Adam Marek WITTEK[1], Bogusław ŁAZARZ[2]

STABILIZATORY SAMOCHODOWE – OBLICZENIA,
KONSTRUKCJA I METODY PRODUKCYJNE

  Streszczenie. W artykule przedstawiono zarys metod obliczeniowych i produkcyjnych stabilizatorów samochodowych. Nowoczesne rozwiązania technologiczno-konstrukcyjne we współczesnych samochodach znajdują również odzwierciedlenie w konstrukcji i produkcji stabilizatorów. Prawidłowa konstrukcja i dobór parametrów mają wpływ na cechy wytrzymałościowe, ciężar, trwałość oraz niezawodność a także wybór właściwej metody produkcyjnej. Dobór technologii wytwarzania ma zasadniczy wpływ na jakość i trwałość stabilizatorów.

  Słowa kluczowe: Stabilizatory samochodowe, konstrukcja, metody produkcyjne.

STABILIZER BARS – CALCULATIONS, CONSTRUCTION
AND
PRODUCTION METHODS

  Summary. The article outlines the calculation and production methods for stabilizer bars. Modern technological and structural solutions in contemporary cars are reflected also in the construction and manufacturing of stabilizer bars. A proper construction and the selection of parameters influence the strength properties, the weight, durability and reliability as well as the selection of an appropriate production method. The selection of the manufacturing process has a fundamental impact on the quality and durability of the stabilizer bars.

  Keywords: Stabilizer bars, construction, production methods.

1. WPROWADZENIE

Stabilizatorami zawieszenia pojazdów samochodowych są pręty wygięte w kształcie
litery U ze stali sprężynowej o kołowym lub pierścieniowym przekroju poprzecznym,
z częścią tylno-grzbietową i ramionami. Przy projektowaniu stabilizatorów powinno brać się pod uwagę, aby stabilizator miał jak najmniej „załamań” i znajdował się w jednej
płaszczyźnie.
Przez uwzględnienie tych zasad konstrukcyjnych, narzucony proces technologiczno-produkcyjny jest łatwiejszy i bardziej efektywny. Niestety współczesne stabilizatory są gięte w wielu płaszczyznach, przyjmując często, w celu ominięcia innych elementów podwozia i nadwozia, skomplikowane kształty (rys. 1a i 1b). Klasyczna forma w kształcie litery U pozostaje jednak niezmieniona. Spektrum produkcyjno-technologiczne stabilizatorów samochodowych obejmuje dwa obszary. Podstawowym kryterium podziału j
est obrabiany materiał wyjściowy. Tak więc, we współczesnych pojazdach samochodowych mamy do czynienia ze stabilizatorami prętowymi masywnymi i rurowymi. Stabilizatory aktywne, w części grzbietowej są podzielone w celu umożliwienia mocowania – zabudowy sprzęgła włączalnego lub serwomechanizmu (rys. 1c) [2, 5, 6, 7, 10, 20, 21, 24].

 

                    

 

 

 

Rys. 1. Rodzaje stabilizatorów samochodowych

Fig. 1. Types of stabilizers - Examples

 

Jednym z typowych rozwiązań elementów zawieszenia, stosowanych we współczesnych pojazdach samocho-dowych, jest przedstawione na rys. 2 [2] mocowanie stabilizatora w kolumnie McPhersona. Ponieważ w przedstawionym rozwiązaniu mocowania stabilizatora, amortyzator przemieszcza się wraz ze zmianą kierunku ruchu (obrót amortyzatora wokół osi pionowej), więc połączenie stabilizatora jest możliwe dzięki zastoso-waniu tzw. ramienia sterującego. Ramię sterujące jest łożyskowane obrotowo i poddane obciążeniom ściska-jącym i rozciągającym.

