RU2240931C1

RU2240931C1 - Stabilizer

Info

Publication number: RU2240931C1
Application number: RU2003109104/11A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Сливинский (RU); Е.В. Сливинский; М.А. Васильев (RU); М.А. Васильев
Original assignee: Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-11-27

Abstract

FIELD: transport engineering; railless vehicles.

SUBSTANCE: proposed stabilizer consists of U-shaped rod whose middle part is arranged in supports rigidly secured on body, and end sections are installed in holes of bushings installed for movement in brackets rigidly secured on levers of wheel suspension. End sections are provided with bevel gears interacting with toothed sectors secured on vehicle body.

EFFECT: improved efficiency of stabilizer in operation.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области безрельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях независимых подвесок легковых автомобилей.The present invention relates to the field of trackless vehicles and can be used in the construction of independent suspensions of cars.

Известны стабилизаторы поперечной устойчивости, используемые в конструкциях легковых автомобилей и автобусов. Так, в книге “Теория и конструкция автомобиля”. Учебник для автотранспортных техникумов. В.А. Иларионов и др. - М.: Машиностроение, 1985 г., на стр.221, рис.99 описан и показан стабилизатор, установленный в независимой подвеске колес автомобиля. Такой стабилизатор представляет собой круглый стержень, выполненный из пружинной стали, средняя часть которого шарнирно закреплена на раме транспортного средства, а концы его также шарнирно соединены с мостом или рычагами подвески колес. Несмотря на свою эффективность работы такой стабилизатор обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что его составляющие элементы не полностью задействованы в демпфировании тех нагрузок, которые воспринимает подвеска в процессе движения транспортного средства. Так, например, если средняя часть стержня работает на чистое кручение, то концы его только на чистый изгиб, что весьма нерационально, так как в идеальном случае с точки зрения использования геометрических и физико-механических свойств конструкции и материала было бы эффективней нагружать все элементы стабилизатора сочетанием вышеперечисленных нагружений.Known stabilizer bars used in the construction of cars and buses. So, in the book “Theory and Design of a Car”. The textbook for motor transport technical schools. V.A. Ilarionov et al. - M.: Mechanical Engineering, 1985, on page 221, Fig. 99 describes and shows a stabilizer installed in the independent suspension of the wheels of the car. Such a stabilizer is a round rod made of spring steel, the middle part of which is pivotally mounted on the frame of the vehicle, and its ends are also pivotally connected to the axle or suspension arms of the wheels. Despite its operational efficiency, such a stabilizer has a significant drawback, namely that its constituent elements are not fully involved in damping the loads that the suspension perceives during the movement of the vehicle. So, for example, if the middle part of the rod works on pure torsion, then its ends only on pure bend, which is very irrational, since in the ideal case, from the point of view of using the geometric and physico-mechanical properties of the structure and material, it would be more efficient to load all elements of the stabilizer a combination of the above loads.

Известен также стабилизатор поперечной устойчивости, описанный в книге А.Ф. Крайнев. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1987 г., где на стр.437 дано описание и представлена его принципиальная схема. В целом такой стабилизатор по конструкции и принципу работы аналогичен вышеописанному и поэтому их недостатки подобны.Also known is the stabilizer bar, described in the book by A.F. Krainev. Dictionary reference to mechanisms. - M.: Engineering, 1987, where on page 437 a description is given and a schematic diagram is presented. In general, such a stabilizer is similar in design and operation principle to the one described above, and therefore their disadvantages are similar.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности демпфирующих характеристик стабилизатора.Therefore, the aim of the invention is to increase the efficiency of the damping characteristics of the stabilizer.

Постановленная цель достигается тем, что на концевых участках стержня П-образной формы жестко закреплены конические шестерни, взаимодействующие с зубчатыми секторами, неподвижно установленными на кузове транспортного средства, причем концевые участки стержня П-образной формы размещены во втулках с внешней шаровой поверхностью, подвижно расположенных в кронштейнах, жестко закрепленных на рычагах подвески колес.The goal is achieved by the fact that at the end sections of the U-shaped rod, the bevel gears are rigidly fixed, interacting with gear sectors fixedly mounted on the vehicle body, and the end sections of the U-shaped rod are placed in bushings with an external spherical surface, movably located in brackets rigidly fixed to the wheel suspension arms.

На фиг.1 показан стабилизатор, взаимосвязанный с одной из независимых подвесок колес транспортного средства; на фиг.2 - вид устройства по стрелке А с разрезом элементов подвески.Figure 1 shows a stabilizer interconnected with one of the independent suspensions of the wheels of the vehicle; figure 2 is a view of the device along arrow A with a section of the suspension elements.

