Рессора Советский патент 1993 года по МПК F16F1/18 

Изобретение относится к подвескам транспортных средств, в частности, применяемых для грузовых автомобилей и прицепов.

Цель изобретения - повышение долговечности путем выравнивания нагруженно- сти коренного листа по длине без снижения прочности. .

При заявляемом соотношении жесткости подкоренных листов и рессоры реализуется благоприятная загруженность коренного листа, когда реакция со стороны подкоренных листов выравнивается с нагрузкой на рессору, и коренной лист от середины до точки контакта с подкоренным листом работает в условиях чистого изгиба, т. е. с выравниванием нагруженное™ коренного листа по этой длине. Заданное соотношение жесткостей позволяет не только выравнивать нагруженность коренного листа по длине, но и в этих условиях обеспечить заданный прогиб рессоры с максимальной (по сравнению с любым другим соотношением жесткости) толщиной. Таким образом обеспечивается заданный прогиб- рессоры без снижения прочности концевых участков, Так как в предлагаемой рессоре коренной лист выполнен постоянного сечения, то не требуется специализированная технология его получения, что упрощает технологию получения рессоры в целом.

Снижению трудоемкости изготовления предлагаемой рессоры способствует и выполнение листов переменного сечения-ко- роче базовой длины рессоры и за счет реализации их производства на менее дорогом и менее энергоемком оборудовании. Изменяющееся по длине поперечное сечение подкоренных листов может быть прямоугольным трапециевидным или Т-образным с изменяющейся высотой ножки - являющееся наиболее экономичным. Рессора может содержать один или несколько коренных листов (например, два для задней рессоры (КА- МАЗа).

(/

С

оо

чэ

8

При выполнении подкоренных листов

L п о суммарной жесткости ( -г5--) приведет

Ln

к увеличению нагруженное™ коренного листа в местах прилегания к концевым участкам подкоренных листов, что снижает долговечность рессоры; Выполнение подкоренных листов суммарной жесткостью

()2 ведет к увеличению нагруженное™ коренного листа в середине, что также снижает долговечность рессоры.

Жесткость подкоренных листов и жесткость всей рессоры регулируют размерами коренного и подкоренного листов, их количеством, а также материалом этих листов,

Изобретение проиллюстрировано чертежом.

Рессора содержит коренной 1 и подкоренные 2 листы. Коренной лист 1 выполнен постоянного по длине поперечного сечения. Подкоренные листы 2 выполнены с переменным по длине сечением. Суммарная же

сткость подкоренных листов () .

Ln

где Ср - заданная жесткость рессоры; Lp - базовая длина рессоры; Ln - базовая длина подкоренных листов. .

Коренной лист выполнен с ушками 3. Между листами 1, 2 установлены прокладки 4 и 5. В центральной части рессоры установлен центральный болт б, а по концам хомуты

7. . ; . / .

Рессора работает следующим образом, На коренной лист 1 со стороны кузова (на чертеже не показан) через ушки 3 воздействует нагрузка, которая передается подкоренным листам 2. При этом листы 1 и 2 прогибаются. Прокладки 4 и 5 гарантируют зазор между листами. Центральный болт 6 и хомуты 7 обеспечивают фиксацию листов 1 и 2 в рессоре.

Разработан рабочий проект предлагаемой комбинированной рессоры для прицепа 887А. Базовая длина рессоры - мм, ширина рессорных листов мм, нагрузка на рессоры - Р 13230Н, прогиб рессоры под нагрузкой - Y.55 мм, Следовательно требуемая жесткость рессоры - - н/мм. Материал рессорных листов - сталь 55С2. Допустимое напряжение растяжения - Н/мм , модуль упругости - .МО5 Н/мм2.

Рессора содержит коренной лист посто- ,янного сечения и три подкоренных листа переменного сечения.

Предельное значение толщины коренного листа, обеспечивающей заданный прогиб рессоры в условиях чистого изгиба равен 11,2 мм. В качестве коренного листа принят ближайший из номенклатуры существующего проката лист постоянного сече5 ния 11x63 мм.

Подкоренные листы выполнены с переменным по длине сечением при базовой длине - мм, исключающей превышение допустимого напряжения в

коренном листе, и суммарной жесткостью - ()2 т. е. равной 1.44 Ср, Ln

При этом реакция со стороны подкоренных на коренной лист равна нагрузке Р, чем

5 обеспечивается равнонагружденность коренного листа по длине, а напряжения, возникающие в коренном листе как в точке приложения реакции (обозначено - Oi) так и в середине (обозначено - ffz) равны (см. ва0 риант I таблицы). В таблице приведены значения действующих в коренном листе напряжений в зависимости от соотношения LD

0

5

-г и -рг- рессоры.

Ln t-p

При уменьшении толщины коренного листа (вариант 2) равнонагруженность коренного листа обеспечивается при большей длине подкоренных листов - мм и меньшей их жесткости - ,25 Ср но, естественно, при этом рессора уступает по прочности концевых участков и использованию нагрузочной способности коренного листа по сравнению с вариантом 1.

Если соотношение жесткости

Lp42

Сп

(-г2-) (вариант 3), то равнонагруженность

Ln

коренного листа нарушается с увеличением нагруженности концевых участков, и наоборот, при снижении по сравнению с

Ср

(-г5-)2 (вариант 4) повышается нагруженLn

ность в середине листа, а неравнонагружен- ность листа приводит как к снижению долговечности так и к нерациональному использованию металла.

Максимальная эффективность достигается при выполнении рессоры по варианту I.

Рессора по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: повышение долговечности на 20-30%, снижение

трудоемкости изготовления, снижение металлоемкости на 5%, Кроме того, усиливается угловая жесткость рессоры за счет увеличения жесткости рессоры на кручение, что также является преимуществом такой комбинированной рессоры,

Формула изобретения

Рессора, содержащая коренной лист с ушками и соединенные с ним подкоренные листы с переменным по длине сечением, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения долговечности путем выравнивания нагружен н ости коренного листа по длине без снижения прочности, суммарная жесткость

подкоренных листов Сп выбрана из соотношения

л2

Сп-Ср - заданная

жесткость рессоры,

(-)2

Ln

где Ср Н/мм;

Lp - базовая длина рессоры, мм;

Ln - базовая длина подкоренного листа, мм.

Использование: автомобильная промышленность, конструкции подвесок для грузовых автомобилей и прицепов. Сущность изобретения: рессора содержит коренной и подкоренные 2 листы. Коренной лист 1 выполнен постоянного по длине поперечного сечения, подкоренные листы 2 выполнены с переменным по длине сечением. Суммарная жесткость подкоренных листов выбрано из соотношения; (, -п где Ср - заданная жесткрсть рессоры; Lp - базовая длина рессоры;, Ln- базовая длина подкоренных листов. 1 ил,