Rys. 2. Mocowanie stabilizatora
w kolumnie McPhersona

Fig. 2. Attaching the stabilizer
           in McPherson struts

Zadaniem stabilizatorów jest zmniejszenie bocznych przechyłów nadwozia na zakręcie oraz wpływanie na kierowalność, czyli na zwiększenie bezpieczeństwa
jazdy.
Działanie stabilizatora zmniejsza różnice chwilowych obciążeń działających na elementy sprężyste jednej osi, a więc jak gdyby powoduje wzrost sztywności zawieszenia po stronie bardziej obciążonej oraz zmniejszenie sztywności zawieszenia po stronie mniej obciążonej. Ujmując poglądowo, stabilizator poprzeczny odciąża bardziej odkształcony element resorujący i dociąża mniej odkształcony element resorujący. Stabilizatory powodują przemieszczanie poprzeczne, boczne (podczas jazdy na zakręcie) bez oddziaływania na koła. Tym samym osiągnięta zostaje redukcja przechyłów bocznych podczas jazdy po łuku.

       Także dzięki stabilizatorowi wewnętrzne koła nie utracą przyczepności. Zmiana sztywności kątowej zawieszenia wpływa także na odchylenie promienia rzeczywistego od teoretycznego, wynikającego z geometrii układów kierowniczego i jezdnego, podczas pokonywania zakrętu. Zwiększenie sztywności kątowej zawieszenia przedniego przesuwa tendencję zachowania się podczas pokonywania zakrętu w kierunku podsterowności (poszerzania zakrętu). Dodanie stabilizatora w tylnym układzie zawieszenia pozwoli
przybliżyć zachowanie pojazdu do założonego. W przypadku napędu FWD, stabilizator zapewni neutralne proporcje, podczas gdy dla RWD zwiększy się tendencja do
nadsterowności. Stabilizator zapewnia również równoczesne oddziaływanie na koła w tym samym kierunku. W części centralnej stabilizator przymocowany jest do nadwozia za pomocą tulei gumowych
[1, 5, 6, 7, 16, 19, 21, 24].

2. OBLICZENIA STABILIZATORÓW, WYTYCZNE KONSTRUKCYJNE

Obliczenia stabilizatora mają na celu takie uwzględnienie różnorodnych wymogów i wpływów, będących jednocześnie bazą do założeń naprężeń i odkształceń, aby
projektowany stabilizator spełniał następujące kryteria [16]:

Weryfikacji działających sił, w ramach której przy uwzględnieniu i zachowaniu naprężeń dopuszczalnych, przeprowadzane są analizy naprężeń,  bezpieczeństwa, dopuszczalnych obciążeń, a także trwałości oraz żywotności stabilizatora.

Weryfikacji funkcjonalności, w ramach której sprawdzane jest, w ramach przyjętych ograniczeń i tolerancji, zachowanie takich parametrów jak: wymagana sztywność, droga sprężysta stabilizatora jak też działających sił, wytrzymałości zmęczeniowej i innych specyficznych wymogów ze strony producentów pojazdów samochodowych.

 

2.1. Obliczenia wytrzymałościowe

 

Podczas jazdy pojazdu po łuku na zamocowany stabilizator oddziałują siły reakcyjne  
w końcówkach i
 w łożyskach części grzbietowej stabilizatora. Założeniem wyjściowym do dalszych obliczeń jest sztywne, nieprzesuwne ułożyskowanie części tylnej, grzbietowej stabilizatora. Siły reakcyjne działające na stabilizator wywołują naprężenia styczne, ścinające i gnące. Te pierwsze są skutkiem działania momentu skręcającego i sił poprzecznych. Natomiast naprężenia gnące powstają w konsekwencji działania momentu gnącego. W obliczeniach wytrzymałościowych ramion stabilizatora uwzględnia się przede wszystkim naprężenia wynikające ze zginania. Natomiast w części tylnej, grzbietowej kluczową rolę odgrywają naprężenia wywołane skręcaniem i zginaniem [2, 6, 7, 10, 16, 19, 21, 24].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Rys. 3. Schemat obciążeniowy stabilizatora

Fig. 3. Schematic of load for stabilizer bar


 

Rysunek 3 przedstawia uproszczony schemat obciążeniowy stabilizatora. Do wyprowadzenia wzorów na naprężenia normalne i styczne w wygiętym stabilizatorze masywnym posłuży rysunek 4 [10].

