钢板弹簧悬架设计(荟萃知识)

钢板弹簧悬架设计(荟萃知识)
钢板弹簧悬架设计(荟萃知识)

专业课程设计说明书题目:商用汽车后悬架设计

学院机械与汽车学院

专业班级 10车辆工程一班

学生姓名

学生学号 201030081360

指导教师

提交日期 2013 年 7 月 12 日

一.设计任务:商用汽车后悬架设计

二.基本参数:协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定

额定装载质量5000KG 最大总质量8700KG

轴荷分配

空载前:后52:48

满载前:后32:68

满载校核后前:后33::67

质心位置:

高度:空载793mm

满载1070mm

至前轴距离:空载2040mm

满载2890mm

三.设计内容

主要进行悬架设计,设计的内容包括:

1.查阅资料、调查研究、制定设计原则

2.根据给定的设计参数(发动机最大力矩,驱动轮类型与规格,汽车总质量和使用工况,前后轴荷,前后簧上质量,轴距,制动时前轴轴荷转移系数,驱动时后轴轴荷转移系数),选择悬架的布置方案及零部件方案,设计出一套完整的后悬架,设计过程中要进行必要的计算。

3.悬架结构设计和主要技术参数的确定

(1)后悬架主要性能参数的确定

(2)钢板弹簧主要参数的确定

(3)钢板弹簧刚度与强度验算

(4)减振器主要参数的确定

4.绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图

5.负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。

*6.计算20m/s车速下,B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。

四.设计要求

1.钢板弹簧总成的装配图,1号图纸一张。

装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系,标注出总体尺寸,配合关系及其它需要标注的尺寸,在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。

2.主要零部件的零件图,3号图纸4张。

要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整,有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求,材料的热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。

3.编写设计说明书。

五.设计进度与时间安排

本课程设计为2周

1.明确任务,分析有关原始资料,复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5周。

2.设计计算0.5周

3.绘图0.5周

4.编写说明书、答辩0.5周

六、主要参考文献

1.成大先机械设计手册(第三版)

2.汽车工程手册机械工业出版社

3.陈家瑞汽车构造(下册)人民交通出版社

4.王望予汽车设计机械工业出版社

5.余志生汽车理论机械工业出版社

七.注意事项

(1)为保证设计进度及质量,设计方案的确定、设计计算的结果等必须取得指导教师的认可,尤其在绘制总成装配图前,设计方案应由指导教师审阅。图面要清晰干净;尺寸标注正确。

(2)编写设计说明书时,必须条理清楚,语言通达,图表、公式及其标注要清晰明确,对重点部分,应有分析论证,要能反应出学生独立工作和解决问题的能力。

(3)独立完成图纸的设计和设计说明书的编写,若发现抄袭或雷同按不及格处理。

八.成绩评定

出勤情况(20%)

设计方案与性能计算(40%)

图纸质量(20%)

说明书质量(20%)

评语

总成绩指导教师

注意:此任务书要妥善保管,最后要装订在设计说明书的第一页。

钢板弹簧悬架系统设计规范--完整版

钢板弹簧悬架系统设计规范 1范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统,主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参 数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005客车装载质量计算方法 GB 1589-2016道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 4悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一,一般由弹性元件(弹簧)、导向机构(杆系或钢板弹簧)、减振装置 (减振器)等组成,把车架(或车身)与车桥(或车轮)弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩,缓和由不平路面传给车架的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的 振动,保证汽车的正常行驶。悬架结构、性能不仅影响汽车的行驶平顺性,还对操纵稳定性、燃油经济性、通过性等多种

QCC-JT---汽车钢板弹簧技术条件

QCC-JT---汽车钢板弹簧技术条件

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

Q/CC x x汽车股份有限公司企业标准 Q/CC JT018—2008 代替Q/CC JT018—2006 汽车钢板弹簧技术条件 Technical Requirements of Leaf Spring Used on Vehicle 2008-09-06发布2008-12-01实施xx汽车股份有限公司发布

目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 技术要求 (1) 5 检验和试验方法 (3) 6 检验规则 (3) 7 标志、包装、贮存 (4) 8 质量保证 (4) 附录A (规范性附录)汽车用钢板弹簧台架试验方法 (5)

前言 本标准是对Q/CC JT018—2006《汽车钢板弹簧技术条件》的修订。本标准在修订过程中主要参考了GB/T 19844-2005《钢板弹簧》。本标准与Q/CC JT018—2006相比,主要变化如下: ——增加了“3术语和定义”; ——增加了“附录A(规范性附录)”; ——增加了“4.4热处理”中洛氏硬度的数值要求; ——修订了“5 检验和试验方法”细化了具体方法; ——对相关条款进行调换和规范; ——删除了旧版中有关产品“断裂数据”方面的内容。 本标准自实施之日起代替Q/CC JT018—2006。 本标准由xx汽车股份有限公司技术研究院提出。 本标准由xx汽车股份有限公司技术研究院标准化科归口。 本标准由xx汽车股份有限公司技术研究院K-底盘部负责起草。 本标准主要起草人:纪国锋、宗召波。

