A ressort à lamesC'est l'élément élastique le plus utilisé dans les suspensions automobiles. Il s'agit d'une poutre élastique de résistance sensiblement égale, composée de plusieurs lames de ressort en alliage de largeur et de longueur égales. Elle supporte la force verticale due au poids mort et à la charge du véhicule et joue un rôle d'amortissement. Elle peut également transférer le couple entre la carrosserie et la roue et guider la trajectoire de celle-ci.
Lors de l'utilisation des véhicules, afin de répondre aux exigences des différentes conditions routières et des changements de charge, il est inévitable d'augmenter ou de diminuer le nombre de ressorts à lames du véhicule.
L'augmentation ou la diminution du nombre de ressorts à lames influence leur rigidité et leur durée de vie. Voici une introduction et une analyse de cet effet.
(1) Leformule de calculde la rigidité C d'un ressort à lames conventionnel est la suivante :
Les paramètres sont décrits ci-dessous :
δ：Facteur de forme (constant)
E : Module d'élasticité du matériau (constant)
L : La longueur fonctionnelle du ressort à lames ;
n：Nombre de feuilles de printemps
b : Largeur du ressort à lames
h：Épaisseur de chaque lame de ressort
Selon la formule de calcul de la rigidité (C) mentionnée ci-dessus, les conclusions suivantes peuvent être tirées :
Le nombre de lames d'un ressort à lames est proportionnel à sa rigidité. Plus le nombre de lames est élevé, plus la rigidité est élevée ; moins le nombre de lames est élevé, plus la rigidité est faible.
(2) Méthode de conception de dessin de chaque longueur de feuille deressorts à lames
Lors de la conception de l'ensemble ressort à lames, la longueur la plus raisonnable de chaque lame est indiquée dans la figure 1 ci-dessous :
(Figure 1. Longueur de conception raisonnable de chaque lame de l'ensemble ressort à lames)
Dans la figure 1, L/2 est la demi-longueur de la lame de ressort et S/2 est la demi-longueur de la distance de serrage.
Selon la méthode de conception de la longueur de l'assemblage du ressort à lames, les conclusions suivantes peuvent être tirées :
1) L'augmentation ou la diminution de la lame principale a une relation d'augmentation ou de diminution correspondante sur la rigidité de l'ensemble ressort à lames, ce qui a peu d'effet sur la force des autres lames et n'aura pas de mauvais effet sur la durée de vie de l'ensemble ressort à lames.
2) L'augmentation ou la diminution de lafeuille non principaleaffectera la rigidité de l'ensemble ressort à lames et aura en même temps un certain effet sur la durée de vie de l'ensemble ressort à lames.
1 Augmenter une lame non principale de l'ensemble ressort à lames
Selon la méthode de dessin du ressort à lames, lors de l'ajout d'une lame non principale, la pente de la ligne rouge déterminant la longueur des lames augmente après avoir été tracée à partir du point O. Pour que l'assemblage du ressort à lames joue un rôle optimal, la longueur de chaque lame au-dessus de la lame augmentée doit être augmentée en conséquence ; celle de chaque lame en dessous de la lame augmentée doit être réduite en conséquence. Si une lame non principale est ajoutée,ressort à lamesest ajouté à volonté, les autres feuilles non principales ne rempliront pas bien leur fonction, ce qui affectera la durée de vie de l'ensemble ressort à lames.
Comme illustré à la figure 2 ci-dessous, lors de l'ajout d'une troisième lame non principale, celle-ci doit être plus longue que la première, et la longueur des autres lames non principales doit être réduite en conséquence, afin que chaque lame de l'ensemble ressort à lames puisse jouer son rôle.
(Figure 2. Lame non principale ajoutée à l'assemblage de ressorts à lames)
②Diminuer une lame non principale d'un ensemble de ressorts à lames
Selon la méthode de conception du ressort à lames, lors de la réduction de la lame non principale, la ligne rouge déterminant la longueur des lames est tracée à partir du point O et la pente diminue. Pour que l'ensemble ressort à lames joue un rôle optimal, la longueur de chaque lame située au-dessus de la lame réduite doit être réduite en conséquence ; celle de chaque lame située en dessous doit être augmentée en conséquence, afin de tirer le meilleur parti des matériaux. Si une lame non principale est réduite à volonté, les autres lames non principales ne rempliront pas correctement leur fonction, ce qui affectera la durée de vie de l'ensemble ressort à lames.
Comme illustré à la figure 3 ci-dessous, la troisième lame non principale est réduite : sa longueur doit être inférieure à celle de la lame d'origine, et les autres lames non principales doivent être allongées en conséquence, afin que chaque lame du ressort à lames puisse jouer son rôle.
Figure 3. Lame non principale diminuée à partir de l'assemblage de ressort à lames)
Grâce à l'analyse de la formule de calcul de rigidité et de la méthode de conception du dessin du ressort à lames, les conclusions suivantes peuvent être tirées :
1) Le nombre de lames de ressort est directement proportionnel à la rigidité des ressorts à lames.
Lorsque la largeur et l'épaisseur du ressort à lames restent inchangées, plus le nombre de lames de ressort est élevé, plus la rigidité de l'ensemble ressort à lames est grande ; moins le nombre est élevé, plus la rigidité est faible.
2) Dans le cas où la conception du ressort à lames est terminée, l'ajout de la lame principale n'a aucun effet sur la durée de vie de l'ensemble ressort à lames, la force de chaque lame de l'ensemble ressort à lames est uniforme et le taux d'utilisation du matériau est raisonnable.
3) Une fois la conception du ressort à lames terminée, l'augmentation ou la diminution du nombre de lames non principales aura un effet négatif sur la contrainte des autres lames et sur la durée de vie de l'ensemble. La longueur des autres lames doit être ajustée simultanément à l'augmentation ou à la diminution du nombre de lames.
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Date de publication : 12 mars 2024
