RU2055245C1

RU2055245C1 - Sheet spring

Info

Publication number: RU2055245C1
Authority: RU
Inventors: Г.П. Савин; С.Г. Савин
Original assignee: Савин Георгий Петрович
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: sheet spring has one or several sheets. The sheets are laid one on the other and have the constant cross-section over the length. Each sheet has trapezium projection from the side of stretching and trapezium groove from the side of compression. The projection is less than the groove in width and height. The sides of the projection and answered groove are inclined at different angles to define a space over the width from both sides of the sheet. The space is 0.05-0.07 of the sheet width. The lining from the side of the compression is provided with a groove. The cross-section of the groove is similar to the cross-section of the sheet groove. Yokes are arranged with a spaced relation with respect to the root sheet over the height and width. The width of the mated part of the side part of the sheet is equal to 0.15-0.45 of the sheet width. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и касается конструкции листовых рессор транспортных средств. The invention relates to mechanical engineering and relates to the construction of leaf springs of vehicles.

Известны листовые рессоры, состоящие из листов с продольными заступами на стороне растяжения и соответствующими канавками на стороне сжатия. Целью таких выступов и канавок в рессорах является удержание смазки в межлистовом пространстве и за счет этого уменьшение трения и соответственно износа, а также предотвращения листов друг относительно друга [1 и 2]
Прототипом является техническое решение, в котором эффективность рессоры состоит в уменьшении износа от трения листов за счет удержания смазки в межлистовом пространстве [3] Здесь, как и в аналогах, не указано крепление рессоры к мосту или кузову транспортного средства.Known leaf springs, consisting of sheets with longitudinal spacing on the tensile side and the corresponding grooves on the compression side. The purpose of such protrusions and grooves in the springs is to keep the grease in the inter-sheet space and thereby reduce friction and wear, as well as prevent the sheets from one another [1 and 2]
The prototype is a technical solution in which the efficiency of the spring consists in reducing wear from friction of the sheets due to the retention of lubricant in the inter-sheet space [3] Here, as in the analogues, the spring is not fixed to the bridge or vehicle body.

Недостатком такой конструкции является наличие выступов со стороны растяжения, что вызывает существенное увеличение толщины листа и в зависимости от этого повышение напряжения от изгиба на вершине выступов. Кроме этого боковые стороны выступов соприкасаются с боковыми сторонами канавок на стороне сжатия, что вызывает известное отрицательное действие контактных напряжений, приводящих к ускоренному образованию в этих местах трещин и к преждевременному разрушению листов. The disadvantage of this design is the presence of protrusions from the tensile side, which causes a significant increase in sheet thickness and, depending on this, an increase in stress from bending at the top of the protrusions. In addition, the sides of the protrusions are in contact with the sides of the grooves on the compression side, which causes a known negative effect of contact stresses, leading to accelerated formation of cracks in these places and to premature destruction of the sheets.

Цель изобретения снижение материалоемкости рессоры и повышение долговечности листов рессоры за счет замедления уменьшения момента инерции сечения от истирания листов в процессе эксплуатации. The purpose of the invention is to reduce the material consumption of the spring and increase the durability of the spring sheets by slowing down the reduction of the moment of inertia of the section from abrasion of the sheets during operation.