                                                        

 

 

 

 

 

 

 


Rys. 4. Wycinek – przekrój wygiętego stabilizatora masywnego

Fig. 4. Clipping – cross section of the massive, curved stabilizer
bar

 

Naprężenia ścinające  występujące w wyniku działania momentu skręcającego, obliczamy wg wzoru [6, 7, 9, 10, 11, 16, 18, 19, 21, 24]:

 

       [MPa]                              (1)

 

              (stosunek krzywizny)             (2)

 

       (mimośród względny)                   (3)

 

Naprężenia na ścinanie  w konsekwencji działania sił poprzecznych, można obliczyć wg wzoru:

 

              [MPa]                      (4)

 

Naprężenia na zginanie  będące skutkiem zginania, można obliczyć wg wzoru:

 

              [MPa]                      (5)

 

Hipotezy wytężeniowe Misesa, Hubera [9, 11, 18] pozwalają na obliczenie naprężeń zastępczych, uwzględniających naprężenia wynikające ze wzorów (1,4 i 5):

 

       [MPa]                              (6)

 

Naprężenia ścinające będące konsekwencją oddziaływania sił poprzecznych na stabilizator rurowy, można obliczyć z pomocą rysunku 5 [10]. Dodatkowo założono, że w przekroju
strefy giętej stabilizatora rurowego nie mamy do czynienia z owalizacją. Uwzględniając te założenia, przy obliczaniu naprężeń tnących
, można się posłużyć następującym
wzorem:


 

              [MPa]    (7)            [10]

Rys. 5. Przekrój wygiętego
  stabilizatora
  rurowego

Fig. 5. Cross section of the
            tubular, curved
            stabilizer bar

Jednak w celu uzyskania optymalnych wskazówek do konstrukcji stabilizatora, tym samym wyboru właściwej technologii produkcyjnej, a także zagwarantowania maksy-malnej trwałości i wytrzymałości w miejsce analitycznych metod obliczeniowych stosuje się metody elementów skończonych (MES) [14]. Uzyskane, detaliczne informacje o rozkładzie i wielkości naprężeń w stabilizatorze podczas gięcia pręta lub rury oraz o koncentracji naprężeń w obciążonym stabilizatorze mają zasadniczy wpływ na konstrukcję i dobór optymalnego procesu produkcyjno-
-technologicznego. Rysunek 8 [22] przedstawia rozkład naprężeń w strefach gięcia i mocowania – łożyskowania części grzbietowej, tylnej stabilizatora. Rysunki 6 i 7 [2] pokazują koncentrację naprężeń w strefach gięcia stabilizatorów masywnego i rurowego.

 

 

 

Rys. 7. Rozkład naprężeń w strefie gięcia
             stabilizatora rurowego

Fig. 7. Stress distribution in the bending of the
            tubular stabilizer bar

 

 

Rys. 6. Rozkład naprężeń w strefie gięcia
     stabilizatora masywnego

Fig. 6. Stress distribution in the bending of the
           solid stabilizer bar

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 


Rys. 8. Rozkład naprężeń w strefach gięcia i łożyskowania stabilizatora masywnego

Fig. 8. Stress distribution in the bending and bearing of the solid stabilizer bar

 

 

Wyraźna koncentracja maksymalnych naprężeń ma miejsce w strefach gięcia i łożyskowania stabilizatorów. Zauważalna jest również, w porównaniu ze stabilizatorami masywnymi, zwiększona koncentracja naprężeń w stabilizatorach rurowych, przy tych samych parametrach obciążeniowych. W obliczeniach tych pominięto owalizację stabilizatora rurowego,
przyjmując stały przekrój kołowy – pierścieniowy. W praktycznych obliczeniach należy
jednak uwzględnić te zmiany przekroju. Ponieważ owalizacja w strefach gięcia stabilizatorów masywnych jest praktycznie niewielka i nie ma znaczącego wpływu na trwałość i wytrzymałość stabilizatora, więc w praktyce można ją w obliczeniach MES całkowicie pominąć.

