钢板弹簧总成拆装小车

钢板弹簧总成拆装小车设计

王玉进

[摘要]

钢板弹簧总成拆装小车是一种方便拆装汽车钢板弹簧的工具，在汽车维修领域有着重要的地位。目前正向着轻便化、科技化方向发展，而这款钢板弹簧总成拆装小车用SolidWorks三维软件设计，模拟装配的全过程，验证了设计的合理性。它以钢架结构为主体，以液压系统为动力。在液压系统中简化系统部件，将系统部件融合到钢架结构中，使设计具有整体性，结构紧凑，维护方便；钢架为前后双支撑结构，运动灵活，操作便捷，都符合了汽车维修工具所具备的特点。社会实用性极大。

关键词：钢板弹簧总成拆装小车拆装工具液压系统汽车维修

前言

随着社会的进步发展，汽车越来越被人们所青睐，汽车服务行业也随之增加，为提高维修效率与服务质量，汽车维修工具的发展可谓节节升高，人们越来越重视利用工具来提高效率。然而在诸多的维修工具中专门化和具体化的工具却少之又少，在观摩了维修服务场所的维修过程中发现汽车底盘部分零件的维修比较困难，往往是人工爬到车底维修，而钢板弹簧却需要人力来运送，既费力又费时。为此需要研究一种简便实用的汽车钢板弹簧维修与运送工具，钢板弹簧总成拆装小车却实现了此要求。

此款钢板弹簧总成拆装小车，是为维修汽车钢板弹簧而专门设计的产品，它主要解决的是拆装钢板弹簧时的支撑及运送，以此解决维修的费时费力问题。在设计中本着轻便简洁的原则，尽量将各部分融为一体，使系统简单易用。在已有的设计中往往没有体现，大都设计的较为复杂，设计中各部分都是独立且元件较多，没有很好的体现设计的整体性。

设计中问题存在两难点：一是钢板弹簧总成拆装小车如何在动力源的作用下升降；二是液压系统的设计和怎样将液压元件整合到钢板弹簧总成拆装小车车身上。这两个问题也是需在本设计中着重解决的问题，在升降问题解决中主要利用了静力学基础知识，利用已知升降高度和额定载重通过平面力系计算以此来确定钢板弹簧总成拆装小车液压缸及液压泵的额定数据。本设计中升降支架利用三角结构，通过力偶与力矩的关系来确定最终外形，通过参照其它升降机构，最终来设计出升降系统；而液压系统利用液压千斤顶的原理，将系统的各辅助元件利用最简单的形式整合到一起，使整个系统利用的辅助元件最少且简洁紧凑。在液压系统的设计上，柱塞泵的流量控制采用手压式，以此确定最终的额定托举重量。在这两个问题解决中遇到较大困难，设计中参考大量文献，利用SolidWorks三维设计软件进行设计，确保每个零件的合理性和准确度。对每个地方需要什么样的零件和机构，通过查阅资料和SolidWorks实践来最终确定，从而来保证整体效果较的理想程度，最终设计出此套机构与系统。

钢板弹簧总成拆装小车的设计，解决了汽车维修的很多不便，运动灵活，操作便捷的特点提高了维修效率，在实际中也受到汽车服务机构与维修商的认可。它的最终成型定会为汽车维修服务提供方便。

一、钢板弹簧总成拆装小车介绍

钢板弹簧总成拆装小车是为方便拆装汽车钢板弹簧而设计的一款专用工具，外形为小车形式，底部有小轮，方便钢板弹簧总成拆装小车的移动，上部为车架主要其支撑重物和自身重量的作用，还有升降机构、夹紧机构、动力系统、辅助部分组成。能实现对钢板弹簧的夹紧、升降、移动等作用。

钢板弹簧拆装托车适用于各种汽车车型，客货车通用。使用时将钢板弹簧总成拆装小车推到您要拆换钢板弹簧的车下，到达钢板弹簧位置利用钢板弹簧总成拆装小车夹紧机构卡好钢板弹簧，然后把钢板弹簧从车上拆下，随手把钢板弹簧总成拆装小车推到拆除装工作场地。安装时可把装好的钢板弹簧总成推到要更换钢板的车前，将钢板总成装在车上夹紧后推入车底安装钢板弹簧的位置安装即可。

这种工具能充分发挥体积小方，便灵活的特点。从而消除了维修者进入车底空间狭小维修的不方便性，也节省了维修者的体力。它操作方便，可随车携带，适合司机自己维修时使用。在当今汽车高速发展阶段，更吸引眼球的为汽车维修服务行业，而汽车维修工具不仅便于用户的使用，也在无形中提高了服务的质量。因它们的出世带动了维修工具制造产业的发展，也同时满足人们的需求，就在供与求之间，人们无形中越来越离不开这种工具带给我们的方便。在不断接受的同时，钢板弹簧总成拆装小车的设计也在不断的进行！

图1.1 钢板弹簧总成拆装小车外观

二、设计方案的拟定及说明

经市场调查，目前大部分的钢板弹簧总成拆装小车为多系统独立工作结构，为设计具有创新性，此设计采用系统协作方法设计，主要分四大块：支承升降机构、车架部分、液压系统、辅助机构及其总成。

在工作时，由辅助机构确定钢板弹簧总成拆装小车的工作位置，由支承机构部件夹紧钢板弹簧，定位部分由升降机构和液压系统同时完成。辅助机构主要负责整个钢板弹簧总成拆装小车的承重以及移动等。在钢板弹簧总成拆装小车设计过程中着重体现出液压系统工作原理及钢板弹簧总成拆装小车升降过程中参与部件的运动和受力。