1钢板弹簧悬架设计规范

钢板弹簧悬架设计规范(提纲) 一、钢板弹簧钢断面参数(R=h/2, R=h, R=3h/4) 1.单面双槽钢 (1)断面积 (2)中性层位置 (3)惯性矩 (4)断面系数 (5)拉、压应力比 2.矩形断面钢 (1)断面积 (2)惯性矩 (3)断面系数 *主要(常用)规格列表,给出数值,供查用。 二、钢板弹簧总成基本特征参数 1.刚度(自由刚度,夹紧刚度) (1)多片簧 (2)少片簧 2.比应力 (1)多片簧(根部应力) (2)少片簧(a.根部应力;b.最大应力点应力)3.弧高 (1)夹紧弧高 (2)自由弧高 三、有关整车性能参数的校核 1.悬架固有频率 (1)静挠度 (2)固有频率(推荐值) (3)两级刚度复式板簧的挠度和频率2.侧倾校核 (1)侧倾角刚度(a.板簧,b.稳定杆) (2)侧倾力臂 (3)侧倾角(推荐值) 3.杆系的运动学校核 (1)板簧运动当量杆的计算 a.基线角

b.圆心位置 c.当量杆长度(半径) d.相关点的平移 (2)纵拉杆与板簧运动干涉量计算(推荐限值) (3)传动轴伸缩量与万向节夹角校核 4.制动时的纵扭干涉 (1)板簧纵扭特性 a.纵扭瞬心位置 b.纵扭角 (2)纯纵扭干涉引起的跑偏量 (3)纵扭与“点头”同时干涉的跑偏量5.轴转向效应 (1)当量杆斜度 (2)轴转向效应系数 四、强度校核 1.设计载荷下的平均静应力(推荐值) (1)等比应力 (2)不等比应力 a.多片簧各片不等厚 b.少片簧 2.最大行程下的极限应力(推荐值) (1)等比应力 (2)不等比应力 3.纵扭时应力校核(推荐值) (1)制动 a.前簧 b.后簧(倒车) (2)驱动后簧 4.卷耳应力校核(推荐值) (1)制动 (2)驱动 五、钢板弹簧各单片的设计 1.多片簧各单片长度的确定 2.各单片弧高的确定 (1)总成弧高的选定 a.装车后满载弧高

钢板弹簧课程设计46546

目录 1.汽车钢板弹簧结构选择 (4) 2.钢板弹簧结构设计计算 (5) 3.初定片数、截面尺寸 (7) 4.按作图法求各片弦长 (8) 5.挠度计算 (8) 6.钢板弹簧各片应力计算 (8) 7.加预紧力 (9) 8.钢板弹簧各片实际弦长的计算 (13) 9.在自由状态下各片的曲率半径计算 (14) 10.钢板在极限工作下的强度验算 (16) 11.卷耳和销的计算 (17) 12.参考文献 (18) 13.附表1 14.附图

汽车设计课程设计题目 设计题目:汽车钢板弹簧设计 主要技术和性能参数(第二组) 前轴轴负荷(N)空载15144 满载19344 前轴非簧载质量(kg)420 钢板弹簧作用距离L(mm)1300 两个”U”型螺栓中心距S(mm)110 静绕度f c(mm)(满载) 80-90 动绕度f a(mm) 56 钢板弹簧满载时弧高F 28 钢板弹簧卷耳固定点至路面距离C 550

汽车钢板弹簧简介 钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种元件。它是由若干片等宽但不等长(厚度可以相等,也可不等),曲率半径不等的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹簧梁。钢板弹簧的第一片(最长的一片)称为主片,其两端弯成卷耳,内装青铜或塑料、橡胶、粉末冶金制成的村套,以便用弹簧销与固定在车架上的之家或吊耳作铰链连接。钢板弹簧主要由主片、副片、弹簧夹、螺栓、套管、螺母等组成。钢板弹簧的中部一般用U形螺栓固定在车桥上。汽车钢板弹簧的材料一般用60Si2Mn、55SiMnVB。

一、汽车钢板弹簧结构选择 1.选择断面形状 有矩形,T形,单面有抛物线边缘,单面有双槽等断面形式 为了提高疲劳强度,选用60Si2Mn材料即最常用的板簧材料为热轧弹簧扁钢。 因为矩形断面钢板弹簧的中性轴,在钢板断面的堆成位置上。工作时,一面受拉应力、另一面受压应力作用,而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。故选择矩形断面形式。 2.长度圆整 圆整为“0”“5”尾数 3.叶片端部形状 选用矩形: 4.卷耳、吊耳的结构方案 ①吊耳②卷耳③包耳

钢板弹簧悬架系统设计规范--完整版

1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统,主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一,一般由弹性元件(弹簧)、导向机构(杆系或钢板弹簧)、减振装置(减振器)等组成,把车架(或车身)与车桥(或车轮)弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩,缓和由不平路面传给车架的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的

汽车设计(课程设计)钢板弹簧(DOC)

汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业:车辆工程 教师:R老师 姓名:XXXXXX 学号:200XYYYY 2012 年7 月3 日

