專利名稱:新型多片式整體板簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種板簧,是一種可整體同時(shí)受力的板簧。
背景技術(shù):
板簧由多片長(zhǎng)度不同的弧形板片例如圖1中的板片1、2、3、4重疊在一起并用緊固件10從中部緊固在一起構(gòu)成,多用于汽車(chē)減振,具有彈性好的特點(diǎn)。目前,將板簧用于建筑工程或橋梁工程,也取得了較好的效果。
由于板簧目前應(yīng)用最廣泛的是在汽車(chē)領(lǐng)域,所以目前板簧的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)仍然采用的是汽車(chē)板簧的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),采用日本規(guī)范作法。由于汽車(chē)載重一般最大只有幾十噸重,一般汽車(chē)板簧所用的合金材料為60Si2Mn,而建筑或橋梁結(jié)構(gòu)重量可達(dá)幾十萬(wàn)噸至幾百萬(wàn)噸,所以普通的汽車(chē)上使用的板簧不能滿足建筑或橋梁彈簧對(duì)剛度的需要。為提供板簧的剛度以適應(yīng)建筑或橋梁的要求,為此建筑或橋梁結(jié)構(gòu)要采用高等級(jí)合金材料,例如35CrTi和38SiMnVB等材料,但也僅使材料的剛度最大提高至1.3倍,而且材料價(jià)格也比普通板簧用的合金材料高許多。因此,用于建筑或橋梁結(jié)構(gòu)的板簧還要通過(guò)增加板片的數(shù)量來(lái)提高板簧的承載力和剛度。
因?yàn)榘寤傻陌迤侵丿B在一起的,在受力時(shí)板片的曲率半徑會(huì)發(fā)生變化,此時(shí)其相鄰的各片在長(zhǎng)度方向發(fā)生相對(duì)位移,即有滑動(dòng)產(chǎn)生。特別是為了防腐的需要還要對(duì)板片進(jìn)行煮黑處理,所以板片之間由于漆膜的存在其摩擦力更小。因此,目前所有的板簧的板片均是各片單獨(dú)工作的。也就是說(shuō),目前由N片板片構(gòu)成的板簧整體最大承載能力是單片板片的N倍。由于建筑或橋梁的重量是遠(yuǎn)大于汽車(chē)的重量的,因此這一方面造成所需板簧的板片數(shù)量也是很大的,這使得成本成倍增加,另一方面整體厚度過(guò)厚時(shí)無(wú)法進(jìn)行金屬熱處理,或淬火不透。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前板簧用于建筑或橋梁結(jié)構(gòu)存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種新型的多片式板簧,這種多片式板簧可整體工作,因而其承載能力可以成平方關(guān)系增加,降低了板簧的成本。
本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案,一種新型多片式整體板簧,包括多片重疊在一起的長(zhǎng)度不同的板片,相鄰的板片中長(zhǎng)度較短的板片至少在其靠近兩端的部分與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的板片通過(guò)緊固構(gòu)造相互結(jié)合,使其不能發(fā)生相對(duì)位移。
本發(fā)明由于通緊固構(gòu)造使得相鄰板片之間相互結(jié)合,在由多片板片構(gòu)成的板簧受力時(shí),相鄰板片不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移,使得板簧能夠整體工作,大大提高了其整體剛度及承載力,因此可減少板片數(shù)量降低其成本,特別適合于建筑或橋梁以及大型載重汽車(chē)使用。
圖1為現(xiàn)有的多片板簧結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的新型多片式整體板簧結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的I的局部放大圖。