三、车架部分

车架部分主要由支撑横梁组成，它是支撑其他零件的基础，既承受整个车子的重量，又承受着整个工作载荷，更为升降机构准确定位提供支撑作用，使液压压力由此部分传递到托重部分。

图3.1 车架纵梁

车架底部有四个Φ16的孔，分别为底部车轮的安装孔，中间两孔为液压杆的固定孔和升降臂的固定孔。大小为Φ16.5与两件配合为间隙配合。最上方的Φ20的孔为液压缸的销孔，主要是固定液压系统。

四、支撑升降部分

产品要求其机械系统的各部件及运动机构必须得到安全支承，而托重部分与升降机构是准确完成其特定方向运动必要系统，此系统一般由托重夹紧部分，升降机构组成，它既起支承作用，承受钢板弹簧和其他零件的重量及保持在其上的

相对运动，又起升降作用，准确定位，确保钢板弹簧与被安装车辆的相对位置，因此，支撑升降部分是设备中十分重要的部分。

（一）升降机构

根据设计的要求，钢板弹簧总成拆装小车的总高度为760mm，起升降作用的零件为升降臂，其他零件为固定高度，固定尺寸的总高度为300mm，升降臂的实际升降高度为460mm。如图为升降臂运动简图。选取液压系统为升降动力。AB 为液压缸为伸缩时的长度，AO是液压缸的固定点距升降臂固定点的距离，BO为升降臂短杆的长度，BC为升降臂长杆的长度，选取 OBC为95.0°根据计算升降臂要上升460mm，既C到C’的垂直距离为460mm，因此液压缸实际伸缩距离为80mm。

图4.1 升降臂运动简图

下图为升降臂的二维图，它主要与车架纵梁配合将底端固定在车架纵梁上，液压系统的作用点为中间孔，当受到液压压力时升降臂围绕固定点转动，完成升降臂长杆倾斜从而提升高度。它是两块厚为10mm的板件焊接而成，在升降中一起受力。此外还与钢板弹簧总成拆装小车的额定载重有密切关系，在额定受力的计算中将著重介绍升降臂的受力。

图4.2 升降臂

（二）托重部分

托重部分为钢板弹簧总成拆装小车的负载主要承受点，它是负载的定位夹紧

的关键部件。外形如图4.3所示：

图4.3 托重加紧部分外形图

托重部分主要与连接板和升降臂相连，托架为主要构件，它与螺杆丝杠配合

使托重部分与夹紧机构共同旋转一定角度，此角度可随螺杆丝杠的螺纹长度调

节。上部框架结构为钢板弹簧夹紧机构，两侧扣勾可以在未夹紧的情况下打开，

之后可放入钢板弹簧，随即扣合扣勾，转动转杆，靠丝杠将力传动到压块，在丝

杠自锁的条件下完成夹紧。上部夹紧机构与托架之间有轴向推力球轴承连接，可实现夹紧机构的360°旋转。

五、液压系统

（一）液压系统的设计及计算

1．负载分析

钢板弹簧为汽车减震的主要部件，大部分重量在30Kg以下，约合300N 以下。

图5.1 负载与高度关系图

由其负载与升降臂受力分析如图5.1，液压系统随升降高度的增加相应的受力将减小，由此判定，再设计是可考虑极限位置的受力分析。具体计算见参数及系统图的拟定。

2．参数及系统图的拟定

图5.2 升降臂受力示意图

由升降臂受力示意图5.2可知， G为升降臂上方托架部分自重，为45#钢重约为20N，T为钢板弹簧总成拆装小车的最大载荷，既钢板弹簧的最大载重，为

保证其安全运行选取额定载荷为300N 。根据升降臂本身特点负载特性，当液压

缸的作用力与升降臂长杆之间的夹角为45°时负载的作用力较大且作用点距B

点350mm 处。由力偶力矩关系得：

350·(T-G)+20·Fsin45°=0 F=?

--45·sin 20)(350G T ≈-7000N

为保证人机安全，根据安全系数设计液压缸最大负载量F=10000N 。

综上分析，从提高系统效率，节省能量的角度来看，采用柱塞泵作为供油器

件较为合适，宜选用较为简便的手动式单杠柱塞泵。如图5.3所示：

5.3 液压系统图

1-油箱；2-过滤器；3-液压泵；

4-单向阀；5-液压缸；6-手动换向阀

3．液压元件的设计计算

（1）柱塞泵

柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压

油的液压泵。与齿轮泵和叶片泵相比，这种泵有许多优点：

● 构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞泵和缸孔，加工方便，可得到较高

的配合精度，密封性好，在高压下工作仍有较高的容积效率。

● 只需改变柱塞的工作行程就能改变流量，易于实现变量。

● 柱塞泵主要零件均受压应力，材料强度性能可以充分利用。

钢板弹簧总成拆装小车根据工作需要及自身特点，可以选用单缸式轴向柱塞泵，采用手动将机械能转换为液压能，模仿液压千斤顶工作原理，工作时手动抬动手柄，柱塞泵完成吸油，压动手柄时完成压油。形如液压千斤顶。