课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节,是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练,并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是: (1)进一步熟悉汽车设计理论教学内容; (2)培养我们理论联系实际的能力; (3)训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×10MPa 3、课程设计的任务: (1)由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数; (2)计算悬架总成中主要零件的参数; (3)绘制悬架总成装配图。 二、课程设计的内容及工作量 根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程,完成下述涉及内容: 1.学习汽车悬架设计的基本内容 2.选择、确定汽车悬架的主要参数 3.确定汽车悬架的结构 4.计算悬架总成中主要零件的参数 5.撰写设计说明书 6.绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。 设计要求: 1. 设计说明书 设计说明书是存档文件,是设计的理论计算依据。说明书的格式如下: (1)统一稿纸,正规书写; (2) 竖订横写,每页右侧画一竖线,留出25mm空白,在此空白内标出该页中所计算的主要数据; (3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明,不得潦草; 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面;(2)目录;(3)原始数据及资料;(4)对设计课题的分析;(5)汽车纵置钢板弹簧简图;(6)设计计算;(7)设计小结(设计特点及补充说明,鉴别比较分析,个人体会等);(8)参考文献。 3. 设计图纸 1)装配总图、零件图一张(0#);

后钢板弹簧悬架的结构设计

1 引言 1.1 汽车工业的发展 几千年来人们一直生活在马车时代。马拖着车厢在乡村田埂上颠簸行驶,在城市的大街小巷中踢踏的慢跑。人们的生活节奏缓慢,既沉重又舒展。18世纪,瓦特打破了这种平静,蒸汽机的发明掀起了工业革命的浪潮。随后,法国人尼克.卡歌楼特将蒸汽机装在马车上,第一辆“动力车”诞生了。1885年德国人卡尔.奔驰将汽油机装在车上,就出现了“汽车”。在19世纪末到20世纪初,蒸汽车、电动车、汽油车相互竞争,形成三足鼎立之势。汽油机不干净而且危险,于是电动汽车的销量占据上风,但是在以后的20年间,电动汽车由于速度慢、行程短等缺点,渐渐的被淘汰。而汽油机慢慢的变成了最可靠和最方便的发动机,这样汽车才成为主导的交通工具。 自1886年世界上第一辆汽车诞生以来,汽车已经历了120多年的发展来历程。随着科学技术日益发展,汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已经成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通运输工具。 在汽车发展的短短一百多年的历史中,出现了三次革命。第一次革命是19世纪末发生在欧洲的汽车手工制作革命。随着蒸汽机、汽油机、柴油机等动力机械的出现,人们开始将这些机械装在马车上,就诞生了各种各样的汽车。那时的汽车都是一件一件的用手工制作,在一个作坊里或一个小车间里,就可以生产一部汽车。这种单一的生产模式使得汽车生产成本昂贵,所以汽车只是富豪们的享受品。即便在汽车制造完全机械化的今天,欧洲人还保留着这种生产模式,并生产出像“劳斯莱斯”这样的超豪华车。 汽车的第二次工业革命是汽车的大规模生产。1914年,亨利.福特发明了生产线,流水线大大地降低了汽车的安装时间和成本。福特汽车公司生产出价廉物美的T型车,这是汽车走向大众的起点。流水线的发明不仅是汽车历史上的一次革命,也给人类带来了工业历史上的一次革命。 汽车的第三次革命是20世纪70年代发生在日本的精益生产。20世纪60年代,日本实现了经济腾飞,汽车行业也随之发展。到70年代,日本一下子自成为世界上第二汽车生产大国。80年代,其产量还一度超过美国。 汽车是国民经济的支柱产业。汽车带动着很多行业的发展,如加油站、公路等。汽车发展到今天,已经不再是简单的交通运输工具,而且成为一种时尚。公路上奔驰着各种各样的汽车,

钢板弹簧悬架设计

专业课程设计说明书题目:商用汽车后悬架设计 学院机械与汽车学院 专业班级 10车辆工程一班 学生姓名 学生学号 201030081360 指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日 1

一.设计任务:商用汽车后悬架设计 二.基本参数:协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定 额定装载质量5000KG 最大总质量8700KG 轴荷分配 空载前:后52:48 满载前:后32:68 满载校核后前:后33::67 质心位置: 高度:空载793mm 满载1070mm 至前轴距离:空载2040mm 满载2890mm 三.设计内容 主要进行悬架设计,设计的内容包括: 1.查阅资料、调查研究、制定设计原则 2.根据给定的设计参数(发动机最大力矩,驱动轮类型与规格,汽车总质量和使用工况,前后轴荷,前后簧上质量,轴距,制动时前轴轴荷转移系数,驱动时后轴轴荷转移系数),选择悬架的布置方案及零部件方案,设计出一套完整的后悬架,设计过程中要进行必要的计算。 3.悬架结构设计和主要技术参数的确定 (1)后悬架主要性能参数的确定 (2)钢板弹簧主要参数的确定 (3)钢板弹簧刚度与强度验算 2

(4)减振器主要参数的确定 4.绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图 5.负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。 *6.计算20m/s车速下,B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。 四.设计要求 1.钢板弹簧总成的装配图,1号图纸一张。 装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系,标注出总体尺寸,配合关系及其它需要标注的尺寸,在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。 2.主要零部件的零件图,3号图纸4张。 要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整,有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求,材料的热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。 3.编写设计说明书。 五.设计进度与时间安排 本课程设计为2周 1.明确任务,分析有关原始资料,复习有关讲课内容及熟悉参考资料0.5周。 2.设计计算0.5周 3.绘图0.5周 4.编写说明书、答辩0.5周 3

