汽车设计课程设计 钢板弹簧设计
后悬架钢板弹簧课程设计
后悬架钢板弹簧课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解后悬架钢板弹簧的基本概念、结构与功能。
2. 学生能掌握后悬架钢板弹簧的力学原理及其在汽车行驶中的作用。
3. 学生能了解后悬架钢板弹簧的材料、加工工艺及维护保养知识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析后悬架钢板弹簧的力学性能，并进行简单的计算。
2. 学生能通过实际操作，掌握后悬架钢板弹簧的拆装、检查与调整方法。
3. 学生能运用创新思维，设计简单的后悬架钢板弹簧改进方案。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习后悬架钢板弹簧，培养对汽车工程技术的兴趣和热爱，增强职业责任感。
2. 学生在学习过程中，养成团队合作、积极探索、勇于创新的精神。
3. 学生能认识到后悬架钢板弹簧在汽车安全和舒适性方面的重要性，提高安全意识。
课程性质：本课程为汽车维修与检测专业课程，侧重于理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养。
学生特点：学生为中职二年级学生，具有一定的汽车基础知识，动手能力较强，对汽车维修感兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用任务驱动、案例教学等方法，注重培养学生的实践能力和创新精神。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 后悬架钢板弹簧的基本概念与结构- 悬架系统的作用与分类- 钢板弹簧的结构与特点- 钢板弹簧的材料与加工工艺2. 后悬架钢板弹簧的力学原理- 弹簧刚度、挠度与预载荷- 钢板弹簧的力学性能分析- 钢板弹簧在汽车行驶中的作用3. 后悬架钢板弹簧的拆装、检查与调整- 拆装工具与操作方法- 钢板弹簧的检查与判断- 钢板弹簧的调整与维护4. 后悬架钢板弹簧的改进与创新- 钢板弹簧设计参数的优化- 新材料、新工艺的应用- 钢板弹簧改进方案的设计与实施教学内容安排与进度：第一周：后悬架钢板弹簧的基本概念与结构第二周：后悬架钢板弹簧的力学原理第三周：后悬架钢板弹簧的拆装、检查与调整第四周：后悬架钢板弹簧的改进与创新本教学内容根据课程目标，结合教材章节进行组织，保证科学性和系统性。
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。
钢板弹簧悬架设计
( ) Ri
=
R0
1+ (2σ 0i R0 ) / ( Ehi )i
H 02 = 123.5mm 、 H 03 = 99mm 、 H 04 = 77.3mm 、 H 05 = 58.2mm 、 H 06 = 41.8mm 、
H 07 = 28.1mm 、 H 08 = 17.2mm 、 H 09 = 8.9mm 、 H 010 = 3.3mm 。
6
汽车设计课程设计 ————钢板弹簧的设计
片 等 厚 ， 其 长 度 成 等 差 数 列 ， 即 li = l2 − (i − 2)a ， i ∈[0,10] 。 其 中 l10 = s + a ， 将
s
=
70mm, l 2
= 1180mm 代入得
a
=
1110 mm 9
=
370 3
mm
， l10
=
580 3
mm
，则各板长度为：
l1
=1180mm、
五、钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定：
因钢板弹簧各片在自由状态下和装配后的曲率半径不同，装配后各片产生预应力，其值确定
了自由状态下的曲率半径 Ri 。各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是：使各片厚度相同的钢
板弹簧装配后能很好地贴紧，减少主片工作应力，使各片寿命接近。 矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定
计算过程与步骤
一、 钢板弹簧片数取为 10，确定其宽度 b 的计算：
1.钢板断面宽度 b 的确定 有关钢板弹簧 的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增大系数
δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩 J0 。对于对称钢
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。
(完整word版)钢板弹簧悬架设计(2)(word文档良心出品).docx
汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计课程设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养学生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）培养学生理论联系实际的能力；（3）训练学生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(1)纵置钢板弹簧的已知参数序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U 型螺栓中心距有效长度119800N9.4cm118cm6cm112cm 材料选用60Si2MnA , 弹性模量取E=2.1× 105MPa3、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＃）；要求如下：a.图面清晰，比例正确；b.尺寸及其标注方法正确；c.视图、剖视图完整正确；d.注出必要的技术条件。
解放牌汽车后钢板弹簧吊耳工艺设计
解放牌汽车后钢板弹簧吊耳工艺设计解放牌汽车后钢板弹簧吊耳工艺设计东华理工大学长江学院课程设计报告课程设计题目：设计“厚钢板弹簧吊耳”零件的机械加工工艺规程（年产4000件）学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：2011年月日东华理工大学机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“厚钢板弹簧吊耳”零件的机械加工工艺规程(年产4000件）内容：1.零件图一张2.毛坯图一张3.机械加工工艺过程综合卡片一张4.课程设计说明书一份序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，在我们四年大学生活中占有重要的地位。
机械制造工艺学课程设计是一门实践性的技术基础课，是工科学生学习机制造的基本工艺方法和技术，完成工程基本训练的重要必修课。
机械制造工艺学课程设计不仅可以让我们获得机械制造的基础知识，了解机械制造的一般操作，而且还可以提高自己操作技能和动手能力，而且加强了理论联系实践的锻炼，高了我们的工程实践能力，培养了我们的工程素质。
一、零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳（见下图），后钢板弹簧吊耳主要作用是使钢板在载重时，能够得到延伸、伸展起缓冲作用，以及有减震功能，阻尼缓冲功能，导向功能。
（二）零件的工艺分析由后钢板弹簧吊耳零件的零件图可知，后钢板弹簧吊耳共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。
现分述如下：1.以mm两圆端面为主要加工表面的加工这一组加工表面包括：尺寸为的与mm两外圆的端面，的孔及其的倒角。
2.以的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个的孔,及其的倒角，两个的孔的内外端面，两个的孔，宽度为的开口槽。
两个孔同轴度公差为。
图1.1零件图二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件材料为35钢。
考虑到汽车在运行过程中会有震动，载重等因素，零件会受到交变载荷以及冲击载荷，零件是大量生产（年产4000件），小型零件，由机械制造工艺设计简明手册第8第9页知：选择锻造成型。
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。
钢板弹簧课程设计
钢板弹簧 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解钢板弹簧的定义、构造及其在汽车工程中的作用；2. 学生能够掌握钢板弹簧的弹性特性、力学原理以及影响其性能的因素；3. 学生能够了解钢板弹簧在汽车悬挂系统中的配置方式及其对汽车行驶性能的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析钢板弹簧的弹性变形和应力分布情况；2. 学生能够设计简单的钢板弹簧悬挂系统，并进行性能评估；3. 学生能够运用相关工具和设备进行钢板弹簧的检测和维护。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对汽车工程技术的兴趣，提高对机械制造和创新的热情；2. 学生能够认识到钢板弹簧在汽车安全和舒适性能方面的重要性，增强安全意识；3. 学生能够通过团队合作，培养沟通协调能力和解决问题的能力。
课程性质：本课程为汽车工程学科基础知识课程，结合实际应用，注重理论联系实际。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的物理和数学基础，对汽车工程有一定了解，但专业知识有限。
教学要求：教师应采用直观、生动的教学方法，引导学生主动参与，注重培养学生的动手能力和实践操作技能。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 钢板弹簧概述- 定义、分类及在汽车悬挂系统中的应用- 悬挂系统的基本原理2. 钢板弹簧的构造与性能- 弹性特性、力学原理- 影响钢板弹簧性能的因素- 钢板弹簧的材料及工艺3. 钢板弹簧的设计与评估- 设计原则与步骤- 性能评估方法- 悬挂系统配置方式4. 钢板弹簧的检测与维护- 检测方法与工具- 维护技巧与注意事项- 故障分析与排除5. 实践操作- 钢板弹簧悬挂系统设计实例分析- 模拟实验与性能测试- 实际操作与技能训练教学内容按照以上五个部分进行组织，共计10课时。