 

2.2. Obliczenia sztywności stabilizatora [2, 6, 7, 10, 16, 19, 20, 21, 24]

 

 

 

 

 

 

Rys. 9. Schemat obciążeń i przemieszczeń występu-
            jących w stabilizatorze

Fig. 9. Load and movement pattern in the stabilizer
            bar

 

·      Sztywność stabilizatora wynika z sumy odchyleń – przemieszczeń końcówek pręta/rury (założone wartości przemieszczeń), a także działających sił (rys. 9). Sztywność z pominięciem pozostałych elementów, takich jak łożyskowanie i mocowanie, oblicza się wg wzoru:

 

          [N/mm]                     (8)

 

·      Będą brane pod uwagę tylko składowe prostopadłe przemieszczeń i działających sił.

·      Sztywność stabilizatora jest wyrażona w N/mm.


 

2.3. Funkcje i wymagania stawiane elementom łożyskowym stabilizatorów

 

            

 

Rys. 10. Czołowe mocowanie i łożysko-        Rys. 11. Mocowanie i łożyskowanie boczne

              wanie stabilizatora                                           Fig. 11. Lateral mounting and bearing

Fig. 10. Frontal mounting and bearing            

             of the stabilizer bar

 

Każdy stabilizator ma od 4 do 6 baz łożyskowych – w przypadku zagwarantowanej możli-wości przemieszczania wzdłużnego części tylnej stabilizatora, względnie końcówek ramion dzięki podporom wahadłowym. Bazy te mają charakter (częściowo lub całkowicie) łożyskowania elastyczno-sprężystego. Dzięki tej charakterystyce łożyskowanie ma
zasadniczy wpływ na kształtowanie się całkowitej sztywności stabilizatora. Rozmiar tego wpływu jest uzależniony nie tylko od charakterystyki sprężysto-elastycznej łożyskowania.

Dalszymi aspektami mającymi wpływ na zmiany sztywności są: umiejscowienie
łożyskowania, twardość Shore’a, a także objętość zastosowanego materiału. Funkcje i wymagania stawiane łożyskowaniu w części tylnej stabilizatora [2, 6, 8, 10]:

·      związanie/mocowanie stabilizatora w określonych miejscach podwozia lub nadwozia pojazdu samochodowego, możliwość przejmowania lub przenoszenia działających sił i momentów,

·      zapewnienie obrotowego stopnia swobody:

        bez tarcia lub z  uwzględnieniem minimalnego tarcia,

        wytworzenie dodatkowej, ściśle zdefiniowanej sztywności skrętnej pręta
(współczynnik dodatkowy sztywności stabilizatora),

·      zagwarantowanie osiowego przenoszenia sił poprzecznych.

 

O maksymalnej obciążalności łożysk decyduje rodzaj zastosowanego tworzywa, charakteryzującego się określoną możliwością do odkształceń, a także „zrzutowana” powierzchnia tulejki wewnętrznej oraz wynikające z tego specyficzne wielkości obciążeń. Parametrem charakteryzującym zastosowany materiał jest moduł sprężystości poprzecznej , który uzależniony jest od twardości Shore’a tworzywa. Moduł sprężystości podłużnej  
wynika z zależności pomiędzy modułem sprężystości poprzecznej i współczynnikiem k (charakteryzuje obciążoną bądź nieobciążoną powierzchnię):

 

 

 

 

 

 

Rys. 12. Współczynnik kształtu/geometrii łożysk

Fig. 12. Shape Factor of bearings

Ponieważ współczynnik ten zmienia się wraz z rosnącym obciążeniem, więc charakterystykę tworzywa odzwierciedla  nieliniowa, progresywna krzywa, w funkcji działających sił do przemieszczeń – odkształceń (rys. 12) [8]. Ogólne wzory opisujące łożyska stabilizatorów samochodowych przyjmują następującą postać:

 

              [N/mm]  (przy ściskaniu)        (9)

 

              [N/mm]  (przy ścinaniu)       (10)

 

                                             (11)

 

gdzie: k – obciążona/nieobciążona powierzchnia,

           h – wysokość łożyska w kierunku działania siły ściskającej,

 

                                                                                 (12)

gdzie X – współczynnik uwzględniający kształt i podwójne gięcie przy odkształceniach podczas ścinania

3. PRODUKCJA – GIĘCIE/FORMOWANIE STABILIZATORÓW NA GORĄCO I NA ZIMNO

Stabilizatory masywne są gięte/formowane przeważnie na gorąco. Niezbędne jest ponowne nagrzanie do dalszego ulepszania cieplnego (nie jest to jednak związane
z dodatkowym procesem technologicznym).