解放牌汽车后钢板弹簧吊耳课程设计.doc

目录 目录 (1) (一)零件的分析 一、零件的分析 (2) 二、零件的工艺分析 (3) (二)机械加工工艺规程制订 一、确定生产类型 (4) 二、确定毛坯制造形式 (5) 三、选择定位基准 (6) 四、选择加工方法 (7) 五、制定工艺路线 (9) 六、确定加工余量及毛坯尺寸 (10) 七、确定工序尺寸 (13) 八、选择加工设备与工艺装备 (14) 九、确定切削用量和基本时间 (15) 十、本章小结 (21) (三)后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 一、接受任务、明确加工要求 (22) 二、确定定位方案、选择定位元件 (23) 三、定位误差分析 (24) 四、铣削力与夹紧力计算 (24) 五、定向键与对刀装置设计 (25) 六、塞尺尺寸 (27) 七、夹紧装置及夹具体设计 (28) 八、夹具设计及操作的简要说明 (28) 九、本章小结 (31) 参考文献 (32)

(一)零件分析: 一、零件的作用: 题目所给定的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后,使钢板能够得到延伸和伸展,能够起到正 常的缓冲作用。因此骑车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响骑车的 工作精度、使用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳的主要作用是减震功 能、阻尼缓冲和导向功能。 二、零件的工艺分析: 后钢板弹簧吊耳有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求。现分述如下: 1.以Φ60mm两外圆面为加工中心的加工面 2.以Φ30 0+0.045mm孔为中心的加工表面

由以上分析可知:该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于该零件 来说,加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度 及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。 该类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工零件的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后钢板弹簧吊耳的加 工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保 定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可 以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对 刀及调整,也有利于保护刀具。 后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 对该零件图进行工艺审核后,可知该零件图视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全,加工要求合理,零件的结构工艺性较好。 (二)机械加工工艺规程制订 一、确定生产类型 1)零件年生产纲领 N=Qn(1+α%+β%) =4000×(1+8%+1%)=4360件 2)确定生产类型 查《机械制造工艺学》表1-5,确定该批零件为中批生产类型 二、确定毛坯制造形式 考虑零件在工作过程中要承受交变载荷压力(冲击压力),为增强其强度和冲击韧性,故考虑选用锻件(材料为35号钢,硬度HBS149-187),

汽车钢板弹簧悬架设计(doc41页).doc

汽车钢板弹簧悬架设计 (1)、钢板弹簧种类 汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外,还兼起导向作用,而多片弹簧片间磨擦 还起系统阻尼作用。由于钢板弹簧结构简单,使用维修、保养方便,长期以来钢板弹 簧在汽车上得到广泛应用。目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。 ① 通多片钢板弹簧,如图1-a 所示,这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上, 弹簧弹性特性如图2-a 所不,呈线性特性。 图1 图2 ② 少片变截面钢板弹簧,如图1-b 所不,为减少弹簧质量,弹簧厚度沿长度方向 制成等厚,其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-a 。这种弹簧主要用于 轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。 ③ 两级变刚度复式钢板弹簧,如图1-c 所示,这种弹簧主要用于大、中型载货汽 车后悬架。弹性特性如图2-b 所示,为两级变刚度特性,开始时仅主簧起作用,当载 荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用,弹性特性由两条直线组成。 ④ 渐变刚度钢板弹簧,如图1-d 所示,这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车 后悬架。副簧放在主簧之下,副簧随汽车载荷变化逐渐起作用,弹簧特性呈非线性特 性,如图2-c 所示。 多片钢板弹簧 钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下,根据汽车对悬架性能(频率)要 求,确定弹簧刚度,求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹 簧的强度要求。 荷 载 V :

3.1钢板弹簧设计的已知参数 1)弹簧负荷 通常新车设计时,根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量, 得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴,车轮,制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方,弹簧3/4的质量为非簧载质量,下置弹簧,1/4弹簧质量为非簧载质量。 2)弹簧伸直长度 根据不同车型要求,由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。在布置可能的情况下,尽量增加弹簧长度,这主要是考虑以下几个方面原因。 ①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比,因此从改善汽车平顺性角度看,希望弹簧长度长些好。 ②在弹簧刚度相同情况下,长的弹簧在车轮上下跳动时,弹簧两卷耳孔距离变化相对较小,对前悬架来说,主销后倾角变化小,有利于汽车行驶稳定性。 ③增加弹簧长度可以降低弹簧工作应力和应力幅,从而提高弹簧使用寿命。 ④增加弹簧长度可以选用簧片厚的弹簧,从而减少弹簧片数,并且簧片厚的弹簧对提高主片卷耳强度有利。 3)悬架静挠度 汽车簧载质量与其质量组成的振动系统固有频率是评价汽车行驶平顺性的重要参数。悬架设计时根据汽车平顺性要求,应给出汽车空、满载时前、后悬架频率范围。如果知道频率,就可以求出悬架静挠度值c。选取悬架静挠度值时,希望后悬架静挠度值c2小于前悬架静挠度值ci,并且两值最好接近,一般推荐:

