一种变刚度螺旋弹簧制造技术

本实用新型专利技术提供了一种变刚度螺旋弹簧，该螺旋弹簧有效圈共分为四段，从螺旋弹簧下端起为1圈支撑圈，随后为螺旋弹簧第一段有效圈，第一段有效圈由6圈中径为A1、节距为B1的主工作圈构成；螺旋弹簧第二段有效圈为1圈过渡圈，第二段有效圈的中径由A1均匀变为A2，节距为B1不变；螺旋弹簧第三段有效圈共1圈，第三段有效圈的中径为A2、节距为B1不变；螺旋弹簧第四段有效圈共0.5圈，第四段有效圈的中径为A2、节距为B2，其中，A1大于A2，B1大于B2；本实用新型专利技术在正常载荷下螺旋弹簧的刚度不变，而在第一段有效圈压并至车轮上跳极限行程中，逐渐增加刚度，直至螺旋弹簧刚度大于工作刚度一个数量级，起到限制车轮上跳量、保护螺旋弹簧的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种变刚度螺旋弹簧
本技术设计属于汽车悬架系统领域，具体涉及一种变刚度螺旋弹簧。
技术介绍
螺旋弹簧的主要功能是将地面对车轮的作用力传递给车架、副车架；同时通过螺旋弹簧压缩与伸张，缓和不平路面引起的振动和冲击。中国专利授权公告号为CN202140488U的技术专利文献公开了一种车用悬架螺旋弹簧，所述的螺旋弹簧分为节距不同的两个部分。在车辆半载时，比常规弹簧刚度更低，降低悬架的偏频，提高平顺性，车辆在过弯时，可变刚度弹簧的刚度变大，提高整车侧倾刚度。但是需要指出两点：(1)该结构适用于满载、空载相差较大的车桥上，对于载荷相差很小的位置，例如车辆的前轴，变刚度的意义不大；(2)通过节距调节刚度，会导致螺旋弹簧较高，不利于紧凑布置。目前大多数变刚度螺旋弹簧的设计情况：(1)基本通过节距、中径甚至丝径的变化来达到刚度改变，这种变刚度螺旋弹簧主要随载荷增加，刚度同时增加，提高整车平顺性，适合于载荷变化较大的位置，对于空、满载变化不大的前悬架，优势并不明显。(2)螺旋弹簧的制作工艺复杂，尤其是改变螺旋弹簧丝径，或布置空间需要较大。
技术实现思路
本技术提供了一种变刚度螺旋弹簧的新设计思路，考虑前悬架载荷变化很小，布置空间有限等输入条件，设计成在正常载荷下螺旋弹簧的刚度不变，而在主体工作圈压并至车轮上跳极限行程中，逐渐增加刚度，直至螺旋弹簧刚度大于工作刚度，起到限制车轮上跳量、保护螺旋弹簧及其他结构件的作用。本技术采用如下技术方案：一种变刚度螺旋弹簧，其特征在于，该螺旋弹簧有效圈共分为四段，从螺旋弹簧下端起为1圈支撑圈，随后由下至上依次为螺旋弹簧第一段有效圈、螺旋弹簧第二段有效圈、螺旋弹簧第三段有效圈和螺旋弹簧第四段有效圈，螺旋弹簧第一段有效圈由6圈中径为A1、节距为B1的主工作圈构成；螺旋弹簧第二段有效圈为1圈过渡圈，螺旋弹簧第二段有效圈的中径由A1均匀变为A2，节距为B1不变；螺旋弹簧第三段有效圈共1圈，螺旋弹簧第三段有效圈的中径为A2、节距为B1不变；螺旋弹簧第四段有效圈共0.5圈，螺旋弹簧第四段有效圈的中径为A2、节距为B2，其中，A1大于A2，B1大于B2。