Zalety:

·      siły działające podczas obróbki plastycznej – niezbędne do osiągnięcia wymaganych odkształceń plastycznych w porównaniu z innymi procesami są stosukowo małe,

·      krótkie takty pracy przy wykorzystaniu stołu do gięcia/z elementami formującymi,
gnącymi.

 

Wyjątki: gięcie na zimno stabilizatorów niepoddawanych ulepszaniu cieplnemu, o niskich wymogach wytrzymałościowych, ze stali o wyjściowych, wysokich parametrach wytrzy–małościowych.

 

Stabilizatory rurowe są przeważnie gięte/formowane na zimno w krawędziarkach – maszynach do gięcia profili. W przeciwieństwie do stabilizatorów masywnych gięcie – nadawanie wymaganego kształtu przy wykorzystaniu stołu do gięcia/z elementami formującymi, gnącymi jest niewskazane i niekorzystne, ponieważ proces ten w  zależności średnicy do grubości ścianek może doprowadzić do wyboczenia rury. Wyjątkiem są rury o stosunkowo dużej grubości ścianek [6, 15, 17, 23].

 

Prętowe elementy sprężyste, a więc stabilizatory i drążki skrętne, po ulepszaniu cieplnym poddane są dalszym procesom obróbczym, stosowanym także w produkcji sprężyn
resorowych.

 

                            

 

Rys. 13. Maszyna do gięcia stabilizatorów          Rys. 14. Automat do gięcia stabilizatorów na na na gorąco (źródło TKBS)                                                     zimno (źródło TKBS)     

Fig. 13.   Bending machine for hot extrusion       Fig. 14.   Cold bending machine for car stabilizer bars (source TKBS)                                                                  (source TKBS)

 

Drążki skrętne narażone na swobodne skręcania, poddane są ściskaniu – prasowaniu na
zimno. W przypadku stabili
zatorów podlegającym zmiennym obciążeniom, proces ściska-
nia 
prasowania jest zbędny.

 

Rys. 15. Oprzyrządowanie do prostowania             Rys. 16. Oprzyrządowanie do kontroli geometrii
               i korekcji kształtu stabilizatora                                 stabilizatora (źródło TKBS)

(źródło TKBS)          

Fig. 15.   Straightening gauge(source TKBS)             Fig. 16. Master gauge (source TKBS)

 

Niezbędne jest natomiast prostowanie, a także ewentualna korekcja kształtu stabilizatora (rys. 15). W produkcji seryjnej, dokładność wykonania stabilizatora zostaje poddana
dokładnej kontroli za pomocą odpowiedniego oprzyrządowania (rys. 16)
[6, 15, 17, 23]. Dlatego już podczas wykonywania rysunków technicznych stabilizatora, ważne jest przygotowanie koncepcji wstępnej takiego oprzyrządowania.

 

3.1. Produkcja – obróbka końcówek stabilizatorów

 

Fazy obróbcze końcówek z otworem:

1)   wytłaczanie (forma wstępna),

2)   dziurowanie,

3)   kalibrowanie, dogniatanie (obróbka końcowa z uwzględnieniem tolerancji),

4)   okrawanie.

