7.2 Спиральные пружины

Спиральные пружины нашли наиболее широкое применение в подвесках легковых автомобилей и независимых подвесках малотоннажных грузовых автомобилей и автобусов. По сравнению с рессорами они компактны, имеют малую массу, бóльшие энергоемкость и долговечность, обеспечивают автомобилю высокую плавность хода и не требуют технического обслуживания. В то же время, в пружинах практически отсутствует трение, и они могут передавать только силы, действующие вдоль оси, поэтому пружинная подвеска требует наличия сложного направляющего и эффективного демпфирующего устройств.

Немаловажным фактором является удобство установки пружин соосно амортизаторам или стойкам подвески (рисунок 7.11), либо между рычагами и кузовом.

poyasneniya_pkio43_01

Рисунок 7.11: Стойка подвески с конической пружиной

В подвесках применяют цилиндрические, конические и бочкообразные пружины (рисунок 7.12).

poyasneniya_pkio43_02

Рис. 7.12: Пружины, применяемые в подвеске

а – цилиндрические; б – коническая с переменным шагом навивки; в – бочкообразная

 

При сжатии пружины ее витки сближаются и закручиваются. У цилиндрических пружин при деформации расстояние между витками сохраняется, и они имеют линейную характеристику жесткости (упругости), т.е. деформация пропорциональна приложенному усилию, а жесткость постоянна.

poyasneniya_pkio43_03

Рис. 7.13: Бочкообразная пружина из прутка переменного диаметра

Конические и бочкообразные пружины имеют переменную жесткость. Это обеспечивается формой пружин, переменным шагом их навивки или изготовлением из прутка переменного диаметра (рисунок 7.13).

 

При сжатии пружин с переменным шагом навивки сначала сближаются менее жесткие витки, а после их соприкосновения в работу вступают более жесткие.

Конструкция бочкообразных пружин, как правило, предусматривает уменьшение диаметра прутка на концах пружины и исключает их касание друг о друга, делая пружину компактной и практически бесшумной в эксплуатации. На ровной дороге или при частичной нагрузке, они с менее жесткими концевыми витками обеспечивают хорошую плавность хода и общее снижение нагрузки на элементы подвески и рулевого управления. На неровной дороге или при полной нагрузке в работу включается более жесткая часть пружины, в результате чего, прогрессивно возрастает жёсткость подвески.

Бочкообразные пружины более сложные в изготовлении, но при одинаковой жесткости с коническими пружинами имеют значительно меньшую массу (например, показанные на рисунке 7.12 новые бочкообразные пружины задней подвески автомобиля Porsche 911 GT3 при одинаковой жесткости 105 Н/мм на 600 г легче конических).

Пружины подвесок обычно изготовляют из калиброванной проволоки круглого сечения из легированных сталей 55С2А, 60С2А, 60С2Г и др.

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о