根据人际关系确定，人压动手柄的频率为1s ，所以柱塞泵的排量为V=A ?h 得到柱塞泵的流量大体与排量相等 V h d

?=42π

=404

1314.32?? mm 3 =5306 mm 3

q =0.31L/min

柱塞泵的最大工作压力p p

p p =p 1+∑?p

式中：p 1——液压缸或液压马达最大工作压力；

∑?p ——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失，∑?p 的初算可按经验数据选取，

管路短，流速不大的取∑?p =0.2-0.5MPa 。所以p p =1.5MPa +0.2MPa =1.7MPa

柱塞泵的驱动功率P

液压泵的驱动总效率(ηP )参照表一液压泵的总效率选择。

表5.1 液压泵的总效率

P P q p P η=

.8

0min

/L 31.0MPa 7.0?= kW

26.0=

（2）液压缸

图为单活塞式液压缸结构示意图。工作时压力油从进油口A 进入缸筒中。推动柱塞向外伸出。回复时考负载的重力再从油口A 出油。

工作压力的确定：液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦力和惯性力等。液压缸的工作压力按负载确定。对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同采用的压力范围不同。设计时，液压缸的工作压力可按负载大小由表二液压缸负载与工作压力之间的关系来确定。

表5.2 液压缸负载与工作压力之间的关系

活塞杆输出速度v 和推力F 分别为

V =214D

q A q π= p D pA F 42

1π=

=

式中：q ——缸输入流量；

A 1——活塞有效工作面积； D ——活塞直径（缸内径）；

p ——供油压力。

活塞杆输出速度v=24D

q π =min /3

.014.331.042dm ??

=4.4 dm /min

=7 mm/s

液压缸内径D 根据液压缸的负载力F 和工作压力p 来计算 p

F D π4= =Pa

N 150000014.3100004?? ≈30mm

一般情况，液压缸缸筒壁厚δ往往由结构工艺的要求确定，选取D/δ＞10再进行强度校核。 [][]??

????????--+≥13.14.0y y P P σσδ 式中：D ——缸筒内径；

P y ——试验压力，当缸的额定压力p n ≤16Mpa 时，取P y =1.5p n ；p n ≥16Mpa 时，取P y =1.25p n ； [σ]——缸筒材料许用应力，[σ]=

n

b σ, σb 为材料的抗拉强度，n 为安全系数，一般取n =5。 [][]??

????????--+13.14.0y y P P σσ=5.05.13.11405.05.14.0140??-??+mm =1mm

所以液压缸缸筒壁厚只要大于1mm 即可，为保证足够安全取δ=6mm

液压缸外径D 1 =D+2δ=30+2×6mm

=48mm

单活塞杆液压缸活塞仅单向液压驱动，它的回程需要借助自重或弹簧等其他外力来完成。活塞杆的直径d 根据液压缸往返速比λv 来确定，也可按活塞杆的受力确定活塞杆的直径：

当活塞杆受拉力时 d =（0.3-0.5）D

当活塞杆受压力时 d =（0.5-0.55）D （ p ≤5.0 MPa ）

d =（0.6-0.7）D （5.0MPa ＜ p ≤7.0MPa ）

d =0.7D （p ＞7.0MPa ）

用上述方法选择在设计中活塞杆受力多为压力，所以据此确定活塞杆直径

d =（0.5-0.55）D （ p ≤5.0 MPa ）

=0.55×30mm

=17mm

液压缸其它部位尺寸计算：

液压缸最大行程 L=80mm （根据钢板弹簧总成拆装小车额定升降高度确定） 导向长度 H ≥220D

L

+ =2

402080+mm =60mm

导向套滑动面长度 A=（0.6-1.6）D （D<80mm ）

=0.6×30mm

=18mm

活塞宽度 B=（0.6-1.0）D

=0.6××30mm

=18mm

管道内径计算

πνq d 4=

式中：q ——通过管道内的流量，m 3/s ； V ——管内允许流速，m/s ，推荐值为1.5-2.6

d =5

.14??πq =s

m s m /5.114.3/102.5436???- mm

=2 mm

管道壁厚δ1的确定：

管道的设计中采用了液压泵与回路的一体设计方案，既把液压油的进出油回路设计在泵体之中，这样既能保证安全，又能加工安装简便。所以管道厚度可根据泵体尽量取最大值。

根据泵体钢材实际厚度取管道壁厚最小值σ1=3mm

管道外壁直径D2=d +σ=5mm

根据实际计算泵体外缘距管道内壁远远大于5mm，所以可放心选取尺寸。

油箱容量的确定

油箱容量按经验计算公式为

V=aqv

式中：qv——液压泵每分钟排出压力油的容积，m3

a——经验系数，低压系统一般为2-4。

容量V=3×0.31×10-3 m3 1L

4．液压元件结构设计

为使系统有整体感，设计液压元件时需考虑液压元件与车体的有机结合，所以，考虑此液压系统的油路较短，设计时将进油和回油路线设计在一起，并尽可能的将液压系统元件组合，所以就设计了如下的元件，如图5.4泵体。

泵体也采用45#钢设计，其整体造型为方体，中心部分为与升降臂相连的销孔，泵体就固定在升降臂中间随升降臂的移动而移动。内部管道为钻孔或阶梯孔，构成进出油回路。其中灰色线条为进油回路，红色线条为回油回路，泵体的右端连接油箱，左端连接液压缸。上端有两个孔，其中右端的为柱塞泵的缸体，配合柱塞运动将液压油吸入后压入液压缸，左端还有一回油孔，目的是排出液压缸中的气体，防止压缩气体阻碍活塞杆的运动。其它孔放入钢球作为单向阀然后利用球阀杆封闭孔。回油路线终点设有泄油阀。

图5.4 泵体

有了泵体和相关回路的组合，既节省了材料、空间，又是系统整体统一。

在液压缸的设计上，根据相关计算数据确定了有管液压缸的整体结构，另设了一条回油路线，用来排出液压缸有杆腔的气体，通过泵体后进入油箱排出系统，设计此路线也为保持液压缸腔内的洁净，防止灰尘进入。活塞杆的固定是靠支撑架将其固定在车身纵梁上的。回油路线在泄油阀的作用下才能泄油，当液压缸充满液压油时泄油阀处于关闭状态，这时保证液压缸中的压力，当升降臂下降时打开泄油阀，液压油顺着回油路线流回油箱，完成下降过程。其他部分为液压系统的辅助部分，如图5.5液压系统整体图所示：

