[发明专利]一种节点类产品的橡胶自由型面设计方法

权利要求书

1.一种节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：根据节点类产品的接口尺寸和刚度性能要求，解析计算得出橡胶体的有效承载长度L；同时假设芯轴与外套间橡胶体末端的连线为K1，在K1的中点与外套末端N1以及芯轴末端N2之间选取橡胶型面的连接点，依次将外套末端N1、各连接点以及芯轴末端N2用线段连接并将连接点处圆弧过渡，得到橡胶型面的最终形状，将此型面朝内移动，得到橡胶体的自由型面。

2.如权利要求1所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：K1与外套的外表面垂直。

3.如权利要求1所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：解析计算得出橡胶体的有效承载长度L是指根据橡胶节点各向刚度的计算公式计算橡胶层的内径R1、外径R2和长度L。

4.如权利要求3所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：各向刚度的技算公式采用以下方程组：

其中：L为橡胶体长度，G为橡胶的剪切模量，R2为橡胶体的外径，R1为橡胶体的内径，M为胶料硬度相关系数，S为内外径承载面积比，δ₁、δ₂、δ₃、δ₄为刚度计算修正系数。

5.如权利要求3所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：在K1的中点与外套末端N1以及芯轴末端N2之间选取橡胶型面的连接点是指：在K1的中点与N1和N2之间的位置选取三个连接点作为橡胶型面形状各段的连接点。

6.如权利要求5所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：三个连接点的选取方式如下：将K1的中点分别与N1和N2连接，得到连线K2和K3，假设K2与K1之间的夹角为A1、K3与K1之间的夹角为A2；在K2的中点P1与K1之间设置连线K4，使K4与K2之间的夹角B1为(90°-A1)/2；在K3的中点P2与K1之间设置连线K5，使K5与K3之间的夹角B2为(90°-A2)/2；设K4与K5之间的交点为P3；则P1、P2、P3为连接点。

7.如权利要求6所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：依次将外套末端N1、各连接点以及芯轴末端N2用线段连接并将连接点处圆弧过渡是指：依次将N1、P2、P3、P1以及N2用线段连接，且在P2、P3、P1处均用圆弧将各点两侧的线段连接。

8.如权利要求7所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：根据橡胶体的长度L计算出的橡胶体末端与外套末端之间的距离，假设为D，并设P1、P2、P3各点处的圆弧直径分别为R1、R2、R3，D≤R1≤2D，D/3≤R2≤D/2，D/3≤R3≤D/2。

9.如权利要求8所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：D的计算方式为：D＝(H-L)/2，其中H为外套的长度。

10.如权利要求1所述的节点类产品的橡胶自由型面设计方法，其特征在于：将此型面朝内移动是指将橡胶型面的最终形状朝连线K1处移动至与K1相切。