汽车设计课程设计钢板弹簧设计说明
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。
钢板弹簧设计说明书
目录一、确定断面尺寸及片数 ------------------------------------------------------------------------ 2二、确定各片钢板弹簧的长度 ------------------------------------------------------------------ 4三、钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------------------ 5四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。
------------------------------- 7H ------------------------------------------------------------------------------------ 71.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高02.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 -------------------------------------------------------------------------------- 8五、钢板弹簧总成弧高的核算 ---------------------------------------------------------------- 10六、钢板弹簧的强度验算 ---------------------------------------------------------------------- 11二、（修改）确定各片弹簧长度--------------------------------------------------------------- 12三、（修改）钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------ 14四、（修改）钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 --------------------- 15五、（修改）钢板弹簧总成弧高的核算 ------------------------------------------------------ 17六（修改）钢板弹簧的强度验算 ------------------------------------------------------------- 18七、钢板弹簧各片应力计算 ------------------------------------------------------------------- 18八，设计结果 ------------------------------------------------------------------------------------- 20九、参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------- 21十、附总成图 ----------------------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
板簧设计教材解析
板簧设计教材解析汽车钢板弹簧设计第一节悬架的定义、功能及其组成悬架是现代汽车上的主要总成之一，它能够把车架（车身）与车轴（车轮）弹性的连接起来，其主要任务是传递作用在与车架和车轮之间的一切力和力矩，并且缓和由于路面不平而传给车身的冲击载荷，衰减由于冲击载荷引起的承载系统的振动，保证汽车的正常行驶。
悬架通常由弹性元件、导向机构及减振装置组成。
弹性元件主要有：钢板弹簧，螺旋弹簧，橡胶弹簧，空气弹簧及油气弹簧等。
在长期的发展过程中，由于钢板弹簧具有结构简单，制造成本较低，占用空间小，维修方便等一系列特点，因此目前在世界各国仍都在大量的采用钢板弹簧。
第二节．钢板弹簧的种类一、按力学性能特点分：分为等刚度、两极刚度复式钢板弹簧、渐变刚度钢板弹簧。
二、按截面形状分：分为等截面板簧和变截面板簧第三节．钢板弹簧的截面形状目前国内钢板弹簧的截面形状有：a矩形截面b单面双槽截面c带凸肋的截面弹簧在设计成不对称形状，目的是把断面的中性轴移近受拉表面，减少弹簧的拉应力。
此种材料也存在缺点（1）槽内容易储存泥沙加剧表面腐蚀。
（2）轧制后在沟槽的对应拉面上，表面质量较差，双槽的比单槽的更严重。
这种表面缺陷成为疲劳起源点。
注：在钢板弹簧的设计过程中应优先选择GB1222-84《弹簧钢》所规定的规格。
第四节．钢板弹簧的主要元件结构一、第一片卷耳形式钢板弹簧的卷耳形式一般有3种结构，上卷耳、下卷耳和平卷耳（柏林耳）。
上卷耳使用的比较多，采用下卷耳主要是为了协调钢板弹簧与转向系的运动，下卷耳在载荷作用下容易张开。
平卷耳可以减少卷耳的应力，因为纵向力作用方向和弹簧主片断面的中心线重合，对于不能增加主片厚度但又要保证主片卷耳强度的弹簧多采用平卷耳。
但是平卷耳制造上比上述两种卷耳复杂，一般轿车多采用平卷耳或下卷耳。
二、第二片包耳汽车在使用条件恶劣的情况下，需要采用加强卷耳的措施。
