一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，包括彈簧本體和卷耳構成，卷耳的一端與彈簧本體復合為一體，卷耳的末端與彈簧本體之間有一開口。本實用新型屬于具有集卷耳和彈簧為一體的復合材料板式彈簧，采用開口的卷耳設計，使卷耳在局部變形和位移不受主體彈簧的限制，也沒有伴隨的應力應變產生，從而提高了復合材料板式彈簧的抗分層能力和抗破壞能力。由于整體卷耳在纖維的末端面并不與彈簧本體表面連接，這使卷耳可以相對與之連接的軸有更多的旋轉位移，但同時并不增加應力應變，從而增加了復合材料彈簧的承載能力和強度。
【專利說明】一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于具有集卷耳和彈簧為一體的復合材料板式彈簧，可以一次成型，在節(jié)省時間和成本的同時還能降低板式彈簧的重量。
【背景技術】
[0002]作為一種先進的工程材料，復合材料特別是纖維增強復合材料正在逐步取代傳統(tǒng)工程材料(如金屬材料和木材)廣泛地應用于航天、航空、航海、建筑、汽車、體育及醫(yī)療器械等工業(yè)領域，由于這類材料具有重量輕、比剛度大、比強度高、壽命長、耐腐蝕、可設計性好等特點，除了用于薄壁覆蓋件外，也越來越多地用于結構承載件。近年來，復合材料板彈簧也得到了越來越廣泛的應用。
[0003]但是目前最常見的復合材料彈簧是兩端使用鋼結構與車體連接。即使存在有整體的復合材料連接件，它們的制造過程也很復雜，而且抗破壞能力很低。圖1給出了幾個常用的連接結構。圖1 (a)所示的是通過螺栓螺孔與彈簧相連的鋼卷耳。這種連接雖然簡單便宜，但在孔的周圍會形成應力集中，從而影響彈簧的壽命。圖1 (C)圖1 (d)所示的連接中，彈簧的兩端在寬度方向有著凸出或者凹進的輪廓，所以具有同樣凸出或者凹進輪廓的鋼吊耳就可以與之連接。雖然這種連接因為不用鉆孔而避免了應力集中，但是加工費用隨之增加。圖1 (b)所示是一個與彈簧一體的卷耳結構。但是在卷耳和彈簧連接處需要加固以避免開裂。這種卷耳制造困難且造價高。當然還有其它設計略微不同的整體卷耳設計，但是，與圖1 (b)所示的結構一樣，由于閉合卷耳的兩端與彈簧主體連接，而且這種連接主要是通過基體材料實現(xiàn)的，而基體材料的強度比纖維材料低很多，所以界面很容易發(fā)生破壞，該破壞所釋放出來的大量彈性能又可以誘發(fā)彈簧主體的分層破壞。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足提供一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，該板式彈簧抗破壞性能強，而且該設計可以一次成型，在節(jié)省時間和成本的同時還能降低板式彈簧的重量。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0006]一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，包括彈簧本體和卷耳構成，卷耳的一端與彈簧本體復合為一體，卷耳的末端與彈簧本體之間有一開口。
[0007]上述具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，所述卷耳的末端面a是一平面，且末端面a與彈簧本體表面b平行。
[0008]上述具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，所述卷耳的末端面a是一平面，且末端面a與彈簧本體表面b之間有夾角。
[0009]上述具有開口工整體卷耳的復合材料板式彈簧，所述卷耳末端面a為是一弧形面。
[0010]采用上述技術方案，本實用新型有以下優(yōu)點:本實用新型屬于具有集卷耳和彈簧為一體的復合材料板式彈簧，采用開口的卷耳設計，使卷耳在局部變形和位移不受主體彈簧的限制，也沒有伴隨的應力應變產生，從而提高了復合材料板式彈簧的抗分層能力和抗破壞能力。由于整體卷耳在纖維的末端面并不與彈簧本體表面連接，這使卷耳可以相對與之連接的軸有更多的旋轉位移，但同時并不增加應力應變，從而增加了復合材料彈簧的承載能力和強度。傳統(tǒng)的鋼板彈簧加工簡單、專門設計，而本實用新型整體卷耳維護末端面不與彈簧本體表面連接，是根據機械力學特性設計的。本實用新型設計非常簡單，加工容易，其中纖維層的鋪設也沒有特殊的安排，可以一次成型，從而有效地降低了復合材料彈簧的成本和重量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是傳統(tǒng)的復合材料板式彈簧結構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖3是本實用新型第二種結構示意圖。
[0014]圖4是本實用新型第三種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖2-圖4所示的一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，包括彈簧本體I和卷耳2構成，卷耳2的一端與彈簧本體I復合為一體，卷耳2的末端與彈簧本體I之間
有一開口 3。
[0016]如圖2所示，所述卷耳的末端面a是一平面，且末端面a與彈簧本體表面b平行。
[0017]如圖3所示，所述卷耳的末端面a是一平面，且末端面a與彈簧本體表面b不平行，即末端面a與彈簧本體表面b之間有夾角，但是卷耳末端面a的內側與彈簧本體表面b之間的距離大于卷耳末端面外側與彈簧本體表面b之間的距離。
[0018]如圖4所示，所述卷耳的末端面a是一弧形面。
[0019]本實用新型的工作過程如下:本實用新型的重要優(yōu)越性在于它的抗破壞性能。由于在各種載荷的作用下，卷耳會有局部變形和位移，從而使卷耳的末端到主體彈簧表面的距離產生變化，如果卷耳的末端與彈簧本體表面是連接在一起的，這種局部變形和位移就會在連接處產生可以引起破壞的應力應變，而采用開口的卷耳設計，使卷耳的局部變形和位移不受主體彈簧的限制，也沒有伴隨的應力應變產生，從而提高了復合材料板式彈簧的抗分層能力。
【權利要求】
1.一種具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，包括彈簧本體(I)和卷耳(2)構成，其特征在于:卷耳(2)的一端與彈簧本體(I)復合為一體，卷耳(2)的末端與彈簧本體(I)之間有一開口(3)。
2.根據權利要求1所述的具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，其特征在于:所述卷耳的末端面a是一平面，且末端面a與彈簧本體表面b平行。
3.根據權利要求1所述的具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，其特征在于:所述卷耳的末端面a是一平面，且末端面a與彈簧本體表面b之間有夾角。
4.根據權利要求1所述的具有開口式整體卷耳的復合材料板式彈簧，其特征在于:所述卷耳末端面a為是一弧形面。
【文檔編號】F16F1/18GK203477146SQ201320460664
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權日:2013年7月31日
【發(fā)明者】侯金平, 徐獻忠 申請人:漯河君叁材料高科有限公司