ЛИСТОВАЯ РЕССОРА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к листовым рессорам автотранспортных средств.
Известна листовая рессора, которая состоит из листов с поперечным сечением, состоящим из двух плоскостей, ограниченных с двух сторон боковыми радиусами (см. ГОСТ 7419-90 Прокат стальной горячекатаный для рессор. Сортамент. Чертеж 1.), при этом каждый лист рессоры имеет центральное отверстие и выполнен из термически обработанной стали (см. ГОСТ Р 51585-2000 Рессоры листовые автомобильных транспортных средств. Общие технические условия.).
Однако известная листовая рессора обладает недостаточной долговечностью и надежностью при эксплуатации из-за низкой абразивной износостойкости и фреттинг-коррозионной стойкости.
7
В качестве прототипа взята известная листовая рессора, содержащая несколько листов одинаковой ширины и разной длины с постоянным или переменным продольным профилем по всей их длине, выполненных из термически обработанной стали пониженной прокаливаемости, причем каждый лист имеет сердцевину с микроструктурой троостита, или троостосорбита или сорбита и твердостью 25…47 HRC, и расположенный по всему ее поперечному сечению поверхностный слой с микроструктурой отпущенного мартенсита с твердостью 54…60 HRC (см. патент на изобретение №2213280, МПК F16F 1/18, 2002 г. ).
Однако известная листовая рессора, при своем использовании, обладает недостаточной долговечностью и надежностью при эксплуатации, а также низкой абразивной износостойкостью и фреттинг-коррозионной стойкостью.
В основу полезной модели положена задача создания листовой рессоры не имеющего перечисленных недостатков известной листовой рессоры.
Техническим результатом при использовании предложенной листовой рессоры является повышение долговечности и надежности при эксплуатации с одновременным повышением абразивной износостойкости и фреттинг-коррозионной стойкости.
Технический результат достигается тем, что предложена листовая рессора, содержащая несколько листов с поперечным сечением, состоящим из двух плоскостей, ограниченных с двух сторон боковыми радиусами, одинаковой ширины и разной длины с постоянным продольным профилем по всей их длине и с центральным отверстием в каждом листе, выполненных из термически обработанной стали пониженной прокаливаемости, причем каждый лист имеет сердцевину с микроструктурой троостосорбита и твердостью 25…47 HRC и, расположенный по всему ее поперечному сечению, поверхностный слой с микроструктурой отпущенного мартенсита с твердостью 54…60 HRC, при этом в местах перехода плоскостей листа к боковым радиусам выполнены закругления с радиусом не менее 2 мм, все листы выполнены с зоной, расположенной вокруг центрального отверстия с двух его сторон, представляющей собой цилиндр диаметром не менее двух диаметров отверстия, высотой равной толщине поверхностного слоя с микроструктурой и твердостью сердцевины, а на всем поверхностном слое организован эффективный слой толщиной, равной 0,1-0,2 толщины поверхностного слоя, с высотой микронеровностей на поверхности не более Rz=50 мкм и микроструктурой в виде пластически деформируемого мартенсита с твердостью на 2…5 HRC больше твердости мартенсита поверхностного слоя. Кроме того, на поверхности зон и поверхности центрального отверстия может быть выполнен эффективный слой толщиной 0,6-0,8 мм с высотой микронеровностей не более Rz=12,5 мкм в виде пластически деформируемой микроструктуры сердцевины с твердостью на 2…6 HRC больше ее твердости.
Среди признаков, характеризующих предложенную листовую рессору, существенными являются:
- выполнение в местах перехода плоскостей листа к боковым радиусам закруглений с радиусом не менее 2 мм;
- выполнение всех листов с зоной, расположенной вокруг центрального отверстия с двух его сторон, представляющей собой цилиндр диаметром не менее двух диаметров отверстия, высотой равной толщине поверхностного слоя с микроструктурой и твердостью сердцевины;
- организация на всем поверхностном слое эффективного слоя толщиной, равной 0,1-0,2 толщины поверхностного слоя, высотой микронеровностей на поверхности не более Rz=50 мкм и микроструктурой в виде пластически деформируемого мартенсита с твердостью на 2…5 HRC больше твердости мартенсита поверхностного слоя;
- выполнение на поверхности зон и поверхности центрального отверстия эффективного слоя толщиной 0,6-0,8 мм с высотой микронеровностей не более Rz=12,5 мкм в виде пластически деформируемой микроструктуры сердцевины с твердостью на 2…6 HRC больше ее твердости.
Выполнение в местах перехода плоскостей листа к боковым радиусам закруглений радиусом не менее 2 мм позволяет исключить в этих местах острую боковую кромку, которая является очагом концентрации напряжений, и выполнение всех листов с зоной, расположенной вокруг центрального отверстия с двух его сторон, представляющей собой цилиндр диаметром не менее двух диаметров отверстия, высотой равной толщине поверхностного слоя с микроструктурой и твердостью сердцевины, позволяет обеспечивать предложенной листовой рессоре повышение долговечности и надежности при эксплуатации.
Выполнение на всем поверхностном слое эффективного слоя толщиной, равной 0,1-0,2 толщины поверхностного слоя, с высотой микронеровностей на поверхности не более Rz=50 мкм и микроструктурой в виде пластически деформируемого мартенсита с твердостью на 2…5 HRC больше твердости мартенсита поверхностного слоя исключает концентраторы напряжений на поверхности листов в виде мелких неровностей, царапин, трооститных пятен после закалки и т.п., являющихся основными очагами разрушения, что обеспечивает предложенной листовой рессоре повышение абразивной износостойкости ее листов и исключения фреттинг-коррозии на них.
Выполнение поверхности зон и поверхности центрального отверстия с эффективным слоем толщиной 0,6-0,8 мм с высотой микронеровностей не более Rz=12,5 мкм в виде пластически деформируемой микроструктуры сердцевины с твердостью на 2…6 HRC больше ее твердости также обеспечивает предложенной листовой рессоре высокую долговечность и надежность при эксплуатации.
Следует отметить, что технология изготовления предложенной листовой рессоры не представляет собой особой сложности. Однако технология термообработки ее листов и метод получения эффективного слоя являются предметом «Ноу-Хау» и в данной заявке не рассматриваются.
Стендовые испытания предложенной листовой рессоры показали ее высокую эффективность. Было установлено, что предложенная листовая рессора по сравнению с известной листовой рессорой, обладает повышенной долговечностью и надежностью, а также повышенной износостойкостью ее листов и отсутствием на них фреттинг-коррозии.
Результаты стендовых испытаний предложенной листовой рессоры, изготовленной согласно п. 2 формулы полезной модели, также значительно выше результатов испытаний известной листовой рессоры.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный вид листовой рессоры в спрямленном положении, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - разрез А-А, а на фиг. 4 - разрез Б-Б, на фиг. 5 - поперечный разрез одного листа рессоры с эффективным слоем на поверхности зон и поверхности центрального отверстия.
Листовая рессора состоит из листов 1. Каждый лист 1 содержит две плоскости 2 ограниченные боковыми радиусами 3, центральное отверстие 4, сердцевину 5 и поверхностный слой 6. Места перехода плоскостей 2 к боковым радиусам 3 имеют закругления 7. Вокруг центрального отверстия 4 с двух его сторон расположена зона 8. Поверхностный слой 6 состоит из внутреннего слоя 9 и наружного эффективного слоя 10.
Эксплуатация предложенной листовой рессоры является стандартной. Однако, за счет более высоких прочностных характеристик эксплуатация предложенной листовой рессоры может производиться в более тяжелых условиях работы, чем эксплуатация известной листовой рессоры.