Стабилизатор состоит из стержня 1 П-образной формы, средняя часть которого размещена в опорах 2, жестко закрепленных на кузове 3, а концевые участки установлены в отверстиях втулок 4, расположенных подвижно в кронштейнах 5, жестко закрепленных на рычагах 6 подвески колес 7. На концевых участках стержня 1 жестко закреплены конические шестерни 8, контактирующие с зубчатыми секторами 9, также жестко закрепленными на кузове 3.The stabilizer consists of a U-shaped rod 1, the middle part of which is located in the supports 2, rigidly mounted on the body 3, and the end sections are installed in the holes of the bushings 4, which are movably mounted in the brackets 5, rigidly fixed on the levers 6 of the suspension wheels 7. On the end sections of the shaft 1 are rigidly fixed bevel gears 8 in contact with the gear sectors 9, also rigidly fixed to the body 3.

Работает стабилизатор следующим образом. В процессе движения транспортного средства его колеса 7 периодически преодолевают микро- и макронеровности дорог, при этом колебания от них передаются через рычаги 6 подвески колес 7 на кузов 3. Так, например, если колесо 7 переместилось по стрелке В, то рычаги 6 относительно осей крепления их к кузову 3 получают угловой поворот по стрелке С. Такое перемещение передается через кронштейн 5 втулке 4, а следовательно, и концевому участку стержня 1, который изгибается в вертикальной плоскости по стрелке Д. Это, во-первых, приводит к закручиванию средней части стержня 1 по стрелке Е и, во-вторых, к закручиванию концевого участка стержня 1 по стрелке F за счет того, что его коническая шестерня 8 будет перекатываться по зубчатому сектору 9 в направлении стрелки Д. Описанные движения вызывают упругие деформации чистого кручения стержня 1 по всей его длине и изгиба концевых участков в вертикальной плоскости. Следовательно, повышается демпфирующая способность стабилизатора за счет создания сложного напряженного состояния всех элементов стержня 1, имеющего П-образную форму. При перемещении колеса 7 в противоположную сторону, например, по стрелке G описанный процесс повторяется аналогично вышеописанному с той лишь разницей, что элементы стабилизатора меняют направление своего движения, то есть обратное движению по стрелкам С, Д, Е и F.The stabilizer works as follows. During the movement of the vehicle, its wheels 7 periodically overcome micro- and macro-irregularities of the roads, while the vibrations from them are transmitted through the levers 6 of the suspension of the wheels 7 to the body 3. So, for example, if the wheel 7 has moved along arrow B, then the levers 6 relative to the axes of attachment them to the body 3 receive an angular rotation in the direction of the arrow C. This movement is transmitted through the bracket 5 to the sleeve 4, and therefore to the end portion of the rod 1, which bends in the vertical plane in the direction of the arrow D. This, firstly, causes the medium parts of the shaft 1 along the arrow E and, secondly, to twist the end portion of the shaft 1 along the arrow F due to the fact that its bevel gear 8 will roll along the gear sector 9 in the direction of the arrow D. The described movements cause elastic deformations of pure torsion of the rod 1 along its entire length and bending of the end sections in a vertical plane. Therefore, the damping ability of the stabilizer is increased by creating a complex stress state of all the elements of the rod 1 having a U-shaped. When the wheel 7 is moved in the opposite direction, for example, along arrow G, the described process is repeated similarly to the above, with the only difference being that the stabilizer elements change their direction of movement, that is, the opposite to the movement along arrows C, D, E and F.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет более эффективно использовать физико-механические свойства материала стержня стабилизатора при тех же геометрических параметрах существующих подвесок и, следовательно, создать условия по повышению демпфирующих способностей стабилизатора.The technical and economic advantage of the proposed technical solution in comparison with the known ones is obvious, since it allows more efficient use of the physical and mechanical properties of the stabilizer bar material with the same geometric parameters of existing suspensions and, therefore, creates conditions for increasing the damping capabilities of the stabilizer.

Claims

The stabilizer is mainly front suspension of a passenger vehicle, consisting of a U-shaped rod, the middle part of which is located in the body supports, and the end sections of the U-shaped rod are in the steering wheel suspension brackets, characterized in that at the end sections of the U-shaped rod the bevel gears are rigidly fixed, interacting with the gear sectors fixedly mounted on the vehicle body, and the end sections of the U-shaped rod are placed in bushings with Shnei spherical surface slidably disposed in the bracket, rigidly fixed to the wheel suspension wishbone.