[发明专利]多重变刚度汽车悬架弹簧

说明书

技术领域

本发明属于弹性元件，具体的说是一种多重变刚度汽车悬架弹簧。

背景技术

汽车悬架弹簧是车架(或车身)与轴(或车轮)之间的弹性联结元件，它能缓和行驶中车辆受到的冲击力，保证人员舒适、安全；衰减由于弹性系统引进的振动，保持稳定的姿势，改善操纵稳定性。因此悬架结构的形式和性能决定了汽车行驶的平顺性、操纵稳定性和舒适性。

弹簧是悬架结构的关键零件，而悬架弹簧广泛使用于轿车、小型乘坐车，这种悬架弹簧每辆车有4个，在汽车行驶过程中，承受高频往复压缩运动，起着缓冲和减震的作用，其质量好坏，对车辆的平稳性、安全性起着至关重要的作用。目前广泛使用的悬架弹簧是等线径、等截面的圆柱形悬架弹簧，在不同的载荷条件下其刚度不变，因而平顺性、舒适性没法满足乘客日益提高的需求，而且在承受较大冲击时，弹簧圈之间易发生碰撞而发出噪声。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的平顺性、舒适性差的缺陷，提供一种多重变刚度汽车悬架弹簧，并在此基础上克服其承受较大冲击时，弹簧圈之间易发生碰撞而发出噪声的缺陷。为此，本发明采用以下技术方案：

多重变刚度汽车悬架弹簧，由一根弹簧丝卷绕成螺旋状，其特征是所述弹簧丝的直径自中间部位向两端部位由大变小。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征：

该螺旋状弹簧的节距自中间部位向两端部位由大变小。

该螺旋状弹簧的弹簧圈外径和弹簧圈内径自中间部位向两端部位由大变小。

本发明的有益效果是：

变刚度的弹簧主要特点是：

1、舒适性：弹簧刚度随载荷的变化而自动调节，使驾乘人员感到舒适和稳定；

2、平稳性：可减少倾斜、侧摆、行驶漂移，补偿车辆的重量分布不均；

3、超强度性：承载能力从普通悬架弹簧的600磅可提高到变刚度悬架弹簧的1100磅；

4、空间小：由于弹簧圈中间大，两头小，受力时小圈可压进到大圈内，从而减小安装尺寸，满足日益苛刻的弹簧安装空间要求，同时为降低车辆的重心，提高行车的稳定性创造条件；

5、轻量化：减小弹簧重量30-40％，从而使整车的自重减轻；

6、无噪声：可避免承载时弹簧并圈，从而减小噪音。

7、高疲劳性：可使安全疲劳寿命在1100-1200MPa的设计应力下达到50万次。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为制成本发明的弹簧丝的示意图。

具体实施方式

如图1、2、3多重变刚度汽车悬架弹簧，由一根直径自中间向两端逐渐变细的弹簧丝卷绕成螺旋状，该螺旋状弹簧的节距自中间部位向两端部位由大变小，其弹簧圈外径和弹簧圈内径自中间部位向两端部位由大变小。

以下是一组具体技术参数：

设计应力：1100-1200MPa。

尺寸参数(mm)：弹簧丝直径d为8～20；两端部的弹簧圈内径D2≥30；中间部的弹簧圈外径D1≤200；两端材料直径变化部分的展开长度可达1200；压并极限高度≤45。

负荷特性：1、刚度随载荷的变化而变化；2、刚度偏差≤±4％。

疲劳测试：在工作行程之间进行50万次疲劳试验后，负荷损失不大于工作负荷值的2％，高度损失不大于自由高度的2％，弹簧不断裂。

表面单边脱碳层深度：≤弹簧丝直径的0.8％。

弹簧压至工作极限位置：圈与圈无接触、无噪音。

喷丸强化：喷丸强度0.4～0.5A；残余压应力600Mpa以上；表面覆盖率≥100％。

表面喷涂：盐雾试验480小时后沿划线两侧单边锈蚀量不超过3mm。