本技术所述的一种变刚度螺旋弹簧实现功能的原理如下：(1)螺旋弹簧作用部分共分四段，第一段为主体工作圈，其与第三段中径不同，中间由第二段过渡连接，第四段节距变小，在第一段工作圈压并至车轮上挑极限行程中，逐渐增加刚度，满足悬架系统工作载荷下的刚度需求，同时起到限制上跳、保护工作圈螺旋弹簧的作用；(2)螺旋弹簧底部支撑圈为1圈，不压并也不磨平，嵌入螺旋弹簧底座，抵消螺旋弹簧装配后弯曲产生的横向力，并且防止螺旋弹簧由于运动而发生转动；(3)螺旋弹簧顶部支撑圈磨平，与螺旋弹簧套筒衬垫平行接触，避免啃食衬垫。本技术所述的一种变刚度螺旋弹簧，设计成在正常载荷下螺旋弹簧的刚度不变，而在第一段有效圈压并至车轮上跳极限行程中，逐渐增加刚度，直至螺旋弹簧刚度大于工作刚度一个数量级，起到限制车轮上跳量、保护螺旋弹簧的作用。附图说明图1所示为本技术所述的一种变刚度螺旋弹簧的结构示意图；图2所示为本技术所述的一种变刚度螺旋弹簧刚度曲线示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的详细描述：如图1所示，一种变刚度螺旋弹簧，该螺旋弹簧有效圈共分为四段，从螺旋弹簧下端起为1圈支撑圈，随后由下至上依次为螺旋弹簧第一段有效圈、螺旋弹簧第二段有效圈、螺旋弹簧第三段有效圈和螺旋弹簧第四段有效圈，螺旋弹簧第一段有效圈由6圈中径为A1、节距为B1的主工作圈构成；螺旋弹簧第二段有效圈为1圈过渡圈，螺旋弹簧第二段有效圈的中径由A1均匀变为A2，节距为B1不变；螺旋弹簧第三段有效圈共1圈，螺旋弹簧第三段有效圈的中径为A2、节距为B1不变；螺旋弹簧第四段有效圈共0.5圈，螺旋弹簧第四段有效圈的中径为A2、节距为B2，其中，A1大于A2，B1大于B2。最终螺旋弹簧在开始受力，到车轮上跳极限时的刚度变化达到图2所示，正常载荷下刚度不变，在第一段有效圈压并至车轮上跳极限行程中，逐渐增加刚度，直至螺旋弹簧刚度大于工作刚度一个数量级，起到限制车轮上跳量、保护螺旋弹簧的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变刚度螺旋弹簧，其特征在于，该螺旋弹簧共有四段有效圈，从螺旋弹簧下端起为1圈支撑圈，随后由下至上依次为螺旋弹簧第一段有效圈、螺旋弹簧第二段有效圈、螺旋弹簧第三段有效圈和螺旋弹簧第四段有效圈，螺旋弹簧第一段有效圈由6圈中径为A1、节距为B1的主工作圈构成；螺旋弹簧第二段有效圈为1圈过渡圈，螺旋弹簧第二段有效圈的中径由A1均匀变为A2，节距为B1不变；螺旋弹簧第三段有效圈共1圈，螺旋弹簧第三段有效圈的中径为A2、节距为B1不变；螺旋弹簧第四段有效圈共0.5圈，螺旋弹簧第四段有效圈的中径为A2、节距为B2，其中，A1大于A2，B1大于B2。

【技术特征摘要】
1.一种变刚度螺旋弹簧，其特征在于，该螺旋弹簧共有四段有效圈，从螺旋弹簧下端起为1圈支撑圈，随后由下至上依次为螺旋弹簧第一段有效圈、螺旋弹簧第二段有效圈、螺旋弹簧第三段有效圈和螺旋弹簧第四段有效圈，螺旋弹簧第一段有效圈由6圈中径为A1、节距为B1的主工作圈构成；螺旋弹簧第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凱，王兴平，张谣，徐迎秋，郑燕冬，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22