ЛИСТОВАЯ РЕССОРА Российский патент 1997 года по МПК F16F1/18 

Изобретение относится к машиностроению и касается листовых рессор транспортных средств.

Известен лист для рессоры, имеющий поперечное сечение в виде многоугольника, ограниченного двумя параллельными основаниями разной длины и боковыми сторонами, каждая из которых включает отрезок, отходящий от меньшего основания перпендикулярно ему, и сопряженный с этим отрезком наклонный отрезок, концы которого расположены на одинаковом расстоянии от средней линии, проходящей параллельно основаниям [1]
Недостатком этого технического решения является неэффективное использование материала листа рессоры из-за вредного влияния контактного трения на материал со стороны растяжения листа, снижения вредного действия которого эта конструкция не предусматривает.

Прототипом выбрана конструкция рессоры с рессорным листом, в котором кривизна среднего участка канавки на стороне растяжения и выступа на стороне сжатия описана одним радиусом на длине 0,4-0,5 его ширины и эффективность достигается за счет симметричного расположения нейтральной оси относительно наиболее удаленных прямолинейных участков и за счет удержания смазки между листами путем уплотненного сопряжения листов друг с другом [2]
Недостатком рессоры является то, что в условиях эксплуатации практически невозможно предохранить места трения от песка и грязи, что превращает смазку, надежно удерживаемую между листами за счет уплотненного сопряжения листов, в абразивную пасту, ускоряющую износ листов.

Кроме того, при наложении листов такой конструкции друг на друга имеет место контактное трение, вызывающее снижение долговечности рессоры.

Цель изобретения снижение материалоемкости рессоры и повышение долговечности листов рессоры за счет замедления уменьшения момента инерции сечения от истирания листов в процессе эксплуатации.

Сущность данного изобретения состоит в том, что в поперечном сечении листа канавка со стороны растяжения и соответствующий выступ со стороны сжатия выполнены трапециевидной формы, глубина канавки составляет 0,05-0,55 толщины листа и ширина 0,15-0,45 ширины листа, т.е. 0,05-0,55 Н, b₂ 0,15-0,45 B, разница между шириной канавки и шириной выступа, зазор, составляет 0,05-0,07 ширины листа, т.е. b₂ b₁ 0,05-0,07 B, боковые стороны канавки и соответствующего выступа выполнены под разными углами: острый угол при меньшем основании трапециевидной канавки меньше острого угла при малом основании трапециевидного выступа, накладка на сопрягающейся с коренным листом стороне выполнена с выступом, профиль которого в поперечном сечении соответствует профилю сечения листа со стороны сжатия или выполнен близким к нему, стяжные элементы листов хомуты, расположенные со стороны растяжения коренного листа, установлены относительно стороны растяжения коренного листа с зазором: меньшим в зоне дна канавки и большим в зоне боковых сторон канавки и боковых участков листа, боковые участки листа выполнены постоянной или переменной толщины, включая выполненные в виде балки равного сопротивления как по длине листа, так и боковых участков (на длине C₁ + C₂) по ширине листа.

На фиг. 1 показана рессора, состоящая из пяти листов; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 то же, вариант.

На фиг.1 имеются следующие обозначения:
1 ось или мост для транспортного средства;
2 стремянка для крепления рессоры к мосту;
3 накладка;
4 подкладка;
5 лист для рессоры;
6 стяжной элемент листов хомут.

Листы рессоры по длине выполнены постоянного сечения и соединены между собой центральным болтом.

На фиг.2 показано сечение А-А на фиг.1. Накладка 3 в сечении выполнена с таким профилем, какой имеет рессорный лист со стороны сжатия.

На фиг.3 показано сечение Б-Б. Имеются следующие обозначения:
7 скоба;
8 болт с гайкой;
9 сухарь;
10 распорная трубка;
11 первый лист коренной.

