Малолистовая рессора

Малолистовая рессора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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

союз советских социдлистических

PЕСПУБЛИК (si)s F 16 F 1/18

ГОСУДА Р CTR Г ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР " 1 т1 i1 3! $.«веа „„. " ;гМ1ее(з," 4

"нйг - -,н кччткЗ: г чтЗк;Егтиа чк",й аррЗГ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 485376 i /28 (22) 23.07.90 (46) 15.07.92. Бюл, N. 26 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.B.ÑTeïàíeíêo, B.À.I opoëü, Г.А,t4caeвич,,B,Е,Харлан, С.С.Be!-едис и А.П.Греченко (53) 621.567.1(088.8) (56) Пархиловский И.Г. Автомобильные листовые рессоры, M„ Машиностроение, 1978.

Феодосьев В.t4. Сопротивление материалов. M. Наука, 1967.

Горелик А.M. Малолистовые рессоры.

М„Машр1ностроение, 1981, Патент Ф Р Г N- 2841213, кл. F 16 Г 1/18, 1980.

Патент Франции N. 2187О60, кл. F 16 F 1/00, 1972, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении листовых рессор подвесок транспортных средств, Известно, что основным требованием, предъявляемым к конструкциям рессор, является условие их равнопрочности при изгибе или приближение геометрической формы рессоры к форме "балки равного сопротивления", Понятие "равного сопротивления балки" подразумевает возникновение при изгибе балки в любых поперечных сечениях нормальных напряжений одинаковой интенсивности и выражается уравнением. (ст1 З о=- М(х)/Ч/(v) = cont, . (1) где М(х) — изгибающий момент, возникающий в сечениях балки от действия поперечной сосредоточенной силы;

„, ЯЦ„„1747755 А1 (54) МАЛОЛИСТОВАЯ РЕССОРА (57) Использование: машиностроение, при изготовлении листовых рессор подвесок транспортных средств. Сущность изобретения; малолистовая рессора содержит полые листы. Каждый лист в поперечном сечении выполнен с изменяющейся высотой от центра к периферии и толщиной стенки в поперечном сечении, убывающей от центра к периферии, 5 ил., 6 табл.

W(x) — момент сопротивления поперечного сечения балки; и х — ось координат, совпадающая с продольной осью балки; о — возникающие напряжения; ((F) — допускаемые напряжения. . Условие, выраженное уравнением 1, выполняется для балок со строго определен- (Я ным законом изменения вдоль продольной (Л оси значений момента сопротивления W(x).

А так как значения W(x) апредеаякзтся геометрическими параметрами поперечного сечения, то этот закон изменения имеет силу и для параметров рессоры.

В конструкциях рессор выполнение этого условия достигается разными способами: набором листов одинаковой ширины и одинаковой толщины, но разной длины; набором листов одинаковой длины, но с переменным по длине профилем; набором

1747 755 листов поnbro профиля с постоянной толщиной стенки, но разной длины.

Известна рессора, состоящая из трубчатых листов неодинаковой длины, име ощих в поперечном сечении замкнутый полый профиль с постоянной вдоль продольной оси листа толщиной стенки, причем площадь поперечного сечения трубчатых листов постоянна по длине, а размеры замкнутого полого профиля изменя отся нелинейно по длине от середины листов к концам, имея максимальную высоту и минимальну1о ширину в центральной части.

В собранном виде такая рессора приближается к "балке равного сапротивлсния" и при сборке из 3-5 листаe Mo>êe T быть класс лфицирована, как малолистовзя. Недостаткам ее является выполнение толщины стенки каждого листа вдоль его продольной оси постоянной, что не позволяет при заданной характеристике жесткости листовой подвески снизить до л1инимально возможного уровень напряжений, возникающих в лист=х рессоры при ее изгибе, и тем самым увел учить ресурс долговечности рессоры.

Цель изобретения — увеличение дол"овечности рессоры при постоянной или из 1ен яющейся ш лри не каждого ее л иста, Поставленная цель достигается тем, гго в малолистовой рессоре, содержащей lioлые листы, каждый из которых выполнен с изменя ащейся высотой DT центра к периферии, толщина стенки в попсречном сечении выполнена убывающей оТ центра к периферии.