Это достигается тем, что в сечении листа выступы со стороны растяжения и соответствующие канавки со стороны сжатия выполнены трапециевидной или близкой к ней формы с шириной и высотой выступа, меньшими ширины и высоты канавки, при этом боковые стороны выступов и соответствующих канавок выполнены под разными углами: острый угол у большего основания выступа не равен острому углу большего основания соответствующей канавки или при образовании их с помощью криволинейных образующих, как в аналоге, выступы образованы линиями большей, а канавки меньшей кривизны, боковые участки поперечного сечения листа выполнены постоянной или переменной толщины по длине листа, выступ на стороне растяжения выполнен также постоянной или переменной высоты по длине листа, накладка выполнена с канавкой, профиль которой в поперечном сечении на накладываемой ее стороне соответствует профилю сечения листа со стороны сжатия или выполнен близким к нему, стяжные элементы листов хомуты выполнены с гарантированным при работе рессоры зазором по ширине и высоте относительно выступа на стороне растяжения коренного листа и по величине близок или равен зазору, выполненному между сопрягающимися листами, двусторонний зазор по ширине листа между выступом и соответствующей канавкой сопрягающихся между собой листов выполнен равным 0,35-0,50 толщины бокового участка листа или 0,22-0,37 наибольшей толщины листа, состоящей из суммы толщин бокового участка листа и толщины (высоты) выступа, b₁ b ₂ (0,35-0,50)h₁ или b₁ b ₂ 2b₃ (0,22-0,37)h₂, а через ширину листа выполнен равным b₁ b₂ 2b₃ (0,05-0,07)B и ширина трущейся части бокового участка листа В b₁выполнена равной 0,15-0,45 ширины листа, В b₁ (0,15-0,45)В.This is achieved by the fact that in the cross section of the sheet, the protrusions on the stretching side and the corresponding grooves on the compression side are made trapezoidal or close to it with a width and height of the protrusion smaller than the width and height of the groove, while the sides of the protrusions and corresponding grooves are made at different angles: the acute angle at the larger base of the protrusion is not equal to the acute angle of the larger base of the corresponding groove or when they are formed using curvilinear generators, as in the analogue, the protrusions are formed by lines of the larger, and the groove less curvature, the lateral sections of the cross section of the sheet are made of constant or variable thickness along the length of the sheet, the protrusion on the stretch side is also made of constant or variable height along the length of the sheet, the patch is made with a groove, the profile of which in cross section on its overlapping side corresponds to the section profile of the sheet with the compression side or is made close to it, the clamping elements of the sheet clamps are made with a gap guaranteed by the width and height of the spring on the side of the protrusion on the side I of the root sheet and the size is close to or equal to the gap made between the mating sheets, the two-sided gap along the width of the sheet between the protrusion and the corresponding groove of the mating sheets is made equal to 0.35-0.50 of the thickness of the side section of the sheet or 0.22-0, 37 of the largest sheet thickness, consisting of the sum of the thicknesses of the side portion of the sheet and the thickness (height) of the protrusion, b ₁ b ₂ (0.35-0.50) h ₁ or b ₁ b ₂ 2b ₃ (0.22-0.37) h _2, and across the width of the sheet is made equal to b ₁ b ₂ 2b ₃ (0,05-0,07) B and the width of the friction portion in the side portion of the sheet ₁ b is made equal to the width l of 0,15-0,45 hundred, V b ₁ (0,15-0,45) In.

На фиг. 1 показан общий вид рессоры, состоящей из трех листов; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1. In FIG. 1 shows a general view of a spring consisting of three sheets; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1.

На фиг.1 приняты следующие обозначения: 1 листы рессоры; 2 ось или мост транспортного средства; 3 стремянка для крепления рессоры к мосту, часть стяжного элемента крепления рессоры; 4 накладка для крепления рессоры; 5 стяжной элемент листов хомут; Р направление приложения основной нагрузки. Figure 1 adopted the following notation: 1 sheets of spring; 2 axis or bridge of the vehicle; 3 stepladder for attaching the springs to the bridge, part of the coupling element for attaching the springs; 4 pad for mounting the spring; 5 clamping element sheets clamp; P direction of application of the main load.

Рессора, состоящая из трех соединенных центральным болтом листов 1, закрепляется на оси транспортного средства 2 (может крепиться и к кузову) стремянками 3 посредством накладки 4, подкладки. Для предотвращения поперечного смещения листов относительно друг друга и для других известных целей, кроме скрепления листов стремянками, листы скреплены стяжными элементами хомутами 5. The spring, consisting of three sheets connected by a central bolt 1, is fixed on the axis of the vehicle 2 (can also be attached to the body) with step-ladders 3 by means of a lining 4, lining. To prevent lateral displacement of the sheets relative to each other and for other well-known purposes, in addition to fastening sheets with step ladders, the sheets are fastened with tie elements with clamps 5.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: В ширина рессорного листа; b₁ большее основание трапециевидной канавки; b₂ большее основание трапециевидного выступа; b₃ гарантированный зазор односторонний или двусторонний 2b₃; h₁ толщина бокового участка листа; h₂ наибольшая толщина рессорного листа; h₃ гарантированный зазор между вершиной выступа и дном канавки; α₁ угол наклона боковой стороны выступа на стороне растяжения листа; α₂ угол наклона боковой стороны канавки на стороне сжатия листа; 6 вершина выступа; 7 дно канавки; 8 боковая сторона выступа; 9 боковая сторона канавки; 10 подкладка.In FIG. 2 adopted the following notation: In the width of the spring leaf; b ₁ larger base of the trapezoid groove; b ₂ larger base of the trapezoidal protrusion; b ₃ guaranteed clearance unilateral or bilateral 2b ₃ ; h _{1 the} thickness of the side section of the sheet; h _{2 the} greatest thickness of the spring leaf; h ₃ guaranteed clearance between the top of the protrusion and the bottom of the groove; α _{1 the} angle of inclination of the lateral side of the protrusion on the side of the sheet extension; α _{2 the} angle of inclination of the side of the grooves on the compression side of the sheet; 6 top of the ledge; 7 bottom of the groove; 8 side of the protrusion; 9 side of the groove; 10 lining.

