SU1747755A1 - Малолистова рессора - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение, при изготовлении листовых рессор подвесок транспортных средств. Сущность изобретени : мэлолистова  рессора содержит полые листы. Каждый лист в поперечном сечении выполнен с измен ющейс  высотой от центра к периферии и толщиной станки в поперечном сечении, убывающей от ц:ентрз к периферии. 5 ил., 6 табл. сл

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при изготовлении листовых рессор подвесок транспортных средств.

Известно, что основным требованием, предъ вл емым к конструкци м рессор,  вл етс  условие их равнопрочное™ при изгибе или приближение геометрической формы рессоры к форме балки равного сопротивлени , .

Пон тие равного сопротивлени  балки подразумевает возникновение при изгибе балки в любых поперечных сечени х нормальных -напр жений одинаковой интенсивности и выражаетс  уравнением.

а Г7 M(x)/W(x) const ,. (1)

где М(х) - изгибающий момент, возникающий в сечени х балки от действи  поперечной сосредоточенной силы;

W(x) - момент сопротивлени  поперечного сечени  балки;.

х - ось1 координат, совпадающа  с продольной осью балки;

а-возникающие напр жени ;

а - допускаемые напр жени . . Условие, выраженное уравнением 1, выполн етс  дл  балок со строго определенным законом изменени  вдоль продольной оси значений момента сопротивлени  W(x). А так как значени  W(x) определ ютс  геометрическими параметрами поперечного сечени , то этот закон изменени  имеет силу и дл  параметров рессоры.

В конструкци х рессор выполнение этого услови  достигаетс  разными способами: набором листов одинаковой ширины и одинаковой толщины, но разной длины; набором листов одинаковой длины, но с переменным по длине профилем; набором

ч ч сл с 

листов полого профил  с посто нной толщиной стенки, но разной длины.

Известна рессора, состо ща  из трубчатых листов неодинаковой длины, имеющих в поперечном сечении замкнутый полый профиль с посто нной вдоль продольной оси листа толщиной стенки, причем площадь поперечного сечени  трубчатых листов посто нна по длине, а размеры замкнутого полого профил  измен ютс  нелинейно по длине от середины листов к концам , име  максимальную высоту и минимальную ширину в центральной части

В собранном виде така  рессора приближаетс  к балке равного сопротивлени  и при сборке из 3- 5 листов может быть классифицирована , как малолистовз . Недостатком ее  вл етс  выполнение толщины стенки каждого листа вдоль его продольной оси посто нной, что не позвол ет при заданной характеристике жесткости листовой подвески снизить до минимально возможного уровень напр жений, возникающих в лист-ix рессоры при ее изгибе, и тем самым увеличить ресурс долговечности рессоры.

Цель изобретени  - увеличение долговечности рессоры при посто нной или измен ющейс  ширине каждого ее листа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, ч го в малолистовой рессоре, содержащей полые листы, каждый из которых выполнен с измен ющейс  высотой от центра к периферии , толщина стенки в поперечном сечении выполнена убывающей от центра к перифе рии.

Благодар  изменению толщины стенок полых листов рессоры, а также изменению суммарной площади поперечного сечени  пакета листов в рессоре достигаетс  наиболее эффективное приближение геометрической формы как всей рессоры, так и составл ющих ее листов к форме балки равного сопротивлени . Это позвол ет увеличить упругие характеристики листов и всей рессоры в целом, тем самым увеличить ее долговечность, поскольку при одинаковых величинах прогибов рессор предлагаема  рессора (в силу того, что максимально допустимые напр жени  возникают в ее листах при больших величинах прогиба)характеризуетс  меньшим уровнем возникающих напр жений.

На фиг. 1,2 схематично представлен лист рессоры, общий вид; на фиг.З, 4, 5 - сечени  рессоры по соответствующим плоскост м на фиг. 1.

Лист рессоры (фиг. 1,2}  вл етс  полым замкнутым элементом преимущественно криволинейной формы с наибольшей высотой в центральной части и наименьшей на

концах Поперечные сечени  Л Л, В-Б и В- В лис з рессоры (фиг.3,4 5) показывают, как измен ютс  высота h и ширима b листа, а также толщина t стенки листа от центрального семенит В-В листа к его концам На концах листы рессоры сплющены и имеют максимальную ширину Ь, котора  затем уменьшаетс  по мере того как увеличиваетс  высота h В центральном сечении В-В

высота h листа достигает своего максимального значени , а ширина b - минимального. Нелинейно измен ютс  не гопько размеры поперечных сечений но и их площади в силу тош, что толщина t сгенки листа не

 вл е,с  одинаковой по всей поверхности листа и уменьшаетс  вдоль продольной оси листа ог его центрального сечени  в обе стороны к концам, те лист имеет максимальную толщину стенки з центральном сеченги В В и минимальную в сечении А-А. Это нелинейное изменение толщины стенки лис)а соответствует условию выраженному уравнением

Поп изготовлении лисюв рессорь с посто н .юй шириной по осей длине, т е при b - const уравнение 1 также выполн етс .

