торсионная подвеска колесно-транспортного средства

Формула изобретения

Торсионная подвеска колес транспортного средства, содержащая амортизатор, торсионные валы, каждый из которых расположен в защитных трубах, которые с одной стороны соединены через поперечные рычаги и пальцы со стойкой колеса, а с другой - через кронштейны с рамой, при этом каждый торсионный вал состоит из отдельных труб и сердечника, снабженных многогранными головками, причем каждый рычаг и кронштейн имеют головки, у которых внутренняя часть выполнена в виде многогранной конструкции, отличающаяся тем, что торсионный вал выполнен составным трубчато-стержневым, жестко закрепленным посредством многогранной головки наружной трубы к кронштейну, в свою очередь, на свободную головку сердечника жестко посажены поперечный рычаг и крестовина, которая установлена с возможностью взаимодействия с шипами, выполненными на торцевой поверхности наружной трубы, имеющей большую жесткость, чем промежуточная труба и сердечник, обладающие одинаковой жесткостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению и конкретно касается конструкции подвески колес транспортного средства.

Известна подвеска колес транспортного средства (патент Российской Федерации 2102252, В 60 G 11/18, 1997), выбранная в качестве прототипа и содержащая амортизатор, торсионные валы, каждый из которых расположен в защитных трубах, которые с одной стороны соединены через поперечные рычаги и пальцы со стойкой колеса, а с другой - через кронштейны с рамой. Торсионный вал состоит из отдельных труб и цилиндрического сердечника, которые выполнены с различными предварительными углами закрутки и снабжены многогранными головками, причем угол закрутки сердечника больше угла закрутки промежуточной трубы, а ее угол больше наружной трубы, при этом сердечник длиннее прилегающей к нему промежуточной трубы, а она длиннее последующей наружной на величину многогранных головок. Диаметры рабочих поверхностей труб и сердечника больше, чем диаметральные расстояния между гранями их головок. Сердечник и трубы соединены между собой трапецеидальной резьбой. Рычаг и кронштейн снабжены головками, у которых внутренняя часть выполнена в виде ступенчатой многогранной конструкции, при этом один конец каждого торсионного вала соединен с головкой рычага, а другой - с головкой кронштейна.

Недостатками прототипа являются: низкая надежность подвески, так как, во-первых, торсионный вал при максимальных динамических ходах колеса воспринимает всю максимальную нагрузку по всей своей длине, что приводит к разрушению вала; во-вторых, поперечный рычаг крепится к торсионному валу консольно, нагружая его дополнительно изгибающим моментом, что приводит к дополнительным нагрузкам; подвеска имеет невысокую плавность хода, это вызвано линейной зависимостью жесткости от угла закрутки торсионного вала.

Изобретение направлено на повышение надежности и плавности хода.

Технический результат достигается тем, что торсионная подвеска колес транспортного средства, содержащая амортизатор, торсионные валы, каждый из которых расположен в защитных трубах, которые с одной стороны соединены через поперечные рычаги и пальцы со стойкой колеса, а с другой - через кронштейны с рамой, при этом каждый торсионный вал состоит из отдельных труб и сердечника, снабженные многогранными головками, причем каждый рычаг и кронштейн имеют головки, у которых внутренняя часть выполнена в виде многогранной конструкции, а торсионный вал выполнен составным трубчато-стержневым, жестко закрепленным посредством многогранной головки наружной трубы к кронштейну, в свою очередь на свободную головку сердечника жестко посажены поперечный рычаг и крестовина, которая установлена с возможностью взаимодействия с шипами, выполненными на торцевой поверхности наружной трубы, имеющей большую жесткость, чем промежуточная труба и сердечник, обладающие одинаковой жесткостью.

На фиг. 1 изображена подвеска, общий вид; на фиг.2 - узел торсионного вала с рычагом и кронштейном; на фиг.3 - разрез А-А (сечение поверхности крестовины и шипов); на фиг. 4 - график зависимости жесткости С_т от угла закрутки L торсиона.

Подвеска колес транспортного средства состоит из амортизатора 12, торсионных валов 10, расположенных в защитных трубах. Торсионный вал 10 соединен через поперечные рычаги 1 и пальцы со стойкой 13 колеса 14, а с другой - через кронштейн 8 с рамой. При этом каждый торсионный вал 10 является составным трубчато-стержневым и состоит из наружной 6, промежуточной 7 труб и цилиндрического сердечника 3, снабженные многогранными головками. Рычаг 1 и кронштейн 8 имеют головки, у которых внутренняя часть выполнена в виде многогранника. Торсионный вал 10 жестко закреплен посредством многогранной головки наружной трубы 6 к кронштейну 8. На свободную головку сердечника 3 жестко посажены поперечный рычаг 1 и крестовина 5, которая установлена с возможностью взаимодействия с шипами 4, выполненными на незакрепленной на корпусе торцевой поверхности наружной трубы 6, имеющая большую жесткость, чем промежуточная труба 7 и сердечник 3, обладающие одинаковой жесткостью.

Подвеска работает следующим образом.

При наезде колеса транспортного средства на препятствие усилие передается по следующему пути: колесо 14, стойка 13, рычаг 1. Посредством многогранных головок последовательно усилие передается от поперечного рычага 1, сердечника 3, промежуточной трубы 7, наружной трубы 6, соединенной жестко с кронштейном 8 на раму 11. В результате чего торсионный вал 10 закручивается и создает реакцию, пропорциональную моменту кручения рычага 1. При этом сердечник 3 и промежуточная труба 7 закручивается на одинаковый угол, а наружная труба 6 на меньший, так как обладает большей жесткостью. При достижении максимального угла закрутки промежуточной трубы 7 и сердечника 3 крестовина 5 входит в зацепление с шипами 4 наружной трубы 6 и отключает промежуточную трубу 7 и сердечник 3. При этом жесткость промежуточной трубы 7 и сердечника 3 складывается с жесткостью наружной трубы 6, обеспечивая нелинейную характеристику, и перестает скручивать сердечник 3 и промежуточную трубу 7. При преодолении колесом транспортного средства препятствия деформация с элементов составного торсионного вала 10 снимается и подвеска переводится в исходное состояние.

Настоящее изобретение позволяет повысить надежность подвески, так как торсионный вал выполнен составным трубчато-стержневым с рычагом, крепящимся к торсиону неконсольно. При этом плавность хода достигается нелинейной зависимостью жесткости от угла закрутки торсиона.