Благодаря изменению толщины cTeHGK полых листов рессоры, а так>ке изменению суммарной площади поперечного сечения пакета листов в рессоре достигается наиболее эффективное приближение геометрической формы как всей рессоры, так и составляющих ее листов к форме "балки равного сопротивления", Это позволяет увеличить упругие характеристики листов и всей рессоры в целом, тем самым увеличить ее долговечность, поскольку при одинаковых величинах прогибов рессор предлагаемая рессора (в силу того, что максимально допустимые напряжения возникают в ее листах и ри больших величинах прогиба) характеризуется меньшим уровнем возникающих напряжений.

На фиг.1,2 схематично представлен лист рессоры, общий вид; на фиг.3, 4, 5— сечения рессоры по соответствующим плоскостям HB фиг,1.

Лист рессоры (фиг.1,2) является полым замкнутым элементом преимущественно криволинейной формы с наибольшей высотой в центральной части и наименьшей нз

Г

"1 (\

dQ

4е

50 концах. Поперечные сечения A-Л, Б-Б и ВВ лис1э рессоры (фиг.3,4,5) показы взнзт, как изменяются высота h и свири«а Ь листа, а также толщина t стенки листа от центрального сечения В-В листа к его концам. На концах листы рессоры сплющены и имеют максимальHólo ширину Ь, которая затем уменьшается по мере того, кзк увеличивается высота h. В центральном сечении  — В вь,сата hлиста,достигает своего максимального значения, а ширинз Ь вЂ” мин1лл1зльнога, Нелинейно изменя.отся не только размеры поперечных сечений, но и их плoLLtàäè в силу тога, что толщина t стенки листа не являе.ся одинаковой по всей поверхности листа и ул1еньшается вдоль продольной оси листа от его центральногс сечения в обе сгсроны к концам, T.å. лист имеет максимальнуiо толщину стенки з центральном сечении В--В и минил1альнунз в сечении А — Л.

Это нелинейное изменение толщины стенки лис1з соответствует условию, выраженному уравнением.

При изготовлении л сгов рессорь: с постоян-lol1 шириной по всей длине, т.е, при Ь

=- const, урав-IeIIL1e 1 так>ке выполняется.

Предлагаемая ресссра собирается из аписа iкых листов, количествс которых выбирается в зависимости от требований к упругим характеристикам рессоры и от макслмальной толщины их стенки. Фиксация л лстов рессоры в пакете и крепление концов рессоры в подвеске осущесTвляloTcÿ известными способами, например, при помощи хо 1ута и проуш 1Н соответственно.

<1>срл1з поперечного сечения листов рессоры мо>кет быть различной; прямоугольной, алли тической, трапецеидальной и т,д.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами (табл.1-6).

Пример 1 — расчет геометрических параметров рессор, собранных из попых лисТоВ одинаковой эффективной длины с идентичной формой поперечного сечения, при этом значения h, Ь и t — переменные.

Пример 2 — то >I

В .<ачествс исходных параметров для расчета рессор использованы исходные параметры рессоры передней подвески большегрузных автомобилей серии MA3:

L =- 190 см — эффективная длина листов рессоры (расстояние между установочми кронштейнами рессоры);

Во = 9 см — ширина листов рессоры в сечении приложения нагрузки(середина реCC0PHOI>I ПЛОЩЗДКИ), Р -- 2775 кг — среднее значение нагрузки на одну рессору передней подвески автомобилей серии лЛЛЗ;

1747755

Р= Р/n — значение нагрузки на один лист рессоры, n — количество листов в рессоре; (а)=- 5500 кгlсм — значение допускае2 мого напряжения, принятое согласно рекомендациям для материалов малолистовых рессор большегрузных автомобилей;

Е =2 10" кг/см — модуль нормальной упругости рессорной стали;

В, Н1, Н2, Т вЂ” соответственно текущие ширина листа, высота внутренней полости поперечного сечения листа, общая толщина листа и толщина стенки полого профиля.