圖4為本發(fā)明的新型多片式整體板簧的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的新型多片式整體板簧作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖2和圖3所示,是本發(fā)明的一種新型多片式整體板簧結(jié)構(gòu)示意圖,由長(zhǎng)度不同的4片板片1、2、3、4重疊在一起組成,并用卡子等緊固件10將中部位置緊固在一起。在相鄰的板片中,長(zhǎng)度較短的板片在其靠近兩端的部分與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的板片通過(guò)凹凸結(jié)構(gòu)21、32、43相嵌合,這樣在板簧上施加作用力時(shí),由于相鄰板片相互嵌合的凹凸結(jié)構(gòu)的抗剪力的作用,阻止了相鄰板片之間發(fā)生滑動(dòng),使重疊部分相當(dāng)于一個(gè)整體部件。凹凸結(jié)構(gòu)中的凸起結(jié)構(gòu)為板片上的凸點(diǎn),而凹結(jié)構(gòu)則為對(duì)應(yīng)板片上對(duì)應(yīng)位置的凹槽,其數(shù)量和截面積以及在板片上的分布根據(jù)所受載荷的大小產(chǎn)生的剪切力進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)然,相鄰的板片還可以在靠近其端部的位置用圖4所示的方式采用銷釘5或螺栓等緊固構(gòu)造使相互緊固結(jié)合,或用卡子卡緊在一起,以防止發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。但采用銷釘或螺栓時(shí)由于設(shè)置通孔,會(huì)使板片在該位置的強(qiáng)度降低幅度比采用凹凸結(jié)構(gòu)大。
根據(jù)矩形截面材料的抗彎截面模量公式W=bh2/6可知,其中h為板片的厚度,當(dāng)采用n個(gè)厚度為h的板片疊加在一起時(shí),則由于采用圖2或圖4所示結(jié)構(gòu),n個(gè)板片是作為整體受力部件,其整個(gè)板簧的抗彎截面模量則為W=b(nh)2/6=n2(bh2/6),即為單片板片抗彎截面模量的n2倍。
當(dāng)采用圖1所示可以發(fā)生滑動(dòng)位移的普通板簧結(jié)構(gòu)時(shí),由于板簧的板片是分片工作,所以n片板片構(gòu)成的板簧的抗彎截面模量為各片的疊加值,即W′=n(bh2/6),即為單片板片的n倍。
由于n為自然數(shù),所以對(duì)于板片數(shù)量相同的彈簧,采用本發(fā)明的技術(shù)方案,其由多片板片組成的板簧整體的承載力要大于普通結(jié)構(gòu)的板簧的承載力,因此在同樣載荷條件下可以有效減少板片的數(shù)量,或者采用價(jià)格更低的板片材料,因此可以降低板簧的成本。
權(quán)利要求
1.一種新型多片式整體板簧,包括多片重疊在一起的長(zhǎng)度不同的板片,其特征在于相鄰的板片中長(zhǎng)度較短的板片至少在靠近其兩端的部分與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的板片通過(guò)緊固構(gòu)造相互結(jié)合,使其不能發(fā)生相對(duì)位移。
2.如權(quán)利要求1所述的新型多片式整體板簧,其特征在于所述的緊固構(gòu)造為相鄰板片上的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的新型多片式整體板簧,其特征在于所述的緊固構(gòu)造為穿過(guò)相鄰板片的螺栓或銷釘。
4.如權(quán)利要求1所述的新型多片式整體板簧,其特征在于所述的緊固構(gòu)造為將相鄰板片卡緊在一起的卡子。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型多片式整體板簧,包括多片重疊在一起的長(zhǎng)度不同的板片,相鄰的板片中長(zhǎng)度較短的板片至少在其靠近兩端的部分與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的板片通過(guò)緊固構(gòu)造相互結(jié)合,使其不能發(fā)生相對(duì)位移。這種新型多片式整體板簧可提高整個(gè)板簧的承載能力,使現(xiàn)有板簧的工作原理發(fā)生質(zhì)的改變。材料用量相等時(shí)承載力和剛度大大增加,因此可降低板簧的成本,節(jié)約資源、能源,特別適用于大型載重汽車(chē)、建筑結(jié)構(gòu)或橋梁結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F16F1/26GK1928386SQ200610139159
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者徐國(guó)彬, 崔玲 申請(qǐng)人:徐國(guó)彬, 崔玲