汽车钢板弹簧悬架设计方案

汽车钢板弹簧悬架设计 (1)、钢板弹簧种类 汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外,还兼起导向作用,而多片弹簧片间磨擦还起系统阻尼作用。由于钢板弹簧结构简单,使用维修、保养方便,长期以来钢板弹簧在汽车上得到广泛应用。目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。 ①通多片钢板弹簧,如图1-a所示,这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上,弹簧弹性特性如图2-a所不,呈线性特性。 变形 载荷变形 载荷变形载荷 图1 图2 ②少片变截面钢板弹簧,如图1-b所不,为减少弹簧质量,弹簧厚度沿长度方向制成等厚,其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-a。这种弹簧主要用于轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。 ③两级变刚度复式钢板弹簧,如图1-c 所示,这种弹簧主要用于大、中型载货汽车后悬架。弹性特性如图2-b 所示,为两级变刚度特性,开始时仅主簧起作用,当载荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用,弹性特性由两条直线组成。 ④渐变刚度钢板弹簧,如图1-d 所示,这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车后悬架。副簧放在主簧之下,副簧随汽车载荷变化逐渐起作用,弹簧特性呈非线性特性,如图2-c 所示。

多片钢板弹簧 钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下,根据汽车对悬架性能(频率)要求,确定弹簧刚度,求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。 3.1钢板弹簧设计的已知参数 1)弹簧负荷 通常新车设计时,根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量,得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴,车轮,制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方,弹簧3/4的质量为非簧载质量,下置弹簧,1/4弹簧质量为非簧载质量。 2)弹簧伸直长度 根据不同车型要求,由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。在布置可能的情况下,尽量增加弹簧长度,这主要是考虑以下几个方面原因。 ①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比,因此从改善汽车平顺性角度看,希望弹簧长度长些好。 ②在弹簧刚度相同情况下,长的弹簧在车轮上下跳动时,弹簧两卷耳孔距离变化相对较小,对前悬架来说,主销后倾角变化小,有利于汽车行驶稳定性。 ③增加弹簧长度可以降低弹簧工作应力和应力幅,从而提高弹簧使用寿命。 ④增加弹簧长度可以选用簧片厚的弹簧,从而减少弹簧片数,并且簧片厚的弹簧对提高主片卷耳强度有利。 3)悬架静挠度 汽车簧载质量与其质量组成的振动系统固有频率是评价汽车行驶平顺性的重要参数。悬架设计时根据汽车平顺性要求,应给出汽车空、满载时前、后悬架频率范围。如果知道频率,就可以求出悬架静挠度值c δ。选取悬架静挠度值时,希望后悬架静挠度值2c δ小于前悬架静挠度值1c δ,并且两值最好接近,一般推荐:

汽车钢板弹簧的性能、计算和试验

汽车钢板弹簧的性能、计算和试验 东风汽车公司技术中心陈耀明 1983年3月初稿 2005年1月再稿

目录 前言(2) 一.钢板弹簧的基本功能和特性(3) 1.汽车振动系统的组成(3) 2.悬架系统的组成和各元件的功能(6) 3.钢板弹簧的弹性特性(7) 4.钢板弹簧的阻尼特性(12) 5.钢板弹簧的导向特性(14) 二.钢板弹簧的设计计算方法(17) 1.单片和少片变断面弹簧的计算方法(17) 2.多片钢板弹簧的刚度和工作应力计算(24) 3.多片弹簧各单片长度的确定(32) 4.多片弹簧的弧高计算(36) 5.钢板弹簧计算中的几个具体问题(43)三.钢板弹簧的试验(46) 1.钢板弹簧的静刚度测定(46) 2.钢板弹簧的动刚度测定(50) 3.钢板弹簧的应力测定(52) 4.钢板弹簧单片疲劳试验(53) 5.钢板弹簧总成疲劳试验(54)

前言 本文是为汽车工程学会悬架专业学组所办的“减振器短训班”撰写的讲义,目的是让汽车减振器的专业人员对钢板弹簧拥有一些基本知识,以利于本身的工作。内容分为三部分:钢板弹簧的基本功能和特性,设计计算方法,以及试验等。因为这部分内容非本次短训班的重点,所以要求尽量简单扼要,也许有许多不全面的地方,只供学习者参考。有关钢板弹簧较详细的论述,可参考本学组所编的“汽车悬架资料”。

一.钢板弹簧的基本功能和特性 1.汽车振动系统的组成 汽车在道路上行驶,由于路面存在不平度以及其它各种原因,必然引起车体产生振动。从动态系统的观点来看,汽车是一个多自由度的振动系统。其振源主要来自路面不平度的随机性质的激振,此外还有发动机、传动系统以及空气流动所引起的振动等等。 为改善汽车的平顺性,也就是为减小汽车的振动,关键的问题是研究如何对路面不平度的振源采取隔振措施,这就是设计悬架系统的根本目的。换言之,就是在一定的道路不平度输入情况下,通过悬架系统的传递特性,使车体的振动输出达到最小。 当研究对象仅限于悬架系统时,人们往往把车体当为一个刚体来看待。即使这样,汽车仍然是一个很复杂的多自由度系统,见图1。如果不涉及汽车的横向振动和角振动,可以将左右悬架合并,使汽车振动系统进一步简化,见图2。在一定条件下,也就是当质量分配系数等于1,即前后悬架的输出与输入各自的相干特性达到最大值时,就可以将前、后悬架分开,单独看成一个两自由度振动系统。这时,组成每一个振动系统的元素就是质量(簧载质量与非簧载质量),弹性元件(悬架弹簧和轮胎)和阻尼元件(悬架阻尼元件和轮胎阻尼),见图3。