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Rys. 17. Fazy obróbcze końcówek stabilizatorów samochodowych

Fig. 17.   Machining operation of ends the stabilizer bar

 

4. MATERIAŁY DO PRODUKCJI STABILIZATORÓW/STALE SPRĘŻYNOWE

 

W produkcji stabilizatorów samochodowych znajdują zastosowanie między innymi pręty i rury stalowe [1, 2, 3, 4, 12]:

·      z niskostopowych stali do ulepszania cieplnego,

·      ze stali o zawartości węgla C pomiędzy 0,17 i  0,7% (rys. 17),

·      ze stali wytworzonej w odlewaniu ciągłym ze zdefiniowanym schładzaniem.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 18. Wykres żelazo węgiel

Fig. 18. Iron-Carbon Diagram

 

Wymogi stawiane stalom sprężynowym:

·         wysoka wytrzymałość przy określonej, wymaganej ciągliwości,

·         drobnoziarnista struktura,

·         wysoki stopień czystości,

·         minimalna, niewielka skłonność do odwęglania,

·         dobre cechy hartownicze.

 

Wpływ, oddziaływanie składników stopowych:

·         C       podwyższa wytrzymałość, obniża ciągliwość stali,

·         Si      podwyższa ciągliwość stali, zwiększa jej skłonności do odwęglania,

·        Mn    zwiększa wytrzymałość i wpływa pozytywnie na cechy hartownicze stali (przy hartowaniu na wskroś),

·         Cr     zwiększa odporność na korozję i polepsza właściwości hartownicze,

·        V       zwiększa ciągliwość stali przez wpływ na kształtowanie się struktury drobno-ziarnistej i tworzenie się węglika,  

·         Ni     podwyższa ciągliwość stali,

·        B       polepsza właściwości hartownicze stali (przy hartowaniu na wskroś),

·        Mo    polepsza właściwości hartownicze stali przez obniżenie krytycznych szybkości schładzania.

 

Stal: 55Cr3 [3, 4] charakteryzuje się wysoką zawartością węgla i bardzo dobrymi właściwościami do ulepszania cieplnego. Ulepszanie cieplne zależne jest bezpośrednio od temperatur niezbędnych do obróbki plastycznej. Poniższe tabele zawierają informacje o składzie chemicznym i o podstawowych parametrach wytrzymałościowych stali.

 

Tabela 1

Skład chemiczny stali

rodzaj stali

numer stali

C

Si

Mn

P

S

Cr

55Cr3

1.7176

0,52 - 0,59

max. 0,40

0,70 - 1,00

max. 0,025

max. 0,025

0,70 - 1,00

 

 

                                                                                                                       Tabela 2

Właściwości wytrzymałościowe stali

rodzaj stali

numer stali

Rm [MPa]

Rp0,2 [MPa]

A [%]

Z [%]

55Cr3

1.7176

1320 - 1720

1200 - 1550

9 - 13,5

34 - 48

 

Stal: 17MnV7 [3, 4] charakteryzuje się wysoką, względną twardością wyjściową, nie jest poddawana ulepszaniu cieplnemu po obróbce plastycznej na zimno. Poniższe tabele zawierają informacje o składzie chemicznym i o podstawowych parametrach wytrzymałościowych stali.

 

Tabela 3

Skład chemiczny stali

rodzaj stali

numer stali

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

V

Al

17MnV7

1.0870

0,18 - 0,23

0,40 – 0,50

1,42 - 1,60

max. 0,030

max. 0,025

max. 0,15

max. 0,15

0,08 – 0,11

0,030 -0,060

 

 

                                                            Tabela 4

Właściwości wytrzymałościowe stali

rodzaj stali

numer stali

Rm [MPa]

Rp0,2 [MPa]

A [%]

Z [%]

17MnV7

1.0870

1420 - 1490

1075 - 1190

13 - 15

42 - 54

 

Stal: 26MnB5. Ulepszanie cieplne zależne jest bezpośrednio od temperatur niezbędnych do obróbki plastycznej. Poniższa tabela zawiera informacje o składzie chemicznym stali.


 

Tabela 5

Skład chemiczny stali

rodzaj stali

numer stali

C

Si

Mn

P

S

Cr

Al

Ti

B

26MnB5

1.1161

0,24 - 0,28

0,20 – 0,30

1,20 - 1,40

max. 0,020

max. 0,020

0,10 – 0,20

0,02 – 0,06

0,02 – 0,05

0,0015 -0,0035

 

Stal: 34MnB5 jest poddawana ulepszaniu cieplnemu po obróbce plastycznej na zimno. Poniższa tabela zawiera informacje o składzie chemicznym stali.