图5.5 液压系统整体图

5．相关计算

手部施力F ’计算如图为液压缸与活塞缸的简易原理如图5.6所示：

图5.6 液压原理简易图

液压缸的最大载荷G=10000N ，由：

2

1A G A F F ×20=F ’×300 得

F ’=120N

所以手部只需用120N 的力就可以压起300N 的额定载重。

（二）液压系统安装位置

设计中为使液压系统能够占用最少的空间，可将液压系统总成放入小车内部的空当之处，而小车的最大空余在于升降臂的两臂之间，所以，将液压泵体中间钻孔，和升降臂两臂拐角处钻孔，然后即可打入固定销，使其位置确定。

（三）系统分析

在液压系统工作时，首先是将机械能转化成液压能，此时可靠手柄将力传递到液压泵，之后作用在液压油上，通过液压油推动液压缸的活塞杆工作，进而推动负载上升。

进油路线：油箱→过滤器→单向阀→柱塞泵→单向阀→液压缸一腔

回油路线：液压缸一腔→泄油阀→油箱

在进油回路中，第一的单向阀是在吸油时通过，而在压油是是封闭的，可防止液压有回流进油箱。第二个单向阀在吸油时封闭，而压油时打开，作用是封闭时不让液压缸中的液压油回流，打开时让柱塞泵中的液压油通过单向阀进入液压缸；在回油路线中，起主要作用的是泄油阀，在使负载上升时泄油阀要关闭，防止液压油流回油箱，负载下降时打开，使液压油在重力下回流。

六、辅助部分及其总成

钢板弹簧总成拆装小车的辅助部分是为方便小车操作的部件，主要有车轮部分，手把总成等。

车轮总成如图5.7所示，它的设计主要有车轮、车轮支架、车轮架、止推轴承等组成，可实现360旋转，方便小车的移动。

图5.7 车轮总成图5.8 手把总成

手把总成如图5.8所示，主要由手把、转轴、弹簧、转柄、螺套等组成。起推动小车及减震等功能。

七、工作原理

在利用钢板弹簧总成拆装小车工作时，首先要握住手把推动钢板弹簧总成拆装小车到工作所需要的位置，关闭泄油阀，压动手柄，在柱塞泵的作用下推动液压油到达液压缸，在活塞杆的推动下使升降臂抬高到指定位置。然后打开托重部分上下夹头的扣勾，分离夹紧部分，使之可以放进钢板弹簧，然后将上下夹头扣合，扣紧扣勾转动丝杠，使压块与钢板弹簧接触，利用丝杠的自锁特性将钢板弹簧固定。旋转泄油阀使其处于打开状态，这时液压缸中的压力油在钢板弹簧的重力下经回油线路回到油箱，活塞杆回到原始状态。此时可以拖出车底，到指定地点对钢板弹簧进修维修。

在安装钢板弹簧时方法相同，顺序大体相反。钢板弹簧总成拆装小车不仅可应用钢板弹簧，在特殊情况下还可以作为其它维修时的运输工具来利用，法基本相同。

钢板弹簧总成拆装小车具有稳定的工作性能，既节省了维修者的体力又能提高工作效率。在社会生产中具有较大的使用价值，深受维修者的喜欢。而此次设计的发光点是液压系统的设计，通过液压系统的设计，将其与钢板弹簧总成拆装小车整体融合，实现“一体化”的目的。它的创新是在原有的模型框架下重新设计了液压系统，从给定负载及高度算起，直至设计出整个液压系统。此设计虽进行的有关的创新，但仍有不足之处，特别是升降臂部分的载重过渡，没能较理想的达到高负荷运作。另有没有设计托重部分的旋转角度，使之只能靠目测来确定旋转角。此可做以后改进之处设计。

钢板弹簧总成拆装小车设计到此告一段落，由于水平有限，差错在所难免，望老师及借阅者多多指正。

踉踉跄跄地忙碌了一个月，我的毕业设计课题《钢板弹簧总成拆装小车》也终将告一段落。分析检阅，也基本达到预期的效果，虚荣的成就感在没人的时候也总会冒上心头。但由于能力、经验的匮乏和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，如果没有指导教师的督促指导，想要完成这个设计是难以想象的，在这里首先要感谢我的论文指导老师孙建香老师。在我做设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都孙老师给予了我细心的指导。毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想借此机会感谢四年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：“我曾经来过。”大学四年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这四年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。

参考文献：

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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。

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

《汽车发动机结构与拆装》课程标准解读

四川职业技术学院《汽车发动机结构与拆装》 课程标准 （适合三年制汽车技术服务与营销专业） 开课系部：汽车工程系 课程编号：031211217 编制日期：2013年12月 四川职业技术学院