板簧计算

汽车平衡悬架钢板弹簧设 计 东风德纳车桥有限公司 2005年9月15日

一、 钢板弹簧作用和特点 a. 结构简单,制造、维修方便; b. 弹性元件作用; c. 导向作用; d. 传递侧向、纵向力和力矩的作用; e. 多片弹簧片间摩擦还起系统阻尼作用; f. 在车架或车身上两点支承,受力合理; g. 可实现变刚度特性; h. 相比螺旋弹簧和扭杆弹簧而言,单位质量的储能量较小,在同样的使用条件下,钢板弹簧要重一些。 二、 钢板弹簧的种类、材料热处理及弹簧表面强化 1. 目前,汽车上使用的钢板弹簧常见的有以下几种: 1) 普通多片钢板弹簧; 2) 少片变截面钢板弹簧; 3) 两级变刚度复式钢板弹簧; 4) 渐变刚度钢板弹簧 2. 钢板弹簧材料的一般要求 钢板弹簧与其它弹性元件一样,弹簧使用寿命与材料及制造工艺有很大关系,因此选用弹簧材料时应考虑以下几个方面因素 1) 弹性极限 弹簧在弹性极限范围内变形时,希望弹簧储存的弹性变形能要大,而弹簧在单位中单位体积内储存的弹性变形能是与材料的弹性极限平方成正比,而与弹性模量与反比,因此从提高材料贮存的弹性变形能角度看,希望提高材料的弹性极限。一般说材料抗拉强度高,弹性极限也高。弹性极限与材料的化学成分和金相组织有较大关系,在弹簧钢中如果提高碳、硅、锰元素含量,可以提高材料弹性极限。弹簧采用中温回火处理,能够得到具有较高弹性极限的回火屈氏体组织。 2) 弹性模量 弹性模量有两种,即拉伸弹性模量E 和剪切弹性模量G 。材料弹性模量愈小,材料变形和贮存的弹性变形能愈大。从这个角度看,国外采用了弹性模量较低的增强树脂材料弹簧(FRP 弹簧)。 3) 疲劳强度 由于弹簧多在交变载荷下工作,所以要求材料应有较高的疲劳极限,疲劳强度与材料抗拉强度b 和屈服强度s σ成正比,因此为了提高弹簧的疲劳强度,应设法提高材料的抗拉强度b σ和屈服强度与抗拉强度之比(b s σσ)。 4) 淬透性 对于断面较厚的或变截面钢板弹簧,希望用淬透性较好的材料。材料如不能淬透,淬火组织中将含有较多的非马氏体组织,使淬火后硬度降低。虽然可以通过降低回火温度来达到所需要的硬度,但其机械性能较差。为保证材料在整个截面内具有相同的机械性能,要求淬火时不仅表面而且心部也能淬透,且淬火后表面硬度和心部硬度相差不能太大。 综上所述,汽车钢板弹簧材料应具有较高的抗拉强度、屈服极限、疲劳强度及一定冲击韧性。此外要求材料具有良好的淬透性,热处理不易脱碳等性能。 3. 钢板弹簧材料 目前国内使用最多的弹簧钢板材料是钢Mn Si -,如Mn Si 260和MnA Si 260该钢种

钢板弹簧悬架系统设计规范--完整版

钢板弹簧悬架系统设计规范 1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统,主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一,一般由弹性元件(弹簧)、导向机构(杆系或钢板弹簧)、减振装置(减振器)等组成,把车架(或车身)与车桥(或车轮)弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩,缓和由不平路面传给车架的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的

汽车钢板弹簧设计计算

。 1.1单个钢板弹簧的载荷 已知汽车满载静止时汽车前轴荷G1=3000kg,非簧载质量Gu1=285kg,则据此可计算出单个钢板弹簧的载荷: Fw1=(G1-Gu1)/2=1357.5 kg (1) 进而得到: Pw1=Fw1×9.8=13303.5 N (2) 1.2钢板弹簧的静挠度 钢板弹簧的静挠度即静载荷下钢板弹簧的变形。前后弹簧的静挠度都直接影响到汽车的行驶性能[1]。为了防止汽车在行驶过程中产生剧烈的颠簸(纵向角振动),应力求使前后弹簧的静挠度比值接近于1。此外,适当地增大静挠度也可减低汽车的振动频率,以提高汽车的舒适性。但静挠度不能无限地增加(一般不超过240 mm),因为挠度过大,即频率过低,也同样会使人感到不舒适,产生晕车的感觉。此外,在前轮为非独立悬挂的情况下,挠度过大还会使汽车的操纵性变坏。一般汽车弹簧的静挠度值通常如表1[2]所列范围内。 本方案中选取fc1=80 mm。 1.3钢板弹簧的满载弧高 满载弧高指钢板弹簧装到车轴上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差[3]。当H0=0时,钢板弹簧在对称位置上工作。考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值,常取H0∈10-20mm。本方案中H01初步定为18mm。 1.4钢板弹簧的断面形状 板弹簧断面通常采用矩形断面,宜于加工,成本低。但矩形断面也存在一些不足。矩形断面钢板弹簧的中性轴,在钢板断面的对称位置上。工作时,一面受拉应力,一面受压应力作用,而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。因材料的抗拉性能低于抗压性能,所以在受拉应力作用的一面首先产生疲劳断裂。除矩形断面以外的其它断面形状的叶片,其中性轴均上移,使受拉应力的一面的拉应力绝对值减小,而受压应力作用的一面的压应力绝对值增大,从而改善了应力在断面上的分布情况,提高了钢板弹簧的疲劳强度并节约了近10%的材料。本方案中选用矩形断面。 1.5钢板弹簧主片长度的确定