 

Tabela 6

Skład chemiczny stali

rodzaj stali

numer stali

C

Si

Mn

P

S

Cr

Al

Ti

B

34MnB5

1.1166

0,33 - 0,37

0,25 – 0,30

1,20 - 1,40

max. 0,020

max. 0,005

0,10 – 0,18

0,02 – 0,05

0,02 – 0,04

0,0015 -0,0035

5. PODSUMOWANIE

W artykule przedstawiono zależności pozwalające prowadzić obliczenia wytrzyma-łościowe oraz wyznaczać sztywność stabilizatorów samochodowych, przy uwzględnieniu sztywności łożyskowania. Dokonano również analizy funkcji i wymagań stawianym elementom łożyskowym stabilizatorów i przeanalizowano istotne, z punktu widzenia konstruktora, aspekty procesów produkcji stabilizatorów samochodowych. W ostatnim rozdziale zestawiono charakterystyki stali sprężynowych, najczęściej wykorzystywanych do produkcji stabilizatorów.

 Przedstawione w pracy zależności i analizy prowadzą do wniosku, że projektant podczas konstruowania powinien rozważyć wiele zależności związanych z pracą stabilizatora w pojeździe, zastosowanym materiałem oraz procesem produkcyjnym. Takie kompleksowe podejście jest podstawą opracowania dobrej konstrukcji i wdrożenia jej do produkcji seryjnej, przy zapewnieniu odpowiedniej jakości i wytrzymałości zmęczeniowej. 

Bibliografia

1.        Brendecke T., O. Götz, H. Dziemballa. 2009. „Leichtbau im Fahrwerk durch innovative Werkstoffe und Prozesse“ . [In German: „Lightweight chassis design with innovative materials and processes”]. In ThyssenKrupp Technoforum 2009. Essen.

2.        Brendecke T., O. Götz, F. Schneider, B. Brust. Dezember 2006. „Präsentation Wissenmanagment Stabilistoren“. [In German: „Presentation knowledge management stabilizers”]. ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH.

3.        DIN EN 10089. Warmgewalzte Stähle für vergütbare Federn – Technische Lieferbedingungen. [In German: Hot rolled steels for quenched and tempered springs - technical delivery]. Deutsche Fassung EN 10089:2002, Ausgabedatum: 2003-2004.

4.        DIN EN 10087. Automatenstähle – Technische Lieferbedingungen für Halbzeug, warmgewalzte Stäbe und Walzdraht. [In German: Cutting steels - technical delivery conditions for semi-finished products, hot rolled bars and wire]. Deutsche Fassung EN 10087:1998, Ausgabedatum: 1999-2001.

5.        Dziemballa H., L. Manke. 2004. „Gewichtsreduzierung durch hochbeanspruchte Rohr–stabilisatoren“. [In German: „Weight saving through high stressed tubular stabilizer”]. In ThyssenKrupp Technoforum 2004. Essen.

6.        Estorff H.E. 1969. Technische Daten Fahrzeugfedern Teil:3 Stabilisatoren. [In German: Specifications vehicle springs Part 3 Stabilizers]. Köln: Stahlwerke Brüninghaus GmbH, Werk Werdohl, Hang Druck KG.

7.        Fischer F., H. Vondracek. 1987. Warm geformte Federn – Konstruktion und Fertigung. [In German: Thermoformed springs - design and production]. Bochum: Hoesch Werke, Hoesch Hohenlimburg AG, W.Stumpf KG.

8.        Göbel D. 2006. Berechnung und Gestaltung von Gummifedern. 5. [In German: Calculation and design of rubber springs. 5]. Berlin – Heidelberg: Auflage Springer Verlag.

9.        Heinze P. 2010. Technische Mechanik II. Festigkeitslehre. 1. Auflage. [In German: Engineering Mechanics II. Strength of Materials. 1st edition]. Wismar: Hochschule Wismar.

