[发明专利]汽车框形钢板弹簧悬架

说明书

技术领域

本发明涉及汽车悬架，尤其涉及汽车框形钢板弹簧悬架。

背景技术

钢板弹簧是车辆悬架系统中的一个重要部件，起着承受车体重量﹑传递各方向的力和力矩以及缓冲减震的作用。现有钢板弹簧由若干长度不同的弹簧片叠加而成，由于簧片之间直接接触，在车辆行驶的过程中，每片钢板都会上下运动，从而产生摩擦，而这种摩擦又会相互作用产生噪声，再加上不同钢板的变形程度不同，从而造成行驶不平稳等问题，并且现有钢板弹簧一般都存在力学性能差，承载能力低等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单实用、承载能力强、系统可靠性高、可降低系统重量的汽车框形钢板弹簧悬架。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种汽车框形钢板弹簧悬架，包括框形钢板弹簧和固定于所述汽车的车架上的支撑销轴，所述框形钢板弹簧由平行设置的上、下两块钢板构成，所述两块钢板的一端通过弯耳连接部连为一体，另一端呈开口状并形成框形钢板弹簧的开口端，所述弯耳连接部套设于支撑销轴上，所述框形钢板弹簧的开口端通过紧固件与所述汽车的车轴连接。

所述弯耳连接部与支撑销轴通过双头螺栓紧固连接。

所述紧固件上端压设于上部的钢板上，下端穿过上、下两块钢板与车轴紧固连接。

所述上、下两块钢板中部通过一弹簧夹连接。

所述弹簧夹包括U形夹和锁销，所述U形夹夹设于上、下两块钢板上，且开口端朝上布置，所述锁销连接于U形夹的开口端，U形夹底部与下部的钢板接触，锁销与上部的钢板接触。

所述U形夹底部设有定位销，所述下部的钢板上设有定位孔，所述定位销插设于定位孔内。

所述上、下两块钢板两端的宽度大于中部的宽度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的汽车框形钢板弹簧悬架，采用框形钢板弹簧作为主要的减震支撑部件，其结构简单实用，通过有限元分析软件分别建立框形钢板弹簧和普通层叠式钢板弹簧的模型，并进行仿真对比分析，建立二者的有限元模型时，设定两种弹簧钢板厚度相等，且都设为两片，载荷取重量为1600kg车辆的四分之一，仿真分析结果显示普通钢板弹簧的最大垂直位移为242mm，而框形钢板弹簧的最大垂直位移仅为85mm，从结果中可以看出在同等载荷条件下，框形钢板弹簧的变形大约只有普通钢板弹簧的1/3，也就是说框形钢板弹簧的承载能力是普通钢板弹簧的近三倍，普通钢板弹簧要达到同等级的承载能力至需要增加一倍板材用量，也就是说在同等承载能力的情况下，框形钢板弹簧所用材料仅是普通钢板弹簧的一半；另外，仿真结果显示框形钢板弹簧的最大应力为245Mpa，偏频为1.54Hz，完全满足车辆悬架对强度及舒适性的要求，使悬架承载能力大幅度提升，材料利用率高，可以降低系统重量；框形钢板弹簧同时可以起到车辆后悬架连杆的作用，即作为运动约束件，使悬架系统的整体结构大大简化，可以省略传统悬架系统中的球头、铰销、橡胶套等附件，成本低廉；框形钢板弹簧所需的安装空间只需传统钢板弹簧安装空间的一半，其更有利于车辆其它周边部件的布置；框形钢板弹簧 与车架和车轴的连接结构也非常简单，中间没有任何磨损件，系统的可靠性提高，同时没有运动部件，可避免运动撞击而产生噪音。上、下两块钢板中部通过一弹簧夹连接，用于限制两块钢板的相对位移，确保框形钢板弹簧能够正常工作。上、下两块钢板两端的宽度大于中部的宽度，框形钢板弹簧的受力形式与悬臂梁类似，最大应力出现在两块钢板的端部，对其两端进行加宽，采取变截面的形式，可提升其力学性能。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1的A－A剖视放大图。

图3是本发明实施例中框形钢板弹簧的主剖视图。

图4是本发明实施例中框形钢板弹簧的俯视图。

图中各标号表示：

1、框形钢板弹簧；2、支撑销轴；3、车架；4、车轴；5、紧固件；6、弹簧夹；7、双头螺栓；11、钢板；12、弯耳连接部；13、定位孔；61、U形夹；62、锁销；63、定位销。

具体实施方式