СТОЙКА СТАБИЛИЗАТОРА ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к конструкции элементов передней подвески легкового автомобиля и может быть использована в промышленности для повышения надежности аналогичных узлов транспортных средств.
Известен сайлент-блок (а вернее его корпус) стойки стабилизатора поперечной устойчивости переднеприводного автомобиля, включающий соединительный элемент в виде кронштейна с закрепленными на нем двумя взаимно перпендикулярными цилиндрами с отверстиями под упругие втулки, у которого толщина кронштейна меньше диаметра цилиндров (см., например, «Ремонтируем ВАЗ 2115», Иллюстрированное руководство., стр. 104-108, Издательство «За рулем», 2003 г.).
Недостатками указанной конструкции, применяемой в настоящее время на многих автомобилях как отечественного, так и зарубежного производства, являются сравнительно небольшой срок службы из-за недостаточной механической прочности кронштейна в местах сварки кронштейна с цилиндрами, подверженность коррозии корпуса сайлент-блока, необходимость периодического осмотра и обслуживания.
Известен также сайлент-блок (а вернее его корпус) сварной конструкции, содержащий соединительный элемент, на котором расположены взаимно перпендикулярные цилиндры с отверстиями, причем указанный соединительный элемент имеет вогнутые внутрь по форме прилегающих цилиндров верхнюю и нижнюю поверхности, при этом соединительный элемент выполнен в форме параллелепипеда, причем ширина боковых поверхностей параллелепипеда равна высоте цилиндров, оси которых параллельны соответствующим боковым поверхностям, а углы между перпендикулярными боковыми поверхностями выполнены скругленными (см., патент №39105 с приоритетом от 12.04.2004).
Недостатками аналога являются сложность подгонки отдельных элементов конструкции под сварку, подверженность коррозии корпуса сайлент-блока, необходимость нанесения антикоррозионного лакокрасочного покрытия, увеличенный вес конструкции.
Известен сайлент-блок стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля, содержащий корпус с выполненными в нем взаимно перпендикулярными цилиндрическими отверстиями для установки амортизирующих элементов, отличающийся тем, что корпус выполнен из полимерного композиционного материала, например из стеклонаполненного полиамида (прототип - полезная модель РФ №120045 от 11.01.2012, МПК B60G 21/00).
Недостатками прототипа являются недостаточная эффективность гашения статических и динамических нагрузок.
Задачей полезной модели является создание стойки стабилизатора, которая хорошо гасит различные виды нагрузок и при этом имеет незначительную деформацию при статической нагрузке, и повышение надежности и долговечности стойки стабилизатора.
Согласно заявке на полезную модель указанная задача решается тем, что в стойке стабилизатора поперечной устойчивости автомобиля, содержащей корпус, выполненный из полимерного композиционного материала, например из стеклонаполненного полиамида, и состоящий из двух взаимно перпендикулярных частей с выполненными в них отверстиями и с установленными в указанных отверстиях амортизирующими элементами, согласно полезной модели каждое из отверстий выполнено в виде симметричных усеченных конусов, сопряженных своим узким основанием с образованием дополнительного ребра жесткости.
Части корпуса соединены между собой наружными боковыми поверхностями.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в повышении надежности и долговечности стойки стабилизатора, в повышении надежности удержания амортизирующих элементов, обеспечении высоких показателей гашения статических и динамических нагрузок.
Выполнение каждого из отверстий, принимающих амортизирующие вставки, в виде симметричных усеченных конусов, сопряженных своим узким основанием с образованием дополнительного ребра жесткости позволяет увеличить надежность и долговечность стойки стабилизатора, обеспечить повышение надежности удержания амортизирующих элементов. При этом достигаются высокие показатели гашения статических и динамических нагрузок.
