架衬套在受到轴向载荷时其轴向载
情况，通过曲线拟合可知，其刚度约为 1 997 N/mm。 荷与位移关系，其拟合曲线显示刚度为 303 N/mm，
明显低于径向刚度。
2.2.1.3 双骨架衬套扭转分析
图 6 应力与位移云图显示，衬套施加扭转载荷时，
衬套整体最大等效应力为 14.14 MPa, 出现于内骨架表
面，橡胶部分最大等效应力为 6.1 MPa ；扭转过程中
最大等效位移量为 12.92 mm, 出现在内骨架与橡胶体
接触处。扭转时，距离衬套中心越远，其等效应力与
位移量越小，其对衬套减振作用越小，因此在考虑节
约橡胶材质的驱动下，可优先考虑减小衬套橡胶部分
图 3 径向载荷作用下衬套静刚度拟合曲线
尺寸。

图 4 轴向载荷作用下衬套等效应力与位移云图

2.2.2.1 三骨架衬套径向分析
三 骨架 衬 套 在施 加 径向 载 荷 后，内 骨 架 通过 内
橡胶将载荷传递至中间骨架，导致中间骨架弯曲，所
得等效应力与位移如图 8 与图 9 所示。衬套最大等效
应力约为 217 MPa, 出现于中间骨架轴向外侧。橡胶
部分最大等效应力与最大等效位移出现在内橡胶，分
别为 8.48 MPa 与 10.97 mm。径向刚度为 17 843 N/
mm，与二骨架径向刚度相比，增大 8 倍；从而可得出，
图 5 轴向载荷作用下衬套静刚度拟合曲线
通过增加衬套中间骨架数量可显著增大衬套径向刚度。
图 7 显示双骨架衬套在受到扭转载荷时其扭转载 2.2.2.2 三骨架衬套轴向分析
荷与角度关系，其拟合曲线显示扭转刚度约 1.9 N.m/°。 图 11 与图 12 为三骨架衬套施加轴向载荷等效应
2.2.2 三骨架橡胶衬套分析 力与位移云图，最大等效应力为 3.97 MPa, 内骨架最

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