《汽车发动机结构与拆装》课程标准课程名称：汽车发动机结构与拆装学分：6 适用专业：汽车技术服务与营销专业 1.前言 1.1课程性质 《汽车发动机结构与拆装》课程是汽车技术服务与营销专业的一门专业基础课程。 本课程主要是让学生了解汽车发动机的总体构造，全面掌握汽车发动机各部分构造、功用和工作原理，使学生掌握正确拆装发动机各机构配件的能力；达到理论与实践相结合的目的，提高学生实践能力，加强学生独立分析和解决问题的能力及创新能力。使学生能加强职业意识，树立劳动观念，为学生毕业后从事汽车技术服务与营销工作打下良好的基础。本课程作为一门专业基础课程，在专业的课程设置中纵向起到承上启下的链接与支撑作用，学生必须学好这门课才能为以后更进一步学习《汽车售后技术服务》、《汽车质量评定》、《汽车维护与保养》、《汽车售后技术服务实习》等其它专业课奠定坚实的基础。横向又与岗位实际环境、学生职业素养与情感、学生成才志向相对接。同时，该课程作为基础专业课程中开设较早的课程，对培养学生的专业兴趣和树立操作规范意识等良好职业素养养成具有重要作用。 1.2课程设计理念 本课程依托四川职业技术学院南骏汽车学院平台及遂宁汽车营销环境，与汽车营销企业专家和一线工作人员合作，参考汽车营销企业标准、工作流程和相关工作岗位任务，通过分析汽车技术服务与营销企业工作岗位必须具备的工作任务和职业能力入手，形成本课程的课程标准。课程以培养学生发动机的基本知识和拆装技能为基本目标，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的联系，让学生在职业实践活动的的基础上掌握知识，增强课程与职业岗位能力要求的相关性，提高学生的实践能力。 1.3课程设计思路 本课程根据发动机拆装过程的知识和能力要求，划分为若干个教学项目，各教学项目又以工作结构为框架，以工作过程为基础，以工作任务为切入点，采用理实一体的教学法组织教学。课程总体框架结构如下。

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＃）；

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：

汽车发动机结构与拆装课程标准

《汽车发动机结构与拆装》课程标准 【课程名称】 汽车发动机结构与拆装 【适用专业】 中职学校汽车运用与维修专业 1．前言 1.1课程性质 《汽车发动机结构与拆装》是中职院校汽车类专业学生的一门主干专业课程，目标是让学生掌握汽车发动机的结构、拆装工艺，会使用各种拆装所需的常用工具、专用工具；能对汽车发动机进行安全、规范的拆卸和安装，增加对专业课程的学习兴趣及提高动手能力。 1.2设计思路 该课程重点是培养学生在实际生产任务中的工作能力，着重对学生职业岗位能力的塑造。课程设置的主要是依据“实际生产内容”来进行教学过程设计；“以职业能力为重点”进行教学目标确定。其总体设计思路是，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，并让学生在完成具体生产任务的过程中掌握技能，形成理论知识的构架，提升学生的综合职业素养。课程内容突出对学生职业能力的训练，理论知识的构建是根据具体的生产任务来摄取，并融合了相关发动机性能标准对知识、技能的强化。 2．课程目标 通过任务驱动型的项目教学活动，激发学生对本课程的学习兴趣。了解汽车发动机的结构；会使用各种常用工具和专用工具；掌握汽车发动机的拆卸和安装工艺；能对汽车发动机的零部件进行更换、调试。 职业能力目标： 1）能熟练识别汽车发动机的零部件和结构关系。 2）能熟练拆装汽缸盖、气门组的零部件。 3）能熟练拆装曲柄连杆机构的零部件。 4）能熟练更换冷却系统的零部件。 5）能熟练更换润滑系统的零部件。 6）能熟练进行发动机总装调试。

4.教学活动设计 以教学项目二为例说明。 教学项目二-2 更换活塞环 4.1项目内容 专业知识：活塞环的作用、活塞环的种类、活塞环的“三隙”实践内容：活塞环的拆卸、活塞环的测量与更换、活塞环的安装

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），

《汽车发动机构造与维修》教案

教师姓名授课形式讲授授课时数6授课日期年月日授课班级 授课项目及 任务名称 项目1 汽车总体认识 任务一汽车总体认识 教学目标知识 目标 1．熟悉汽车的总体构造及各系统总成的主要组件； 2．熟悉汽车的总体布置形式，正确理解各布置形式的主要特点；能力 目标 3．熟悉汽车识别代码的规则，能正确找出并解释车辆识别代码。 情感 目标 4.学习对先进修车仪器的使用，培养学生的求真求实的科学精神 教学重点1．汽车的总体构造 2. 汽车的总体布置形式 3．汽车行驶的基本原理 4. 汽车识别代码（VIN码）教学难点1．汽车行驶的基本原理 2. 汽车识别代码（VIN码） 教学方法教学手段 借助于多媒体课件，讲授汽车的总体构造。通过动画模拟发动机的实际运行状况，使学生更形象了解汽车行驶的基本原理。通过老师的示范使学生了解如何获取汽车识别代码（VIN码）的信息。 学时安排1．汽车的总体构造约40分钟。 2. 汽车的总体布置形式约60分钟。 3．汽车行驶的基本原理约100分钟。 4. 汽车识别代码（VIN码）约40分钟。 教学条件多媒体课件、实车台架。 课外作业课后习题 检查方法 1.随堂提问，计平时成绩。 2.检查课本课后习题内容。 教学后记

授课主要内容 任务引入 以汽车需要维修的故事引入新课。 知识链接 一、汽车总体构造 1. 发动机 2. 底盘 3. 车身 4. 电气设备 二、汽车的总体布置形式 1. 发动机前置后轮驱动（FR型） 2. 发动机前置前轮驱动（FF型） 3. 发动机后置后轮驱动（RR型） 4. 发动机中置后轮驱动（MR型） 5. 全轮驱动（4WD型） 三、汽车行驶的基本原理 汽车向前行驶时，承受较复杂的各种力的作用，有纵向力、横向力和垂直力以及力矩等。 1. 汽车的驱动力 2. 附着力 3. 行驶阻力 (1)滚动阻力 (2)空气阻力 (3)坡度阻力 4. 驱动力、附着力与行驶阻力的关系 四、汽车识别代码（VIN码） VIN（Vehicle identification Number）汽车识别代码是汽车制造厂为了识别一辆汽车而规定的一组字码，它由一组拉丁字母和阿拉伯数字组成，共17位，故又称17位码。17位VIN码的每一位代码代表着汽车某一方面的信息参数。我们从该码中可以识别出车辆的生产国家、制造公司或生产厂家、车辆的类型、品牌名称、车型系列、车身形式、发动机型号、车型年款（属于哪年生产的年款车型）、安全防护装置型号、检验数字、装配工厂名称和出厂顺序号码等信息。 1. 汽车识别代码（VIN 码）的规定 2. VIN 码中各代码的含义举例

