一种三级变刚度钢板弹簧及汽车制造技术

本实用新型专利技术是一种三级变刚度钢板弹簧及汽车，主要是采用了三级刚度的设计。所述的三级变刚度钢板弹簧，包括主簧、副簧和辅助板簧。空载时后轴负荷较小，此时仅主簧起作用，主簧刚度为第一级刚度；满载时后轴负荷中等，此时主簧和副簧共同起作用，主簧刚度和副簧刚度加在一起的刚度为第二级刚度；大载荷时后轴负荷较大，此时主簧、副簧和辅助板簧共同起作用，主簧刚度、副簧刚度和辅助板簧刚度加在一起的刚度为第三级刚度。更多的刚度值分级，可以降低空载、满载时的振动，承载力强、舒适性更好；又可以兼顾大载荷时的较大承载的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种三级变刚度钢板弹簧及汽车
本技术涉及一种车用弹性元件，具体来讲是一种适用于轻型货车、客车及SUV车等机动车辆的三级变刚度钢板弹簧，属于汽车底盘

技术介绍
钢板弹簧是一种常见的弹性元件，主要用于汽车的非独立悬架中，它传递垂直载荷和其他的作用力及力矩，并抑制、缓和由冲击载荷引起的振动，兼具有导向元件、阻尼元件的作用，保证了车辆正常行驶。目前货车后部的钢板弹簧绝大部分采用两级刚度，是因为空载和满载两种状态下的后轴负荷相差较大。这种两级刚度钢板弹簧包括独立的主簧和副簧，具有不同的刚度。空载时后轴负荷较小，此时仅主簧起作用，主簧刚度为第一级刚度；满载时后轴负荷较大，此时主簧和副簧共同起作用，主簧刚度和副簧刚度加在一起的刚度为第二级刚度。由于一些货物的密度非常大，实际装货时后轴负荷经常会超过原定满载设计的负荷。导致从空载到满载的负荷变化量，远远大于原定设计的空载到满载的负荷变化量。针对这种不足，设计一种三级变刚度钢板弹簧，可以有效满足空载、满载和大载荷三种负荷状态下的需求。采用的三级变刚度钢板弹簧，包括主簧、副簧和辅助板簧。空载时后轴负荷较小，此时仅主簧起作用，主簧刚度为第一级刚度；满载时后轴负荷中等，此时主簧和副簧共同起作用，主簧刚度和副簧刚度加在一起的刚度为第二级刚度；大载荷时后轴负荷较大，此时主簧、副簧和辅助板簧共同起作用，主簧刚度、副簧刚度和辅助板簧刚度加在一起的刚度为第三级刚度。主簧、副簧（和辅助板簧）设计为二级刚度，副簧和辅助板簧设计为变刚度。更多的刚度值分级，可以将主、副簧刚度设计的小一点，对应在空载、满载时的振动就比较小，舒适性更好；采用辅助板簧，可以兼顾大载荷时的更大承载力的需求。本技术工艺简单、成熟，加工方便，装配容易，当整车载荷增加时，钢板弹簧刚度逐步增加，其空载刚度、满载刚度和大载荷刚度与主簧、副簧和辅助板簧组合形成的三级刚度相对应，可以保证整车的振动频率在各种载荷工况下保持相近，有效减少整车振动，提高了乘坐舒适性；同时三级刚度对应的载荷范围更大，有效解决了板簧承载能力不足的现象。本技术既满足了整车承载的需要，又提高了整车乘坐的舒适性。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种承载力强、刚度分级明确的三级变刚度钢板弹簧。本技术专利是通过以下技术方案实现的：一种三级变刚度钢板弹簧，主要由主簧叶片，通过中心螺栓装配在主簧叶片上的副簧叶片组成，主簧叶片和副簧叶片均由若干等厚弹簧片组成，还包括通过中心螺栓固定在主簧叶片和副簧叶片之间的辅助簧片，所述辅助簧片为中心厚、两边薄的渐变结构。主簧、副簧（和辅助板簧）为二级刚度，副簧和辅助板簧设计为变刚度。空载时后轴负荷较小，此时仅主簧起作用，主簧刚度为第一级刚度；满载时后轴负荷中等，此时主簧和副簧共同起作用，主簧刚度和副簧刚度加在一起的刚度为第二级刚度；大载荷时后轴负荷较大，此时主簧、副簧和辅助板簧共同起作用，主簧刚度、副簧刚度和辅助板簧刚度加在一起的刚度为第三级刚度。更多的刚度值分级，可以降低空载、满载时的振动，承载力强、舒适性更好；又可以兼顾大载荷时的较大承载的需求本技术进一步限定的技术方案为：进一步的，主簧叶片的弹簧片从上至下逐片变短，除最底下一片弹簧片外，其余弹簧片的两端分别由一个主簧卡箍套牢固定。进一步的，主簧叶片最底下一片弹簧片长度短于辅助簧片，主簧叶片最上面一片弹簧片长度长于辅助簧片。进一步的，副簧叶片的弹簧片从上至下逐片变短，除最底下一片弹簧片外，其余弹簧片的两端分别由一个副簧卡箍套牢固定。进一步的，副簧叶片最底下一片弹簧片长度长于辅助簧片。进一步的，主簧叶片为五片，副簧叶片为四片，辅助簧片为一片。进一步的，主簧叶片、副簧叶片、辅助簧片主要材料为60Si2Mn或50CrVA。一种使用如上文所述的三级变刚度钢板弹簧的货车。