具体安排如下：1-2课时：钢板弹簧概述及悬挂系统基本原理3-4课时：钢板弹簧的构造与性能5-6课时：钢板弹簧的设计与评估7-8课时：钢板弹簧的检测与维护9-10课时：实践操作教学内容与教材紧密关联，确保科学性和系统性。
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工程技术学院
课程设计
题目：设计载货汽车的纵置刚板弹簧
专业：车辆工程
年级： 09级
学号： 20091617 姓名：仝明跃
指导教师：韩继光
日期： 2012年6月2日
云南农业大学工程技术学院
目录：
一、课程设计任务书 (3)
一、课程设计的性质、目的、题目和 (3)
二、课程设计的内容及工作量 (4)
二、设计计算说明书 (4)
一、叶片厚度、宽度及数目的计算 (4)
二、叶片长度的计算 (6)
三、板弹簧的刚度 (6)
四、板弹簧总成在自由状态下
的弧度及曲率半径的计算 (7)
五、叶片预紧力的确定 (7)
六、装配后板弹簧总成弧高及
曲率半径的计算 (8)
七、板弹簧各叶片应力的计算 (8)
八、各叶片数据 (9)
三、设计参考资料 (9)
课程设计任务书
一、课程设计的性质、目的、题目和任务
本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养学生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）培养学生理论联系实际的能力；
（3）训练学生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
(1) 纵置钢板弹簧的已知参数
材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa
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
根据所学过的机械零件设计、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A2
设计计算说明书
一 叶片厚度、宽度及数目的计算
弹簧叶片材料为60Si2MnA ，许用弯曲应力p σ=588 MPa 挠度增大系
数δ=1.3,E=2.1× 105
MPa 。
P=20200N, f C =9.6cm, L=120CM, S=6cm, L C =114cm.
1、主片厚度的计算
根据公式h=C
P C EF L 62δσ
得；
h=C P
C EF L 62δσ=82.06
.9101.265883.11145
2=⨯⨯⨯⨯⨯cm
故取h=0.9cm 。
2、主片宽度的计算
因为6<b/h<12,取b/h=11，所以b=11h=11*0.9=9.9,取b=10cm
3、总惯性矩的计算
根据公式C
C
K EF PL I 4883δ=
∑得：
01.46.921000048114202003.14883
3=⨯⨯⨯⨯==∑C
C
K EF PL I δ
4、叶片数目的计算n=c
C
f Ebh L P 3
34•δ得; n=c
C
f Ebh L P 3
34•δ=37.66.99.0102100004114202003.133≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 因为要取整数故n 取7片。
5、一片叶片的惯性矩的计算 根据公式i I =n
I K
∑
得：
i
I =n
I K
∑=4.01÷7=0..573cm 4
二 叶片长度的计算
三 板弹簧的刚度
检验刚度P= P=6aE/[∑)(131++-K K k Y Y a ]
=81
.101621000000
85.06⨯⨯=1053.3N/cm
四、板弹簧总成在自由状态下的弧度及曲率半径的计算
根据公式得：
①弧高：H=∆++C F H 0 式中cm H 8.10= ，cm f C 6.9= ，
0f =L/Ah=120*120/800/0.9=20cm ,∆=0.060f =1.2cm
则： H=1.8+9.6+1.2=12.6cm
②曲率半径：6
.12812082
20⨯==H L R =142.9cm
五 叶片预紧力的确定
ok
σ
∑2k h =-6642-6561-6480+4617+4698+4779+4860=-729
相对误差729/（6642+6561+6480+4617+4698+4779+4860）
=729/38637=1.89％≤5﹪在允许的范围内。
六 装配后板弹簧总成弧高及曲率半径的计算
七 板弹簧各叶片应力的计算
因为各叶片实际应力均小于60⨯b σ%=156800*0.6=94080N/2cm ，
故是安全的。
八各叶片数据
设计参考资料
1 王望予汽车设计（第4版）机械工业出版社 2001
2 陈家瑞汽车构造（第2版）人民交通出版社 1997
3 余志生汽车理论（第4版）机械工业出版社 1996
4 《机械设计手册》第3卷化学工业出版社 2002
5 《汽车工程手册》设计篇人民交通出版社 2001
6 《弹簧设计手册》机械工业出版社 1996
指导教师(签字)：
日期：2012年6 月17 日
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