На фиг.4 показан лист рессоры со следующими обозначениями:
Н наибольшая толщина листа;
В ширина листа;
b₁ ширина выступа на стороне сжатия;
b₂ ширина дна канавки со стороны растяжения;
C₁ первый наклонный отрезок;
C₂ второй наклонный отрезок;
C₃ сторона канавки со стороны растяжения;
h₁ толщина листа на боковой стороне листа;
h₂ расстояние по вертикали от опоры выступа до конца наклонного отрезка C₁;
h₃ глубина канавки;
α₁ угол наклона боковой стороны выступа на стороне сжатия листа;
α₂ угол наклона боковой стороны канавки на стороне растяжения листа.

Лист имеет поперечное сечение в виде многоугольника, боковая сторона листа, со стороны сжатия, выполнена из наклонного отрезка C₁, другой конец которого отстоит от меньшего основания на 0,5-0,6 наибольшей толщины листа H и сопряжен с другим наклонным отрезком C₂.

Другой конец наклонного отрезки C₂ находится на расстоянии 0,3 наибольшей толщины H от стороны растяжения. Наклон отрезка C₂ обеспечивает работу рессорного листа в поперечном отношении при изгибе листа как балка равного сопротивления или близко к ней и низкие напряжения в сечении листа.

Угол α₁ может выполняться в пределах 25-85^o и угол α₂ в пределах 20-80^o соответственно.

Для обеспечения технического результата при использовании приведенной конструкции листа и рессоры в целом необходимым является выполнение накладки со стороны сопряжения с коренным рессорным листом такого же поперечного сечения, какое имеет сторона сжатия рессорного листа или близко к ней.

Также необходимо выполнить и стяжной элемент листов хомут с обеспечением контактного трения на стороне растяжения при работе рессоры только по дну канавки.

При изготовлении подрессорников из предложенной конструкции профиля рессорного листа выполнение хомутов необязательно.

Предусматривающееся плоскими дно канавки на стороне растяжения и соответственно вершина выступа на стороне сжатия могут выполняться, если рассматривать в поперечном сечении листа и криволинейными.

Экономический эффект состоит в уменьшении материалоемкости примерно на 25% и повышении долговечности рессор примерно на 30%

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: листовая рессора содержит один или несколько наложенных друг на друга листов постоянного по длине поперечного сечения, каждый из которых со стороны растяжения имеет продольную канавку трапециевидной формы. Глубина канавки выполнена меньше, а ширина - больше соответствующих размеров выступа. Глубина канавки составляет 0,05-0,44 наибольшей толщины листа, ширина - 0,15-0,45 ширины листа, соотношение ширины канавки и выступа выбрано в пределах 0,05-0,07 ширины листа, боковые стороны канавки при меньшем основании выполнены под острым углом к нейтральной оси, меньшим острого угла при меньшем основании трапециевидного выступа. Накладка на стороне, обращенной к коренному листу, выполнена с выступом, поперечное сечение которого аналогично профилю сечения листа со стороны сжатия. Хомуты установлены с зазором относительно коренного листа со стороны растяжения. Боковые участки каждого рессорного листа по его длине и ширине выполнены в виде балки равного сопротивления. 4 ил.

Листовая рессора, содержащая один или несколько наложенных друг на друга листов постоянного по длине поперечного сечения, каждый из которых со стороны растяжения имеет профильную канавку трапециевидной формы, а со стороны сжатия профильный выступ трапециевидной формы, накладку, установленную со стороны растяжения коренного листа, хомуты и стяжные элементы для крепления рессор к амортизируемому объекту, отличающаяся тем, что на каждом листе глубина канавки выполнена меньше, а ширина больше соответствующих размеров выступа на стороне сжатия, глубина канавки составляет 0,05 0,44 наибольшей толщины листа, ширина 0,15 0,45 ширины листа, отношение ширины канавки к ширине выступа выбрано в пределах 0,05 0,07 ширины листа, боковые стороны канавки при меньшем основании трапеции выполнены под острым углом к нейтральной оси, меньшим острого угла при меньшем основании трапециевидного выступа, накладка на стороне, обращенной к коренному листу, выполнена с выступом, поперечное сечение которого аналогично профилю сечения листа со стороны сжатия, хомуты установлены относительно коренного листа со стороны растяжения с зазором относительно дна канавки меньшим, чем относительно боковых участков коренного листа, а боковые участки каждого рессорного листа по его длине выполнены переменной толщины, в том числе и в виде балки равного сопротивления.