Листовая рессора

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: листовая рессора содержит один или несколько наложенных друг на друга листов постоянного по длине поперечного сечения. Каждый лист со стороны растяжения имеет выступ трапециевидной формы, со стороны сжатия - трапециевидную канавку. Выступ по ширине и высоте в поперечном сечении выполнен меньшим по ширине и высоте канавки. Боковые стороны выступа и соответствующей ему канавки выполнены под разными углами с образованием по ширине листа с двух сторон зазора, величина которого выбрана равной 0,05 - 0,07 ширины листа. Накладка со стороны сжатия выполнена с канавкой, поперечное сечение которой аналогично профилю сечения канавки листа. Хомуты установлены с зазором по ширине и высоте относительно выступа коренного листа. Ширина сопряженной части бокового участка листа выбрана равной 0,15 - 0,45 ширины листа. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и касается конструкции листовых рессор транспортных средств.

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.

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.

Цель изобретения снижение материалоемкости рессоры и повышение долговечности листов рессоры за счет замедления уменьшения момента инерции сечения от истирания листов в процессе эксплуатации.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения: 11 скоба; 12 болт с гайкой; 13 распорная трубка; 14 сухарь опорный.

Здесь стяжной элемент выполнен с гарантированным при работе рессоры зазором по ширине и высоте между выступом и частями стяжного элемента листов.

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.

Формула изобретения

ЛИСТОВАЯ РЕССОРА, содержащая один или несколько наложенных друг на друга листов постоянного по длине поперечного сечения, каждый из которых со стороны растяжения имеет выступ трапециевидной формы, а со стороны сжатия - соответствующую выступу трапециевидную канавку, накладку, установленную со стороны растяжения коренного места, хомуты и стяжные элементы для крепления рессоры к амортизируемому объекту, отличающаяся тем, что в каждом листе выступ в поперечном сечении по ширине и высоте выполнен меньшим ширины и высоты канавки, боковые стороны выступа и соответствующей ему канавки выполнены под разными углами с образованием по ширине листа с двух сторон зазора, величина которого выбрана в пределах 0,05 - 0,07 ширины листа, накладка со стороны сжатия выполнена с канавкой, поперечное сечение которой аналогично профилю сечения канавки листа со стороны сжатия, хомуты установлены с зазором по ширине и высоте относительно выступа коренного листа со стороны растяжения, а ширина сопряженной части бокового участка листа выбрана равной 0,15 - 0,45 ширины листа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3