解放牌汽车后钢板弹簧吊耳课程设计

解放牌汽车后钢板弹簧吊 耳课程设计 The document was prepared on January 2, 2021

目录 目录 (1) (一) 一、零件的分析 (2) 二、零件的工艺分析 (3) (二)机械加工工艺规程制订 一、确定生产类型 (4) 二、确定毛坯制造形式 (5) 三、选择定位基准 (6) 四、选择加工方法 (7) 五、制定工艺路线 (9) 六、确定加工余量及毛坯尺寸 (10) 七、确定工序尺寸 (13) 八、选择加工设备与工艺装备 (14) 九、确定切削用量和基本时间 (15) 十、本章小结 (21) (三)后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 一、接受任务、明确加工要求 (22) 二、确定定位方案、选择定位元件 (23) 三、定位误差分析 (24) 四、铣削力与夹紧力计算 (24) 五、定向键与对刀装置设计 (25) 六、塞尺尺寸 (27) 七、夹紧装置及夹具体设计 (28) 八、夹具设计及操作的简要说明 (28) 九、本章小结 (31) 参考文献 (32) (一)零件分析: 一、零件的作用:

题目所给定的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后,使钢板能够得到延伸和伸展,能够起到正常的缓冲作用。因此骑车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响骑车的工作精度、使用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳的主要作用是减震功能、阻尼缓冲和导向功能。 二、零件的工艺分析: 后钢板弹簧吊耳有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求。现分述如下: +0.045 由以上分析可知:该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于该零件来说,加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。 该类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工零件的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。 后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。 对该零件图进行工艺审核后,可知该零件图视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全,加工要求合理,零件的结构工艺性较好。

空气弹簧悬架与钢板弹簧悬架比

空气弹簧悬架与钢板弹簧悬架比较 空气悬架系统以气囊代替原车的钢板弹簧,并配合气源装置、高度调整装置、电动和气动控制装置等,保证车辆自适应载荷、车速、和路况等,可以更好的隔离路面的冲击、振动和噪音,在提高舒适性的同时还提升了车辆的操控性和安全性。目前在国外空气悬架已得到普遍应用,在国内的应用也在逐步推广。 格莱瑞特空气悬架系统,源于欧洲成熟技术,集成世界知名厂商的零部件,经过英国曼彻斯特大学实验室的严格测试,通过了英国汽车工业研究协会(MIRA)认证和德国TUV技术认证,产品技术先进、品质可靠。该系统零部件借用原车安装孔位,方便安装,最大程度的保持了原车底盘的完整性。 为更好的了解空气悬架系统,我们将格莱瑞特空气悬架系统从舒适性、经济性、安全性和可靠性4个方面与传统的板簧结构进行了比较: 1、舒适性 1)当钢板弹簧悬架的簧载质量变化后,车辆系统的自振频率会发生大幅度的变化。钢板弹簧满载时的偏频在1.7~2.3Hz左右,空载时更大,所以整体舒适性较差。 2)空气弹簧具有典型的非线性刚度,对振动、冲击的缓冲效果明显,试验数据表明:相同状态下,空气弹簧悬架系统车辆对路面的冲击力比钢板弹簧悬架的车辆减小1/3~1/2左右。 3)格莱瑞特空气悬架的偏频在1.35Hz左右(1.0Hz~1.5Hz范围内),因此空气悬架可以有效隔离车辆来自地面的振动,安装空气弹簧悬架的车辆具有良好的曲线通过能力(即转弯时的速度可以比钢板弹簧的车辆更高),制动距离更短(制动力分配均匀,有效制动功率大),后视镜图像更清晰、更稳定,驾驶员更舒适,不易疲劳,精神更集中。 4)空气弹簧悬架系统在高度阀的作用下,车辆负载变化时车身高度基本保持不变,偏频变化较小,从而保证空满载下的舒适性。我们还提供安装有升降阀的系统,实现整车身高度在一定范围内可调节,从而满足不同的装货、卸货要求,并提高车辆的通过性。 结论:空气弹簧悬架比钢板弹簧悬架的舒适性提高30%左右。 2、经济性 1)空气弹簧悬架系统可提高车辆的可靠性,使车载电器系统故障率减少30-40%,延长轮胎和刹车片的使用寿命,减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本,延长车辆的使用寿命并增加折旧值。 2)轮胎寿命提高50%以上(采用钢板弹簧的货运卡车,其轮胎一般5万公里更换一次;更换为空气悬架后轮胎一般10万公里更换一次)。 3)加拿大研究机构对多家物流企业经多年的跟踪研究表明:空气悬架系统的车辆比钢板弹簧的车辆油耗减少3~5%。 4)减少对道路的冲击,保护路面,降低对公路的维修费用。 结论:空气弹簧悬架比钢板弹簧悬架的经济性提高20%。 3、安全性