本技术的有益效果为：本技术工艺简单、成熟，加工方便，装配容易，当整车载荷增加时，钢板弹簧刚度逐步增加，其空载刚度、满载刚度和大载荷刚度与主簧、副簧和辅助板簧组合形成的三级刚度相对应，减少整车振动和板簧承载能力不足的现象，既满足了整车承载的需要，又提高了整车乘坐的舒适性。附图说明图1是三级变刚度钢板弹簧的示意图。图2是三级变刚度钢板弹簧的刚度曲线。图中：1主簧叶片，2主簧卡箍，3副簧卡箍，4副簧叶片，5辅助板簧叶片，6中心螺母，7中心螺栓，8衬套。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，现结合附图进一步阐述本技术专利是如何实施的：在本技术中，在未作相反说明的情况下，在所有图中使用的方位词如“上、下”是针对附图的图面方向而言的，如“内、外”是针对附图的相应部件轮廓的内和外而言的。如图1所示，根据本技术的一种实施方式，提供了一种三级变刚度钢板弹簧，主簧叶片1为五片弹簧片，其厚度是等厚的，在两侧分别安装主簧卡箍2用于固定主簧叶片。在最上部的第一片主簧叶片，其两侧端部分别设有衬套8；另外，在主簧叶片1的上部设有辅助板簧叶片5，辅助板簧叶片5为一片弹簧片，其厚度是渐变的。辅助板簧叶片5的上部设有副簧叶片4，其中副簧叶片4为四片弹簧片，其厚度是等厚的，在两侧分别安装副簧卡箍3用于固定副簧叶片4；主簧叶片1和副簧叶片4的弹簧片均是从上至下逐片变短，主簧叶片1最底下一片弹簧片长度短于辅助簧片5，主簧叶片1最上面一片弹簧片长度长于辅助簧片5。副簧叶片4最底下一片弹簧片长度长于辅助簧片5。主簧叶片1与副簧叶片4以及辅助板簧叶片5在中间位置通过中心螺栓7、中心螺母6进行固定。如图2所示，为本技术所述三级变刚度钢板弹簧的刚度曲线，横坐标代表位移，纵坐标代表受力。0-a曲线代表：主簧刚度，即第一级刚度C0a；a-b曲线代表：主簧刚度和副簧刚度加在一起的刚度，即二级刚度Cab；b-c曲线代表：主簧刚度、副簧刚度和辅助板簧刚度加在一起的刚度，即三级刚度Cbc。在本技术中，钢板弹簧的中间部分用骑马螺栓固定在车桥上，弹簧主叶片两端用钢板销和吊耳等连接在汽车车架上。需要说明的是，能够实现上述技术方案的实施方式有多种，例如主簧叶片、副簧叶片、辅助板簧叶片的片数和厚度均可按实际使用场合做调整。因此，为了方便说明本技术，在此只重点介绍其中的优选实施方式，该优选实施方式只用于说明本技术，并不用于限制本技术。所述主簧叶片、副簧叶片、辅助板簧叶片主要材料可用常见的弹簧钢，如60Si2Mn、50CrVA等。以上结合附图详细描述了本技术的优选实施方式，但是，本技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可以对本技术的技术方案进行多种简单变型（例如：主簧也可以增加使用辅助变刚度弹簧，这样就形成四级刚度弹簧。以此类推，组合成为多级刚度弹簧，满足平顺性要求），这些简单变型均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三级变刚度钢板弹簧，主要由主簧叶片（1），通过中心螺栓装配在主簧叶片（1）上的副簧叶片（4）组成，主簧叶片（1）和副簧叶片（4）均由若干等厚弹簧片组成，其特征在于：还包括通过中心螺栓固定在主簧叶片（1）和副簧叶片（4）之间的辅助簧片（5），所述辅助簧片为中心厚、两边薄的渐变结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种三级变刚度钢板弹簧，主要由主簧叶片（1），通过中心螺栓装配在主簧叶片（1）上的副簧叶片（4）组成，主簧叶片（1）和副簧叶片（4）均由若干等厚弹簧片组成，其特征在于：还包括通过中心螺栓固定在主簧叶片（1）和副簧叶片（4）之间的辅助簧片（5），所述辅助簧片为中心厚、两边薄的渐变结构。


2.根据权利要求1所述的三级变刚度钢板弹簧，其特征在于：主簧叶片（1）的弹簧片从上至下逐片变短，除最底下一片弹簧片外，其余弹簧片的两端分别由一个主簧卡箍（2）套牢固定。


3.根据权利要求2所述的三级变刚度钢板弹簧，其特征在于：主簧叶片（1）最底下一片弹簧片长度短于辅助簧片（5），主簧叶片（1）最上面一片弹簧片长度长于辅助簧片（5）。


4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟正明，蒋鹏，常超，
申请(专利权)人：南京汽车集团有限公司，上汽大通汽车有限公司南京分公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32