Предлагаема  рессора собираетс  из описанных листов, количество которых вы- бираеге  в зависимости от требонаний к упругим характеристикам рессоры и от максимальной толщины их стенки Фиксаци  листов рессоры в пакете и крепление концов рессоры о подвеске осуществл ютс  известными способами, например при помощи хомута и проушин соответствен но

Форма поперечного сечени  листов рессоры может быть различной пр моугольной , эллиптической, трапецеидальной и т.д. Изобретение иллюстрируетс  следующик .и примерами (табл. 1-6).

Пример - расчет геомефических параметров рессор, собранных из полых листов одинаковой эффективной длины с идентичной формой поперечного сечени ,

при этом значени  h, b и t - переменные. Г1 р и м е р 2 - то же, но при b - const. В качестве исходных параметров дл  расчета рессор использованы исходные параметры рессоры передней подвески большегруоных автомобилей серим МАЗ

L 190 см - эффективна  длина листов рессоры ( рассто ние между установоч- ми кронил зйнами рессоры); В0 - 9 см - ширина листов рессоры в сечение приложени  нагрузки (середина рессорной площадки);

Р кг- среднее значение нагрузки на одну рессору передней подвески автомобилей серии МАЗ,

- значение нагрузки на один лист рессоры,

п - количество листов в рессоре;

о 5500 кг/см - значение допускаемого напр жени , прин тое согласно реко- мендаци м дл  материалов малолистовых рессор большегрузных автомобилей;

Е 2 , I06 кг/см2 - модуль нормальной упругости рессорной стали;

В, Н1, Н2, Т - соответственно текущие ширина листа, высота внутренней полости поперечного сечени  листа, обща  толщина листа и толщина стенки полого профил .

Расчет геометрических параметров предлагаемой рессоры произведен с использованием численных методов на ЭВМ и базируетс  на удовлетворении уравнению 1 работы балки равного сопротивлени  с проверкой прочности по нормальным и ка-

сательным напр жени м, возникающим при поперечном изгибе рессоры.

Выполнение толщины стенки полого профил  каждого листа рессоры убывающей от центра к периферии повышает упругие характеристики рессоры, снижает ее вес, следовательно, повышает долговечность рессоры, позвол ет сэкономить дорогосто щую рессорную сталь.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Малолистова  рессора, содержаща  полые листы, каждый из которых в поперечном сечении с измен ющейс  высотой от центра к периферии, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  долговечности при посто нной или измен ющейс  ширине каждого листа рессоры, толщина стенки в поперечном сечении убывающа  от центра к периферии.

   Таблица 1

   Число л истое 1 , о 5500 кг/см2, Е кг/см2, Р 2775 кг, L 190 см, В0 9 см,

   Н0 4 см, Р - 2775 кг

   Прогиб 8,77406 см. Вес 26,886 кг.

   Таблица 2

   Число листов-2 а3 5500 кг/см2, Е 2-Ю6 кг/см2, Р 2775 кг, L 190см, В0 9 см, Н0- 2,7 см2, Р 1387,5кг.

   Прогиб 12,0679 см ,879 кг

   Число листов 3 о

   Х.,см

   О

   9,5

   19 28,5

   38 47.5

   57 66,576 85,5 .95.

   Прогиб 13,9828 см, вес 59,3505.

   Т а б л и ц а 4

   Число листов fJ J-5500 кг/см2, Е-2-106 кг/см2, Р-2775 кг,, L-190 см, см, Н-4 см

   кг

   Прогиб 11,7768 см, вес 12,4465 кг

   Таблица 5

   i90 см, В0 9 см, Н 2,7 см, Р

   Таблица б

   Число листов 3f

   а 5500 кг/см2 Е 2«106 кг/см2, Р 2775 кг, L 190см, В0 9 см, Н 2,2 см, Р 925 кг

   Прогиб 13,9654 см, вес 55,9887 кг