Торсионы

Исполнение концевых участков имеет для цилиндрических торсионов столь же большое значение, как и для винтовых пружин. Для передачи момента на выполненных горячей высадкой головках стержней может быть нанесен мелкошлицевой профиль типа рекомендуемого стандартом ДИН 5481 (рисунок 1). Речь идет о решении, которое хотя с технической точки зрения и не вызывает трудностей, но является экономически нецелесообразным и должно применяться только в тех случаях, когда заделка концов торсиона не предусматривает никакой регулировки. Шлицы могут быть получены накатыванием или резанием, и в результате будет обеспечена достаточно высокая соосность концов торсиона.

Фирма «Volkswagen» использовала такое исполнение торсионов в диагонально-рычажной подвеске на модели «Жук-1200/1300», а также в подвеске моделей 1303 и 1600. Это же решение использовала на модели 911 и фирма «Porsche». Поворот торсиона на один или несколько шлицов позволяет поднять или опустить автомобиль. Однако подобное изменение легче осуществить с помощью систем регулирования высоты, которые имеются на всех современных автомобилях. Хотя в связи с большим числом деталей это решение является более дорогим, но зато оно обеспечивает возможность бесступенчатого регулирования.

Это позволяет в определенном диапазоне установить любую высоту автомобиля. Кроме того, при проседании одной из сторон подвески, результатом чего явится крен кузова, разница в высоте также может быть устранена. На рисунке 2 приведен механизм регулирования подвески передней оси моделей «Audi-60» и «Audi-75». Благодаря ударным нагрузкам, которые имеющий квадратное сечение конец 1 торсиона передает на рычаг 2, последний занимает очень устойчивое положение, прижимаясь нижней частью к шумоизолирующей пластмассовой пластине, расположенной в углублении поперечины 5. Силы, вызываемые моментом M_F упругости, создают в регулировочном болте 4 напряжения растяжения. Верхний конец этого регулировочного болта ввернут в гайку 3, которая может проворачиваться в верхнем конце рычага. Нижняя головка болта через изолирующую шайбу 6 упирается в поперечину 5 (которая является частью кузова).

Фирма DAF на модели 55 применила аналогичное конструктивное решение, но при этом ее регулировочный болт подвержен напряжением сжатия. Фирма «Renault» на моделях 4, 6 и 16 регулирует торсионы с помощью эксцентриков, на которые опираются короткие рычаги, закрепленные на концах торсионов.

Дополнительным достоинством систем регулирования высоты является то, что они позволяют использовать стержни, концевым участкам которых методом горячей высадки придано квадратное или шестигранное сечение без последующей механической обработки. Допуски на взаимное расположение граней головок могут быть достаточно большими (рисунок 3). В этом случае при механической обработке потребуется лишь выполнить углубления для фиксации головок торсиона. Переходный участок от головки к стержню для предотвращения концентрации напряжений должен иметь радиус R не менее 90 мм (см. рисунок 1 и рисунок 3). Этот радиус легко может быть обеспечен при горячей высадке головки.

При отсутствии места для размещения торсионов достаточной длины, например, при их поперечном расположении, следует применять набор стержней. Стержни в этом случае обычно имеют головки квадратного сечения, а набор состоит из двух или четырех круглых стержней, собранных в один пакет (рисунок 4) или из любого числа полос прямоугольного сечения. Размеры этого сечения выбираются с таким расчетом, чтобы при равной толщине отдельных листов их набор имел квадратное сечение.

С точки зрения себестоимости один круглый стержень, способный выполнять те же функции, всегда дешевле любого набора. Однако в тех случаях, когда кроме кручения имеют место напряжения изгиба, его применение исключено. Такое сочетание встречается в конструкциях прицепов, подвеска которых выполнена на продольных рычагах (рисунок 5).

Концевая втулка 1 торсиона 2 в точке 3 одновременно является опорой, передающей на поперечину 4 вертикальные нагрузки. При этом между вертикальной силой N' и реакцией А в подшипнике имеется плечо а. В результате возникает статический изгибающий момент М= N'а.

Есть вопросы? ЗАДАВАЙ!