材料および機械的特性の要件
1. 材料の選択: 板バネには通常、60Si2MnA や 50CrVA (GB/T 1222 規格) などの高強度合金鋼が使用されます。-降伏強度は 1200 MPa 以上、引張強度は 1400 MPa 以上である必要があります。 SUS304ステンレスは特殊環境(腐食の激しい環境など)にも使用できますが、高価になります。
2. 硬度管理: 熱処理後の硬度は HRC 42 ~ 50 の範囲でなければなりません。硬度が高すぎると脆性破壊を引き起こす可能性があり、硬度が低すぎると耐荷重能力が不十分になる可能性があります。ロックウェル硬度計を使用して、バッチあたり 3 ~ 5 個のユニットを検査する必要があります (QC/T 29035 を参照)。
3. 弾性率: 標準値は 210 GPa ± 5% です。過度の偏差はサスペンションシステムの剛性のアンバランスを引き起こす可能性があります。
寸法と公差
1. 厚さの許容差: 鋼板 1 枚の厚さの許容誤差は、±0.1mm (厚さ 10mm 以下) または ±0.15mm (厚さ > 10mm) です。積層されたプレートの合計厚さの累積偏差は ±1mm を超えてはなりません。
2. 長さと高さ:自由状態での長さの公差は±2mm、高さの公差は±1.5%です(たとえば、設計高さが100mmの場合、実際の公差は98.5〜101.5mmです)。
3. 横方向の真直度: 組立時の応力集中を避けるため、1 メートルあたりの偏差は 1.5 mm 以下です。
表面処理と耐久性
1. 腐食保護:
- 電気泳動コーティング: 膜厚 20 ~ 30 μm、塩水噴霧テスト 500 時間以上 (GB/T 10125)。
- ショットピーニング: カバー率 100%、Almen テストストリップ強度 0.2 ~ 0.4 mmA、疲労寿命を 30% 以上延長できます。
2. 疲労試験: QC/T 491 に準拠、全負荷で破壊なしで 100,000 サイクル以上、試験周波数 5Hz 以下。
軽量化と革新的なテクノロジー
1. 可変断面設計:放物線状の鋼板 (板バネなど) を使用すると、同等の剛性を維持しながら重量が 15% ~ 20% 削減されます。
2. 複合材料の適用: 炭素繊維-強化エポキシ樹脂スプリング (例: 特定の自動車メーカーのテストモデル) は鋼製スプリングより 50% 軽量ですが、コストは従来のスプリングより 3 ~ 4 倍高くなります。
品質管理と検査方法
1. 非破壊検査: 磁粉検査 (JB/T 6061) は表面の亀裂を検出し、超音波検査は内部欠陥を検出します。
2. 動的剛性試験: 周波数 2 ~ 50Hz、振幅 ±5mm の条件下で、剛性変動が以下でなければなりません。<5%.