汽车发动机构造与维修课程标准汇总

《汽车发动机构造与维修》课程标准 一、课程定位 《汽车发动机构造与维修》是汽车检测与维修技术针对汽车修理工岗位能力进行的一门核心课程。本课程构建于《电工电子学》、《机械制造基础》、《机械设计基础》等课程的基础上，也是进一步学习《汽车发动机电控系统检修》、《汽车电气与电子系统检修》等专业核心技能课程的基础。主要培养学生会利用现代诊断和检测设备进行汽车发动机的故障诊断、故障分析、零部件检测及维修更换等专业能力，同时注重培养学生的社会能力和方法能力。 二、工作任务和课程目标 （一）工作任务及职业能力 通过本专业岗位需求分析，确定工作领域、工作任务和职业能力，详见表1。 表1工作任务与职业能力分析表 工作领域工作任 务 职业能力学习项目 汽车发动机构造与维修汽车发 动机总 论 能描述发动机总体结构及布置形式； 能描述汽油机工作原理； 能描述柴油机工作原理。 任务一：发动机总体构造与原理分析； 任务二：发动机总体认识； 曲柄连 杆机构 构造与 维修 能正确拆装曲柄连杆机构； 能对连杆、缸体等主要机件进行检验、 修理； 能正确选配活塞环； 能对曲柄连杆机构进行常见项目维护； 能对曲柄连杆机构常见故障进行诊断。 任务一：曲柄连杆机构构造与维修分析； 任务二：曲柄连杆机构的拆装； 任务三：曲轴飞轮组的检查和维修； 任务四：气缸体、气缸盖的检查与维修； 任务五：连杆的检验与校正； 任务六：活塞组的检查与维修； 任务七：气缸压力的测量； 配气机 构构造 与维修 能正确拆装配气机构； 能对气门及气门座进行检验、修理； 能按正确方法调整气门间隙； 能对配气机构进行维护； 能对配气机构常见故障进行诊断。 任务一：配气机构的结构与原理； 任务二：配气机构的拆装与检修； 任务三：气门与气门座的修理； 任务四：配气机构的故障诊断与排除；

空气悬架汽车钢板弹簧技术条件

汽车钢板弹簧技术条件 1 主题内容与适用范围 本标准规定了汽车钢板弹簧的材料、尺寸精度、性能要求、试验方法和检验规则等。 本标准适用于各类汽车及挂车的钢板弹簧。 2 引用标准 GB 1222 弹簧钢 JB 3782 汽车钢板弹簧金相检验标准 ZB T06 001 汽车钢板弹簧喷丸处理规程 JB 3383 汽车钢板弹簧台架试验方法 3 一般要求 3．1 汽车钢板弹簧总成应符合本标准的要求，并按照经规定程序批准的图样和技术文件制造，有特殊要求的汽车钢板弹簧，应与制造单位另订协议，并在产品图样中注明。 3．2 汽车钢板弹簧片不应有对使用有害的过热过烧等缺陷。 3．3 汽车钢板弹簧片，应在拉伸表面按ZB T06 001规定进行喷丸处理。 3．4 汽车钢板弹簧片的摩擦面上装配前应涂以石墨润滑脂（片间有垫片的除外）。 3．5 汽车钢板弹簧总成应涂漆。但卷耳衬套（装橡胶衬套的除外），不得涂漆，该处应采取其他防锈措施。 4 材料 4．1 汽车钢板弹簧片所用的材料为热轧弹簧钢，按GB 1222的规定选用。 4．2 汽车钢板弹簧片经热处理后，硬度为HB 375～444。

4．3 汽车钢板弹簧片的金相组织应符合JB 3782中的有关规定。 4．4 汽车钢板弹簧片，每边总的脱碳层（铁素体＋过渡层）深度不得超过表1的规定。 表 1 片厚，mm 脱碳层深度与片厚的百分比 ≤8 3 ＞8 5 尺寸精度 5．1 汽车钢板弹簧卷耳装入衬套后，卷耳轴线的倾斜（如图1的两个方向上）的偏差不大于1％。 5．2 汽车钢板弹簧总成夹紧后，在U型螺栓夹紧距离及支架滑动范围内的总成宽度应符合表2的规定。 表 2 mm 总成宽度宽度偏差 ≤100+ ＞100 + 5．3 汽车钢板弹簧总成（平直时）两卷耳轴心距的偏差不大于±3mm，一端卷耳至弹簧片中心孔（或定位凸包）的偏差，不大于±1.5mm。 5．4 汽车钢板弹簧总成，在静负荷下的弧高偏差不大于±6mm，重型汽车不大于±8mm。