Для предотвращения трения сторон выступа о стороны канавки b₁существенно больше b₂ и этими величинами, кроме учета отклонений при изготовлении рессоры (при прокатке по толщине и ширине, проколки отверстий, серповидности, деформации при работе листа и др.), обеспечивается гарантированный односторонний зазор b₃. Для этой же цели выполнен и гарантированный зазор h₃.To prevent friction of the sides of the protrusion on the side of the groove, b _{1 is} substantially larger than b ₂ and with these values, in addition to taking into account deviations in the manufacture of the spring (when rolling in thickness and width, piercing holes, crescent, deformation during operation of the sheet, etc.), a guaranteed one-sided gap b ₃ . For the same purpose, a guaranteed clearance h _{3 has been} fulfilled.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения: 11 скоба; 12 болт с гайкой; 13 распорная трубка; 14 сухарь опорный. In FIG. 3 the following designations are accepted: 11 brackets; 12 bolt with nut; 13 spacer tube; 14 cracker supporting.

Здесь стяжной элемент выполнен с гарантированным при работе рессоры зазором по ширине и высоте между выступом и частями стяжного элемента листов. Here, the coupling element is made with a gap width and height guaranteed during spring operation between the protrusion and the parts of the coupling element of the sheets.

Положительный эффект по снижению материалоемкости рессоры достигается за счет отсутствия трения на поверхности выступа по боковым сторонам и вершине при увеличенных значениях момента инерции сечения и повышенных рабочих напряжениях на нетрущейся поверхности выступа. Повышение долговечности рессоры достигается за счет того, что наиболее напряженный выступ не подвергнут износу, чем достигается сохранение момента инерции сечения. Так как на дне канавки со стороны растяжения имеют место уменьшенные напряжения растяжения, следовательно, и незначительный износ, а противоположная сторона испытывает при работе рессоры напряжения сжатия, что вызывает замедленное уменьшение момента инерции сечения листа от износа истиранием, это вызывает увеличение продолжительности эксплуатации рессоры. A positive effect on reducing the material consumption of the spring is achieved due to the absence of friction on the surface of the protrusion along the sides and apex with increased values of the moment of inertia of the cross section and increased operating stresses on the non-abrasive surface of the protrusion. Increasing the durability of the spring is achieved due to the fact that the most stressed protrusion is not subjected to wear, which ensures the conservation of the moment of inertia of the section. Since at the bottom of the groove from the tensile side there are reduced tensile stresses, therefore, slight wear, and the opposite side experiences compression stress during operation of the spring, which causes a slow decrease in the moment of inertia of the section of the sheet from wear by abrasion, this causes an increase in the life of the spring.

Claims

SHEET SPRING, containing one or more superimposed sheets of constant cross-sectional length, each of which has a trapezoidal protrusion on the extension side, and a trapezoid groove corresponding to the protrusion, an overlay installed on the extension side of the root, clamps and coupling elements for attaching the spring to the shock-absorbing object, characterized in that in each sheet, the protrusion in cross section in width and height is made smaller than the width and height of the groove, side the protrusion of the protrusion and its corresponding grooves are made at different angles with the formation of a sheet width on both sides of the gap, the value of which is selected within the range of 0.05 - 0.07 sheet width, the lining on the compression side is made with a groove whose cross section is similar to the profile of the groove of the sheet on the compression side, the clamps are installed with a gap in width and height relative to the protrusion of the root sheet on the tensile side, and the width of the mating part of the side portion of the sheet is selected to be 0.15 - 0.45 of the sheet width.