Расчет геометрических параметров предлагаемой рессоры произведен с использованием численных методов на 3ВМ и базируется на удовлетворении уравнени1о

1 работы "балки равного сопротивления" с проверкой прочности по нормальным и каТаблица 1 (0) = 5500 кг/см, E = 2 10 кг/см, Р = 2775 кг, L = 190 см, Bp = 9 см, Но= 4 см, Р - 2775 кг

Число листов =-1

Г х,см

Н1, Прогиб = 8,77406 см, Вес 26,886 кг

Таблица 2

Число листов =. 2 (aj = 5500 кг/см, Е = 2 10 кг/см, P = 2775 кг,1 = 190 см, Во = 9 см Hp=

2 6 2

= 2,7 см, Р = 1387,5 кг., см Н1, см

9, 19

28

38

47

57

66

Прогиб =12,0679 см., вес=44,879 кг

9 5

28,5

47,5

66,5

85 5

2,440

2,196

1,952

1,70

1,464

1,720

0,976

0;732

0,488

0,244

1.13972

1,02575

0,91177

0,79780

0,68383

0,56986

0,45588

0.,34191

Ag-,г9 f

0,1 i397

0 сательным напряжениям, возникающим при поперечном изгибе рессоры.

Выполнение толщины стенки полого профиля каждого листа рессоры убываю5 щей от центра к периферии повышает упругие характеристики рессоры, снижает ее вес, следовательно, повышает долговечность рессоры, позволяет сэкономить дорогостоящую рессорную сталь.

Формула изобретения

Малолистовая рессора, содержащая полые листы, каждый из которых в поперечном сечении с изменяюьцейся высотой от центра

15 к периферии, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности при постоянной или изменяющейся ширине каждого листа рессоры, толщина стенки в поперечном сечении убывающая от центра

20 к периферии.

1747755

Таблица 3

Число листов =. 3 jo) =5500 кгlсм, Е = 2 10 vré. n . Р—. 2775 кг, L =- 190 М, В,, =- 9 rì, Н„=t

= 2,2 см, Р == 925 и

Н2, с>М

Hl, „M

Х, см

В, см

Т, см

Поогиб = 13 9828 см, вес = 59,3505. аблица 4

Число л стаи=-1 (гг)5>00 кг/см, Е=-2" 10 Kl /см, P=2 5 vf „L=-1,0 см, Б<>-9 см, Н=:4 см

> ./, f- 2775 кг

Т,г» (БCM 1 13 "м

Н1 см

Прогиб=8,44479 см, вес=-25,424. кг

Таáлица 5

Число л. >став =- 2

Р (о)= 5500 кг/см, E =- 2 10 кг/см, Р = 2775 к, L = 190 см, Бг, =- ", см Н:= 3 7 см

1387,5 кг

Н1, см

Б,см

Прогиб = 11,7768 см, вес =- 42,4465 кг

9,5

28,5

47,5

66 5

85,5

19

28,5

47,5

66,5

85,5

0,762" 58

0.685942

0,609727

0,533511

0,457295

0,3810 9

0,304863

0,2286--1 8

О. 15243?

0,0762159

2,44043

2, 1 9639

1,95234

1,7083

1,46426

1,2202 i

0,976172

0,732129

0,488086

G, 244043

О

1,13972

1,02575

0.911778

0,7997805

0,683833

0 569861

0,455889

0,341917

0,227944

0,113972

2,199416

2 Обод8

1 93413

1,79341

1,64517 1,48>833 i 3186

1.23865

1,152>13

1,0. 622

3 99902

75Я g

3. =."; 27

3 "5 "9

3,99512

3, 7197", 2,42285

09 7 >

1.71387 L2- 1 l 04

2 69934

2.55828

2.41062

",25374

2.08762

1,90833

1,71057

1,48645

1.22794 1,11307

0,718652

0,69177

0,662202

0,629949

0,503936

0 553626

0 50Г87

0,5

0,5

0,5

С,:

0,779297

0,781301

0,780176

0,775244

0 7бг.>13

О, 49/56

0,72334

0 681299

О," 12891

0 Г, 0,5

0,77981

0,766264

0,749 122

0,727965

0,70,895

0,669232

0,627342

0,572267

0,5

0,5

0,5

9,00084

9 20502

9,41763 а,638 >7 п 87153

10,1179

10,38 ":5

10 53"-8

",0 6455

1О,7652

10,885

9

О

9 а

9 о

9

9

9

9

Таблица 6

Число листов — — 3 (о) = 5500 кг/см Е =2 10 кг/см, Р = 2775 кг, L= 190см, В =9см, Н = 2,2 см, Р =925 кг

2 б 2 I

Прогиб = 13,9654 см, вес = 55,9887 кг

Puz./ б- 8

Составитель В.Харлан

Редактор H.Ñèëüíÿãèí Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2486 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101