汽车发动机构造与维修总复习题与答案

汽车发动机构造与维修总复习 一、填空题 1、汽车的动力源＿发动机＿。 2、热力发动机按燃料燃烧的位置可分为内燃机和外燃机两种. 3、车用内燃机根据其热能转换为机械能的主要构件的型式，可分为___活塞式往复发动机___ 和__转子发动机____两大类. 4、四冲程发动机的工作循环包括四个活塞行程，即__进气_____ 、___压缩____ 、___作功___ 、和____排气__。 5、汽油发动机一般由__曲柄连杆机构__、配气机构_、燃料供给系统_ 、_润滑系统_、_冷却系统_、__点火系统__和__起动系____组成。 6、曲柄连杆机构由__机体组__、__活塞连杆组__和_曲轴飞轮组___等三部分构成。 7、发动机各个机构和系统的装配基体是___机体组___. 8、活塞连杆组由__活塞___、__活塞环__ 、__活塞销___、和___连杆___等组成. 9、活塞环包括__气环__和__油环___两种。 10、在安装气环时，各个气环的切口应该__错位___。 11、油环分为_普通油环__和组合油环两种，组合油环一般由___刮片___和___衬簧__ 组成。

12、在安装扭曲环时，还应注意将其内圈切槽向__上____，外圈切槽向___下__ ，不能装反。 13、活塞销通常做成___空心____圆柱体。 14、活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的配合,一般都采用___全浮式____。 15、连杆由__小头___、__杆身____和__大头___三部分组成。连杆__小头_与活塞销相连。 16、飞轮边缘一侧有指示气缸活塞位于上止点的标志，用以作为调整和检查___点火____正时和___配气___正时的依据。 17、V8发动机的气缸数为 ___8____缸;V8发动机全支承式曲轴的主轴颈数为___5___. 18、气门式配气机构由__气门组___ 和___气门传动组 ______组成。 19、四冲程发动机每完成一个工作循环,曲轴旋转__2___周,各缸的进、排气门各开启___1____ 次,此时凸轮轴旋转 ___1___周. 20、气门弹簧座是通过安装在气门杆尾部的凹槽或圆孔中的___锁片____或___锁销____ 固定的。 21、由曲轴到凸轮轴的传动方式有下置式、上置式 和中置式等三种。 22、气门由__头部___和 ___杆身____两部分组成。

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。

《汽车发动机构造与维修》教学计划2教学提纲

《汽车发动机构造与维修》教学计划2

《汽车发动机构造与维修》教学计划 一、课程性质与任务 《汽车发动机构造与维修》是本校特色专业汽车运用与维修中的基础模块专业教程。它的任务是：通过本课程的学习，使学生获得对汽车发动机的基本构造、各零部件的名称，各零部件的简单构造、工作原理、常见损坏、损坏后的故障现象、常用的检测手段、排除解决方法及综合故障的排查思路，且能够按正规操作要求能熟练地拆装发动机等。能将所学的知识灵活地应用到今后的实际维修中。 二、课程教学基本要求及目标 课程教学目标是：学生学习本课程后，应能基本达到维修技工（机修工）四级/中技水平，具备一定发动机理论知识和实际操作技能，能应付实际维修中的常规保养作业、一级维护保养作业、二级维护保养作业、发动机大修拆装作业等，能排除发动机机械的一般性常见故障。初步形成解决维修实际问题的能力。 1、理论知识教学目标： 1）发动机的基本知识 2）四行程发动机的工作原理及其与二行程发动机的区别 3）发动机的基本组成 4）各组成部件的原理、结构和安装部位 5）各组成部件的常见损伤、故障、检测方法和解决手段，及某些部件的维修、拆装注意事项 6）依据理论分析某些故障产生的因素及故障的大致排查思路 2、实际操作教学目标： 1）能正确选用工具与量具

2）能独立完成发动机本体的拆卸与装配作业 3）能应用量具测量发动机各机件的配合间隙 4）能独立完成教材和课堂规定的实操作业 三、课程教学内容： 理论教学内容： （一）发动机润滑系统 1、掌握发动机润滑系统的润滑方式 2、理解润滑系统的工作原理 3、掌握润滑剂的分类和使用 4、掌握机油泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 5、掌握机油滤清器的工作原理、更换里程及注意事项 6、理解机油冷却器的构造、工作原理 （二）发动机冷却系统 1、理解发动机的冷却形式及原理 2、掌握水泵的构造、工作原理、耗损和检测维修方法 3、掌握冷却液的作用及使用致意事项 4、掌握节温器与散热器的构造、工作原理、耗损和检测方法 5、掌握冷却风扇的构造、分类、损坏及维修方法 （三）发动机燃油供给系统 1、了解汽车燃料的种类及特性 2、掌握燃油供给系统的组成及部分组成部件的构造、工作原理、损耗和简单的维修解决方法 3、理解汽油的燃烧特性及空燃比的含义