长安大学汽车设计大作业_钢板弹簧

钢板弹簧设计 题目: 二、为110 微型汽车设计后钢板弹簧悬架。 已知参数: 总重:Ga=13100N( 驾驶室内两人) 自重:Go=6950N( 驾驶室内两人) 空车:前轴载荷=4250N 后轴载荷=2700N 满载:前轴载荷=5750N 后轴载荷=7350N 非簧载质量=690N (指后悬架) 钢板弹簧长度L=(1000~1100)mm 骑马螺栓中心距S= 70mm 满载时偏频n= ( 1.5~1.7 )H 叶片端部形状:压延 要求: ?确定钢板弹簧叶片断面尺寸,片数; ?确定钢板弹簧各片长度(按1:5 的比例作图); ?计算钢板弹簧总成刚度; ?计算钢板弹簧各片应力; 注意:①叶片断面尺寸按型材规格选取(参看“汽车标准资料手册”中册P39,表5—36),本题拟在以下几种规格内选取:

= 6 65,765,8 65 6 63,763,8 63 6 70,770,8 70 ②挠度系数可按下式计算: 式中:n’—主动片数 n—总片数 设计要求:1 )要求在CAD 环境下进行钢板弹簧各片长度的确定。 2 )要求对计算结果进行分析说明。 60Si2Mn E=2.06*105N/mm2 满载偏频n2=1.6Hz 钢板弹簧长度L=1050mm 许用弯曲应力【σw】=500MPa 无效长度系数k=0.5 一.宽度b和片厚h 1.J0=[(L-ks)3cδ]/(48E) (1)c=F w/f c F w2=(G2- G u2)/2=(7350-690)/2=3330N F c2=(5/n2)2=(5/1.6)2=97.66mm c=3330/97.66=34.10N/mm (2)δ=1.5/[1.04(1+0.5*0/8)]=1.5*1.04=1.56 与主片等长的片数n’=0总片数n=8 J0=[(1050-0.5*70)3*34.10*1.56]/(48*2.06*106)=5625.60N/mm2 2.W0=F w(L-ks)/4[σw]=3330*(1050-0.5*70)/(4*500)=1689.975 3.h p=2J0/W0=6.66mm 4.宽度b的值在(6~10)h p中选取,取b=9h p=59.94mm 5.片厚h的值为1.1h p,h=7.33mm 6.选取国产型材h*b=8*65

汽车钢板弹簧的设计

汽车钢板弹簧的设计 一、汽车钢板弹簧的基本特性钢板弹簧的主要功能是作为汽车悬架系统的弹性元件,此外多片弹簧的片间摩擦又起作系统的阻尼作用,多数钢板弹簧通过卷耳和支座兼有导向作用。但就其基本的受力情况及结构特点,钢板弹簧具有以下两个基本特征:1、无论钢板弹簧以什么形式装在汽车上,它都是以梁的方式在工作,也就是说它的主要受力方向垂直于钢板弹簧长度。同时,由于受变形相对其长度很小,因此可以利用材料力学中有关小挠度梁的理论,即线性原理来进行分析计算。2、钢板弹簧装在汽车上所承受的弯矩,基本上是单向载荷,因而其弯曲应力也是单向应力。二、等应力梁的概念椭圆形半椭圆形四分之一椭圆形除早期的汽车采用过椭圆形钢板弹簧,近代汽车绝大多数采用半椭圆形钢板弹簧,只有极少数采用四分之一椭圆形钢板弹簧。无论何种形式的钢板弹簧,就其总成而言,都是根部支承,端部承爱集中载荷,它都是以梁的方式在工作。众所周知,理想的梁应该是一根等应力梁,这样才能获得材料的最佳利用。对于钢板弹簧而言,无论单片或多片,设计者应该努力将它设计成等应力梁或近似于等应力梁。就单片梁而言,当只有单片承爱集中载荷时,有两种轮廓可以满足等应力梁的要求。对于等厚度者,宽度应成

三角形,对于等宽度者,厚度为抛物线形状。当然,从理论上讲,只要截面系数沿片长方向与弯矩成比例变化,都可以成为等应力梁。然而汽车上几乎没有采用同时变厚又变宽的弹簧。上述轮廓线只是对弯曲应力而言,实际上钢板弹簧端部受剪切强度的要求以及卷耳的存在,第一种轮廓只能是在三角形端部加上等宽的矩形或整个宽度成为梯形,而第二种轮廓只能是抛物线端部接上一段等厚度的矩形或厚度按梯形变化的梁。为了简化轧制工艺,对于等宽度者,可用梯形代替抛物线。此外,根部也设计成为平直的,便于与支承座贴合,也就是说,或者由梯形和根部、端部为矩形的三段直线构成。所以,在实际应用上,只能把弹簧设计成为近似的等应力梁。由于结构上的原因,没有人在汽车上采用等厚度变宽度的单片钢板弹簧,但等宽度变厚度的单片钢板弹簧早就得到实际的应用。三、单片钢板弹簧的计算1、计算公式:单片钢板弹簧,就是一根简单的承爱集中载荷的梁,我们可以利用材料力学中分析小挠度梁的方式,寻出计算挠度、刚度、沿长度分布的最大应力以及比应力的公式。当然,梁的轮廓线(断面变化情况)不同,寻出的公式也不同。然而,对它们整理之后,我们可以得到一组形式完全一样的计算公式,仅以形状系数的差异来区别各种不同轮廓线的单片钢板弹簧。可把普通使用的对称半椭圆钢板弹簧当做简支梁来分析,它的计算公式

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