A 판 스프링자동차 현가 장치에 가장 널리 사용되는 탄성 요소입니다. 폭과 길이가 서로 다른 여러 개의 합금 스프링 판으로 구성된 거의 동일한 강도를 가진 탄성 빔입니다. 차량의 자중과 하중에 의해 발생하는 수직력을 지지하고 충격 흡수 및 완충 역할을 합니다. 동시에 차체와 휠 사이의 토크를 전달하고 휠의 궤적을 안내합니다.
차량을 사용할 때 다양한 도로 상황과 하중 변화에 대한 요구사항을 충족시키기 위해 차량의 판스프링 개수를 늘리거나 줄이는 것은 불가피합니다.
판 스프링의 개수 증가 또는 감소는 강성과 수명에 일정한 영향을 미칩니다. 아래에서는 이러한 영향에 대한 소개 및 분석을 제공합니다.
(1) 그계산식기존의 리프 스프링 강성 C는 다음과 같습니다.
매개변수는 아래와 같습니다.
δ:형상계수(상수)
E:재료의 탄성계수(상수)
L:판스프링의 기능길이;
n:봄잎의 개수
b:판 스프링의 폭
h:각 봄 잎의 두께
위에 언급된 강성(C) 계산 공식에 따르면 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.
판 스프링 어셈블리의 판 개수는 판 스프링 어셈블리의 강성에 비례합니다. 판 스프링 어셈블리의 판 개수가 많을수록 강성이 높아지고, 판 스프링 어셈블리의 판 개수가 적을수록 강성이 낮아집니다.
(2) 각 잎 길이의 도면 설계 방법판 스프링
리프 스프링 조립체를 설계할 때 각 리프의 가장 합리적인 길이는 아래 그림 1에 나와 있습니다.
(그림 1. 리프 스프링 어셈블리의 각 리프의 합리적인 설계 길이)
그림 1에서 L/2는 스프링 잎의 절반 길이이고 S/2는 클램핑 거리의 절반 길이입니다.
리프 스프링 조립체 길이의 설계 방법에 따르면 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다.
1) 메인 리프의 증감은 리프 스프링 조립체의 강성에 상응하는 증감 관계를 가지며, 다른 리프의 힘에는 거의 영향을 미치지 않으며 리프 스프링 조립체의 수명에 나쁜 영향을 미치지 않습니다.
2) 증가 또는 감소비주엽리프 스프링 조립체의 강성에 영향을 미치고 동시에 리프 스프링 조립체의 수명에 어느 정도 영향을 미칩니다.
① 리프 스프링 어셈블리의 비주 리프를 증가시킨다
판 스프링의 도면 설계 방법에 따르면, 메인이 아닌 판이 추가되면 판의 길이를 결정하는 빨간색 선의 기울기가 O 지점에서 그려지면 더 커집니다. 판 스프링 어셈블리가 이상적인 역할을 수행하도록 하려면, 증가된 판 위의 각 판의 길이는 그에 따라 길어져야 하고, 증가된 판 아래의 각 판의 길이는 그에 따라 짧아져야 합니다. 메인이 아닌 판이 추가되면판 스프링임의로 추가하면 다른 비주요 리프가 제대로 기능을 수행하지 못하게 되어 리프 스프링 조립체의 수명에 영향을 미칩니다.
아래 그림 2와 같이, 세 번째 비주판이 추가될 경우, 해당 세 번째 판은 원래 세 번째 판보다 길어야 하며, 다른 비주판의 길이는 그에 맞춰 줄어들어야 판 스프링 어셈블리의 각 판이 제 역할을 수행할 수 있습니다.
(그림 2. 리프 스프링 어셈블리에 추가된 비주 리프)
판 스프링의 도면 설계 방식에 따르면, 비주판(non-main leaf)을 축소할 때 판의 길이를 결정하는 빨간색 선이 O 지점에서 그려지며, 기울기가 작아집니다. 판 스프링 어셈블리가 이상적인 역할을 수행하도록 하려면 축소된 판 위의 각 판의 길이를 그에 따라 줄이고, 축소된 판 아래의 각 판의 길이를 그에 따라 늘려야 합니다. 이렇게 하면 재료의 역할이 최대한 발휘됩니다. 비주판(non-main leaf)을 임의로 축소하면 다른 비주판(non-main leaf)이 제 기능을 하지 못해 판 스프링 어셈블리의 수명에 영향을 미칩니다.
아래 그림 3과 같이, 세 번째 비주판(non-main leaf)을 줄이고, 새로운 세 번째 판의 길이는 원래 세 번째 판보다 짧아야 하며, 다른 비주판(non-main leaf)의 길이도 그에 맞춰 길어야 판 스프링 어셈블리의 각 판이 제 역할을 할 수 있습니다.
그림 3. 리프 스프링 어셈블리에서 감소된 비주 리프)
강성 계산식과 리프 스프링 설계방법 분석을 통해 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다.
1) 스프링 잎의 개수는 리프 스프링의 강성에 직접 비례합니다.
판 스프링의 폭과 두께가 변하지 않을 경우, 스프링 판의 개수가 많을수록 판 스프링 조립체의 강성이 커지고, 스프링 판의 개수가 적을수록 강성은 작아진다.
2) 판스프링 설계가 완료된 경우, 메인 판의 추가는 판스프링 조립체의 수명에 영향을 미치지 않으며, 판스프링 조립체의 각 판의 힘은 균일하고, 재료 이용률은 합리적이다.
3) 판 스프링 설계가 완료된 경우, 메인 판 이외의 판의 길이를 늘리거나 줄이면 다른 판의 응력과 판 스프링 조립체의 수명에 악영향을 미칩니다. 스프링 판의 수를 늘리거나 줄일 때 다른 판의 길이도 동시에 조정해야 합니다.
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게시 시간: 2024년 3월 12일