10.    Heißing B., M. Ersoy. 2008. Fahrwerkhandbuch – Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven. 2. Auflage. [In German: Chassis handbook - Fundamentals, Driving Dynamics, Components, Mechatronics, Perspectives. 2nd Edition]. Wiesbaden: Vieweg + Teubner,

11.    Jakubowicz A., Z. Orłoś.  1984. Wytrzymałość materiałów. [In Polish: Strength of materials]. Warszawa: WNT.

12.    Jaśkiewicz Z. 1990. Poradnik inżyniera samochodowego. Elementy i materiały. [In Polish: Guidance for automotive engineer. Components and materials]. Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności.

13.    Khodayari G. 1993. Untersuchungen zum elastisch – plastischen Biegen von Stahlprofilen. [In German: Investigations on the elastic - plastic bending of steel profiles]. Siegen: Dissertation, Universität Siegen.

14.    Klein B. 2007. FEM – Grundlagen und Anwendungen der Finite–Element–Methode im Maschinen– und Fahrzeugbau. 7. Auflage. [In German: FEM - Fundamentals and applications of the finite element method in mechanical and automotive. 7th edition]. Wiesbaden: Vieweg Studium Technik.

15.    Klocke F., W. König. 2006. Fertigungsverfahren 4 – Umformen. 5. Auflage. [In German: Manufacturing processes 4 - Forming. 5th edition]. Berlin – Heidelberg: Springer Verlag.

16.    Meissner M., H.J. Schorcht. 2007. Metallfedern – Grundlagen, Werkstoffe, Berechnung, Gestaltung und Rechnereinsatz. 2. Auflage. [In German: Metal springs - Fundamentals, Materials, Analysis, Design, and Computer Use. 2nd Edition]. Ilmenau: Springer Verlag.

17.    Meissner M., F. Fischer, K. Wanke, M. Plitzko. 2009. Die Geschichte der Metallfedern und Federtechnik in Deutschland. 1. Auflage. [In German: The history of metal springs and technology in Germany. 1st edition]. Ilmenau: Universitätsverlag Ilmenau.

18.    Muhs D., H. Wittel, D. Jannasch, J. Voßiek. 2007. Roloff/Matek Maschinenelemente – Normung, Berechnung, Gestaltung. 18. Auflage. [In German: Roloff / Matek Machine Elements - standardization, calculation, design. 18th edition]. Wiesbaden: Viewegs Fachbücher der Technik.

19.    Mitschke M. 1989. Teoria samochodu – Dynamika samochodu tom 2/ Drgania. [In Polish: The theory of the car - the car dynamics volume 2 / Vibration]. Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności.

20.    Reimpell J., J.W. Betzler. 2005. Fahrwerktechnik – Grundlagen. 5. Auflage. [In German: Suspension - Fundamentals. 5th edition]. Würzburg: Vogel Verlag.

21.    Technische Daten Fahrzeugfedern. [In German: Specifications vehicle springs]. Stahlwerke Brüninghaus GmbH, Werk Werdohl, E. Anding KG, Herborn 1965.

22.    Topac M., N.S. Kuralay. Computer aided design of an anti–roll bar for a passenger bus.

23.    Tschätsch H., J. Dietrich. 2008. Praxis der Umformtechnik. 9. Auflage. [In German: Practice of Forming. 9th edition]. Wiesbaden: Vieweg + Teubner.

24.    Ulbricht J., H. Vondracek, S. Kindermann1973. Warm geformte Federn – Leitfaden für Konstruktion und Fertigung. [In German: Thermoformed springs - Guidelines for the design and manufacture]. Bochum: Hoesch Werke, Hohenlimburg Schwerte AG, W.Stumpf KG.



[1] ThyssenKrupp Federn & Stabilisatoren GmbH, Hagen, Germany, e-mail: adam.wittek@t-online.de

[2] Faculty of Transport, The Silesian University of Technology, Gliwice, Poland, e-mail: boguslaw.lazarz@polsl.pl