CN201339672Y - 一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于越野汽车悬架系统的变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其包括有中径、丝径及节距固定不变的呈圆柱状的大端部，其还包括有呈圆锥状的小端部。本实用新型的一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧具有理想的变刚度曲线，对提高越野性能和乘坐舒适性有很好的作用；同时，该弹簧虽然各圈参数不一样，但使用中产生的最大应力却基本一致，为一种等强度结构，疲劳寿命较高。
Description
技术领域
本实用新型关于一种弹簧，更具体地说，关于一种适用于越野汽车悬架系统的变中径变丝径变节距的螺旋弹簧。
背景技术
对于越野汽车来说，通常希望在载荷变化时安装在越野汽车上的弹簧压缩高度变化不大，即希望弹簧在额定载荷时刚度较大，进一步压缩到并圈过程中刚度还进一步加大，在这过程中轮胎是相对车身上跳的。另一方面，当轮胎相对车身下跳时，即弹簧压缩变形量减小时，则希望弹簧的弹性反力变化较小，即希望刚度较小，而且是逐渐变小，这样一来，行驶在扭曲路面时轮胎对地面的压力变化较小。这才能有利于提高车架、车桥、悬架等行路系统在越野行驶的疲劳寿命，因在扭曲路面时轮胎对地面的附着力变化较小，也有利于提高越野行驶的通过性能。同时也有利于提高乘坐舒适性。
但是，目前市场上的作为越野汽车悬架系统中弹性元件的螺旋弹簧大都设计成等丝径等节距圆柱形(即等中径)的压缩弹簧。其上下外形直径一样，当其周围零部件对其局部有干涉时，就要缩小整个外径，这对弹簧承载和储能性能影响较大。另外，这种等丝径等节距圆柱形(即等中径)的弹簧在压缩过程中刚度不变，不利于悬架性能的提高。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种可用于越野汽车悬架系统的变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其不仅具有理想的变刚度曲线及等强度结构，能够满足越野汽车对悬架弹簧的特殊要求，还能够达到充分利用安装空间的目的。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其包括有中径、丝径及节距固定不变的呈圆柱状的大端部，其还包括有呈圆锥状的小端部。
所述小端部的中径逐渐变小。
所述小端部的节距逐渐变小。
所述小端部的丝径逐渐变小。
采用上述技术方案后的有益效果是：本实用新型的一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧具有理想的变刚度曲线，对提高越野性能和乘坐舒适性有很好的作用；同时，该弹簧虽然各圈参数不一样，但使用中产生的最大应力却基本一致，为一种等强度结构，疲劳寿命较高。
附图说明
图1为本实用新型中一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧的实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。
本实用新型的变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其包括有中径、丝径及节距固定不变的呈圆柱状的大端部1，其还包括有中径、丝径及节距逐渐变小的小端部2，小端部2呈圆锥状，如图1所示。其作为越野汽车后悬架的弹性元件分别安装于左右后轮的内侧，其大端部1朝下安装在后桥壳上，其小端部2安装在车架上，当越野汽车行驶在扭曲道路上时，车轮会向内倾斜与弹簧碰擦，而本实用新型的螺旋弹簧的小端部2中径变小，能够避免与轮胎碰擦。
根据整车布置，其参数尺寸为大端部1外径不大于200mm，小端部2外径不大于135mm。根据整车设计，在额定载荷下弹簧所受的压力为10535N，弹簧额定载荷压缩高为354mm左右。根据满足越野行驶的要求希望弹簧从额定载荷状态到全并圈应有170mm的动行程。而从额定载荷状态回弹到自由状态弹簧高差应大于230mm，也就是说弹簧的总压缩行程要大于400mm。当然弹簧的疲劳强度还要能满足使用要求。要全面满足这些要求，采用传统方法设计的螺旋弹簧是不可能实现的。
本实用新型的变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，如图1所示，所述螺旋弹簧的大端部1中径176mm，丝径21mm，节距95.5mm，按此中径丝径节距绕制有效圈数为3的圆柱螺旋弹簧后，接着绕制有效圈数为6的变丝径变节距圆锥螺旋弹簧的小端部2，其中径从176mm逐渐变为120mm，丝径从21mm逐渐变为15mm，各圈节距从66.9mm逐渐变为47.7mm。具有上述参数的螺旋弹簧能够满足上述要求。另外，所述螺旋弹簧的总压缩行程为464.5mm，大于400mm，在额定载荷下的动行程为170mm，从额定载荷状态回弹到自由状态的行程达230mm时，其弹性反力仍达2271N，这对保证附着力很有利，全行程中弹簧刚度从35.2N/mm逐渐变到116.5N/mm。具有较理想的变刚度弹性曲线，对提高越野性能和乘坐舒适性有很好的作用。同时该弹簧虽然各圈参数不一样，但使用中产生的最大应力却基本一样。是等强度结构。疲劳寿命很高。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1、一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其包括有中径、丝径及节距固定不变的呈圆柱状的大端部，其特征在于，其还包括有呈圆锥状的小端部。
2、根据权利要求1所述的一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其特征在于，所述小端部的中径逐渐变小。
3、根据权利要求1或2所述的一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其特征在于，所述小端部的节距逐渐变小。
4、根据权利要求3所述的一种变中径变丝径变节距的螺旋弹簧，其特征在于，所述小端部的丝径逐渐变小。
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