Фиг. 1 - общий вид стойки стабилизатора, сечение по нижней части корпуса;
Фиг. 2 - общий вид стойки стабилизатора, сечение по верхней части корпуса Стойка стабилизатора поперечной устойчивости легкового автомобиля содержит корпус 1, состоящий из двух взаимно перпендикулярных частей 2, 3 с выполненными в них отверстиями 4, 5. Части 2, 3 могут быть выполнены, например, в виде цилиндров или призм или параллелепипедов. В данном случае рассмотрен пример выполнения частей корпуса в виде цилиндров (см. фиг. 1, 2). В отверстиях 4, 5 каждой из частей установлены амортизирующие элементы 6, 7. Один из амортизирующих элементов снабжен внутренней втулкой 8.
Для повышения прочности и минимизации веса конструкции на наружной поверхности цилиндра 2 корпуса выполнены ребра жесткости в виде разнесенных между собой кольцевых буртиков 9, 10. Для обеспечения равнопрочности конструкции и исключения усадочных напряжений стенки цилиндров 2, 3 корпуса выполнены одинаковой толщины. Каждое из отверстий 4, 5 выполнено в виде симметричных усеченных конусов 11, 12, сопряженных друг с другом своим узким основанием, с образованием дополнительного внутреннего ребра жесткости 13.
Стойка стабилизатора работает следующим образом. При движении автомобиля на него воздействуют статические и динамические нагрузки.
В предлагаемой стойке стабилизатора работу при различных нагрузках (на растяжение, сжатие, изгиб и кручение) выполняет стойка стабилизатора с амортизирующими упругими элементами, выполненными, например, с применением резины. Разработанная стойка стабилизатора хорошо работает при указанных нагрузках, жесткость и прочность стойки увеличена за счет образования дополнительного внутреннего ребра жесткости 13, выполненного в отверстиях 4, 5 корпуса стойки. Нагрузки вызывают сильные деформации амортизирующих элементов, которые за счет применения ребра жесткости 11 равномерно распределяются, так как резина при монтаже с натягом облегает ребро 11, что уменьшает толщину слоя резины в центре, и увеличивает ее слой на концевых участках.
Выполнение каждого из отверстий 4, 5 в виде симметричных усеченных конусов 11, 12, сопряженных друг с другом своим узким основанием, с образованием дополнительного внутреннего ребра жесткости 13 позволяет обеспечить хорошую работу стойки стабилизатора и при любых нагрузках. Динамические нагрузки демпфируются резиной амортизирующих элементов 6, 7, а за счет наличия ребер жесткости 13 снижается деформация корпуса стойки стабилизатора, и уменьшаются осевые и радиальные перемещения. Кроме того, выполнение ребер жесткости 13 позволяет повысить прочность и жесткость конструкции, позволяет компенсировать деформирующие (разрывающие) усилия, которые могут возникнуть при воздействии на стойку стабилизатора изгибающих усилий, и тем самым повысить надежность стойки стабилизатора.
Полезная модель обеспечивает повышение надежности и долговечности стойки стабилизатора, снижает возможность ее механического разрушения, позволяет одинаково эффективно работать и при любых видах нагрузок, и соответственно увеличить срок службы. С учетом того, что цилиндры корпуса стойки стабилизатора жестко связаны между собой, при работе образуется синергетический эффект за счет взаимного влияния образующихся усилий и восприятия их амортизирующими элементами.
Предложенная конструкция стойки стабилизатора проста в изготовлении, не требует разработки и изготовления сложного оборудования, может быть изготовлена на машиностроительных предприятиях, имеющих оборудование для литья давлением термопластов Применение полимерного композиционного материала и оптимальная конструкция предложенной стойки стабилизатора в сравнении с металлическими аналогами обеспечивает: требуемую прочность конструкции, коррозионную стойкость, более высокую надежность.
Образцы предложенной стойки стабилизатора поперечной устойчивости прошли испытания на автомобилях ВАЗ с положительными результатами. Испытания проводились до момента износа амортизирующих элементов, корпус стойки стабилизатора при этом не претерпел видимых изменений. Таким образом, долговечность описанной стойки стабилизатора ограничена исключительно долговечностью амортизирующих элементов.