常见的是将第二片作成包耳形式以保护主片。
轻型车与箱式客车多采用1/4包耳，而大型载货汽车和大型客车多采用3/4包耳或装配式包耳。
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
钢板弹簧课设说明书
目录1.绪论———————————————————————————————12.悬架主要参数的确定————————————————————————33.钢板弹簧参数确定—————————————————————————5 3.1钢板弹簧的布置方案——————————————————————5 3.2板断面尺寸及片数的确定————————————————————63.3确定各片钢板弹簧的长度————————————————————64.校核———————————————————————————————84.1钢板弹簧的刚度验算——————————————————————84.2状态下的弧高及曲率半径计算———————————----————11H————————————124.2.1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高4.2.2钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定———————————124.3钢板弹簧总成弧高的核算—————————-—————————144.4钢板弹簧的强度验算—————————————————————15 4.5钢板弹簧卷耳内径的确定———————————————————164.6设计结果——————————————————————————175.总结——————————————————————————————186.参考文献————————————————————————————191 绪论悬架是汽车的车架与车桥之间的一切传力连接装置的总称。
它的作用是弹性地连接车桥和车架，缓和行驶中车辆受到的冲击力。
保证货物完好和人员舒适，使汽车在行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性；同时悬架系统承担着传递垂直反力，纵向反力和侧向反力以及这些力所造成的力矩，以保证汽车行驶平顺；并且当车轮相对车架跳动时，特别在转向时，车轮运动轨迹要符合一定的要求，因此悬架还起使车轮按一定轨迹相对车身跳动的导向作用。
(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。
汽车钢板弹簧悬架设计
汽车钢板弹簧悬架设计1.弹簧选用汽车钢板弹簧主要由弹簧片组成，弹簧片之间通过铆钉连接。
在选用弹簧片时，需要根据车辆的重量和使用环境来确定合适的弹簧片数量和材料。
弹簧片的数量越多，弹簧刚度就越高，对于重负荷的车辆，需要选择刚度较高的弹簧片。
弹簧片的材料可以选择高强度钢板，以提高弹簧的寿命和可靠性。
2.弹簧布局汽车钢板弹簧的布局主要包括前后轴的弹簧组织和布置。
为了保证车辆的稳定性和悬挂的平衡性，前后轴的弹簧刚度需要相对均衡，可以根据车辆设计的重心位置和工况来确定各个轴的刚度比例。
同时，在弹簧的布置上，需要考虑到弹簧的有效作用长度，以及与减震器和车架的配合情况，确保弹簧在工作时能够正常运动。
3.减震器选用汽车钢板弹簧悬架中的减震器起到控制弹簧振动和提高行驶平稳性的作用。
减震器的选用需要根据车辆的重量和行驶条件来确定。
一般而言，重负荷的车辆需要选择刚度较高的减震器，而轻负荷的车辆可以选择较为柔软的减震器。
常见的减震器有液压减震器、气压减震器和双作用减震器等。
在实际应用中，需要根据车辆的需求和预算来选择合适的减震器。
4.悬挂系统调校在汽车钢板弹簧悬架的设计中，调校是一个关键的环节。
通过调整弹簧刚度、减震器阻尼、弹簧预紧力等参数，可以实现悬挂系统的理想性能。
悬挂系统的调校需要根据车辆的用途和乘客的需求来进行，例如，运载车辆和越野车辆需要更硬的悬挂系统来增加稳定性和通过性，而乘用车和豪华车则需要更柔软的悬挂系统来提高乘坐舒适性。
在进行悬挂系统的调校时，需要进行一系列的试验和数据分析，以确定最佳的参数组合。
物理试验和计算机仿真是常用的手段。
通过调整参数和验证，最终确定悬挂系统的设计。
总之，汽车钢板弹簧悬架设计需要考虑弹簧选用、弹簧布局、减震器选用和悬挂系统调校等方面。
通过合理的设计和调校，可以实现符合车辆需求和乘客舒适性要求的悬挂系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
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，完成下述涉及容： 1．学习汽车悬架设计的基本容 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1A2
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﹪在允许的围。
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 2001
2 家瑞汽车构造（第2版）人民交通 1997
3 余志生汽车理论（第4版）机械工业 1996
4 《机械设计手册》第3卷化学工业 2002
5 《汽车工程手册》设计篇人民交通 2001
6 《弹簧设计手册》机械工业 1996
指导教师(签字)：
日期：2012年6 月17 日。