Наибольшее распространение среди упругих элементов имеют листовые рессоры. Их положительными свойствами являются относительно простая технология изготовления, удобство ремонта и возможность выполнять функцию направляющего устройства. Недостаток листовых рессор - высокая металлоемкость и недостаточный срок службы. Величина потенциальной энергии при упругой деформации у рессоры в 2 – 3 раза меньше, чем торсионов и пружин. Однако и пружины, и торсионы требуют рычажного направляющего устройства, что увеличивает вес подвески. Из листовых рессор наиболее распространенными являются:
- полуэллиптическая (качающаяся серьга);
- кантилеверная (консольная);
- четвертная (защемленная).
Наибольшее распространение из них имеет полуэллиптическая рессора, серьга которой имеет наклон около 5°, а при максимальном прогибе до 40°. Листы растягиваются под действием сил S и за счет этого увеличивается жесткость рессоры.
В настоящее время применяют рессоры в проушинах которых устанавливают резиновые втулки, что уменьшает скручивающие усилия при перекосе мостов. Отрицательно влияет на работу рессор трение между листами, поэтому их смазывают графитовой смазкой, а для легковых машин применяют неметаллические прокладки. По концам рессорных листов устанавливают вставки из пластмасс или пористой резины (против сухого трения).
|
|
Материалом для изготовления рессор служат стали 55ГС, 50С2, 60С2.
Для несимметричной полуэллиптической листовой рессоры прогиб под нагрузкой Pp может быть найден по формуле:
(2.10.)
где δ – коэффициент деформации, учитывает влияние последующих листов на предыдущие, который для рессор равного сопротивления изгибу ( );
Рр – нагрузка от моста или расчетная нагрузка;
– эффективная длина рессоры;
– суммарный момент инерции рессоры в среднем сечении;
Е – модуль, продольной упругости (
ε – коэффициент асимметрии.
В существующих конструкциях коэффициент асимметрии ε=0,1¸0,3.
(2.11.)
где l –полная длина;
lо –расстояние между стремянками.
Полученное значение fp должно быть меньше значения fmax, это условие является обязательным для обеспечения нормальной работы подвески ( ).
Проверку на прочность проводим по напряжениям изгиба:
(2.12.)
где n –число листов рессоры
– максимальная нагрузка;
– эффективная длина рессоры;
b – ширина листа рессоры;
h – толщина листа рессоры.
.
(2.13.)
где – нагрузка от моста или расчетная нагрузка;
– коэффициента динамичности.
Жесткость подвески определяем по формуле:
(2.14.)
где Е – модуль, продольной упругости ( Мпа);
n –число листов рессоры;
|
|
b – ширина листа рессоры;
h – толщина листа рессоры;
– эффективная длина рессоры;
δ – коэффициент деформации, учитывает влияние последующих листов на предыдущие, который для рессор равного сопротивления изгибу ( );