汽车钢板弹簧的应用及其发展趋势

１　车用钢板弹簧概述 车用钢板弹簧又称为叶片弹簧，它是汽车悬架中应用广泛的一种弹性元件。它由若干片长度不等、曲率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起，组成一根近似等强度的弹性梁。钢板弹簧的断面形状除采用对称断面外，还有采用上下对称的特殊断面。这样可改善弹簧的受力状况，不仅提高了其疲劳强度，还节约了金属材料。 钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可使车架的振动衰减。各片之间处于干摩擦，同时还要将车轮所受冲击力传递给车架，因此增大了各片的磨损。所以在装合时，各片之间要涂上较稠的石墨润滑脂进行润滑，并应定期维护。钢板弹簧本身还起导向装置的作用，可不必单设导向装置，使结构简化。有些高级轿车的后悬架也采用钢板弹簧作弹性元件。目前一些汽车上采用变厚度的单片或２～３片的钢板弹簧，可以减小片与片之间的干摩擦，同时减轻了重量。 ２　钢板弹簧的功能结构 在采用传统弹簧的吸震式悬架设计上，弹簧起支持车身以及吸收不平路面和其他施力对轮胎所造成的冲击的作用，而这里所谓的其他施力包含加速、减速、制动、转弯等对弹簧造成的施力。更重要的是在消除振动的过程中要保持轮胎与路面的持续接触，维持车辆的循迹性。如果弹簧很软，则很容易出现“坐底”的情况，即将悬架的行程用尽。假如在转弯时发生坐底情况，则 可视为弹簧的弹力系数变成无限大 （已无压缩的空间），车身会立即产 生质量转移，使循迹性丧失。如果 这辆车有着很长的避振行程，那么 或许可以避免“坐底”，但相对的车 身也会变得很高，而很高的车身意 味着很高的车身重心，车身重心的 高低对操控表现有决定性的影响， 所以，太软的弹簧会导致操控上的 障碍。 如果路面的崎岖度较大，那就 需要比较软的弹簧才能确保轮胎与 路面接触，同时弹簧的行程也必须 增加。弹簧的硬度选择要由路面的 崎岖程度来决定，越崎岖要越软的 弹簧，但要多软则是个关键的问题， 通常这需要经验的累积。一般来说， 软的弹簧可以提供较佳的舒适性以 及行经较崎岖的路面时可保持比较 好的循迹性；但是，在行经一般路 面时，却会造成悬架系统较大的上 下摆动，影响操控。而在配备有良 好空气动力学组件的车辆上，软的 弹簧在速度提高时会使车高发生变 化，造成低速和高速时不同的操控 特性。一般载货汽车均采用钢板弹 簧作为弹性元件的非独立悬架，因 钢板弹簧既有缓冲、减振的功能，又 起传力和导向的作用，使得悬架结 构大为简化。 为了充分利用材料，钢板弹簧 做成接近于应力粱的形式，分为２种 类型：一种是等厚度，宽度呈现两 端狭，中间宽，即多片钢板弹簧，传 统的钢板弹簧就是这一类型。这种 钢板弹簧由多片长度不等、宽度一 样的钢片迭成，现在多数大客车、货 车都使用这种钢板弹簧。另一种是 等宽度、两端薄、中间厚的。常见 的少片钢板弹簧就是这一类型，多 用于轻中型汽车。 多片钢板弹簧的各片钢板叠加 成倒三角形状，钢板的片数与支承 汽车的质量和减振效果相关，钢板 越多越厚越短，弹簧刚性就越大；但 是，当钢板弹簧挠曲时，各片之间 就会互相滑动摩擦产生噪声，摩擦 还会引起弹簧变形，造成行驶不平 顺，因此，在承载量不是很大的汽 车上，就出现了少片钢板弹簧，以 消除多片钢板弹簧的缺陷。少片钢 板弹簧的钢板截面变化大，从中间 到两端的截面是逐渐不同，因此轧 制工艺比较复杂。为了减轻质量和 轧制工艺难度，目前出现了一种纤 维增强塑料（ＦＲＰ）代替钢板，质量 可减少１／２以上。 钢板弹簧的中部一般固定在车 桥上。主片卷耳受力严重、是薄弱 处，为改善主片卷耳的受力情况，常 将第二片末端也弯成卷耳，包在主 片卷耳的外面（亦称包耳）。为了使 得在弹簧变形时各片有相对滑动的 可能，在主片卷耳与第二片包耳之 间留有较大的空隙。有些悬架中的 钢板弹簧两端不做成卷耳，而采用 其他的支承连接方式（如非独立悬 架）。中心螺栓用来连接各种弹簧 片，并保证各片装配时的相对位置。 中心螺栓到两端卷耳中心的距离可 以相等，也可不相等者。 钢板弹簧端部有三种结构型 式：端部为矩形的钢板，其制造简 单，广泛应用在载货汽车上；端部 为梯形的钢板，其质量小、节省钢 材，较多的用在载货汽车上；端部 为椭圆形的钢板，这种结构改善了 汽车钢板弹簧的应用及其发展趋势 肖　军

汽车发动机构造与维修精选版

汽车发动机构造与维修 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

《汽车发动机构造与维修》学习领域课程标准 1、课程简介1．1课程名称：汽车发动机构造与维修1．2适用专业：汽车维修与检测专业1．3课程性质：本课程是汽车运用技术专业的专业核心课程，课程的目标是让学生在掌握汽车发动机的总体结构与布置、汽油机工作原理、柴油机工作原理等知识基础上掌握曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、化油器式供给系、汽油喷射式供给系、柴油供给系等系统的诊断与维修的能力，并在此基础上掌握发动机的装配调试和发动机综合故障诊断与维修的能力。本课程要以《汽车机械基础》、《电工与电子技术》、《汽车文化》等课程的学习为基础，也是进一步学习《汽车性能与检测技术》、《汽车维修质量检验与管理》、《汽车维修业务接待》等课程的基础。1．4开发思路该课程是依据“汽车运用技术专业工作任务与职业能力分析表”中的“发动机诊断”工作任务设置的。其总体设计思路是：先让学生对汽车发动机的总体结构与布置、汽油机工作原理、柴油机工作原理等知识有一定的了解基础上，通过设计曲柄连杆机构的诊断与维修、配气机构的诊断与维修、冷却系的诊断与维修、润滑系的诊断与维修、化油器式供给系的诊断与维修、汽油喷射式供给系的诊断与维修、柴油供给系的诊断与维修等项目，将以知识传授为主要特征的传统学科模式转变为以项目为中心组织课程内容，让学生在完成上述单一系统的诊断与维修的过程中学会相应系统的诊断与维修技能的同时构建相应系统的知识；并在此基础上通过发动机的装配调试和发动机综合故障诊断与维修等项目的设计，让学生掌握发动机诊断的技能并构建相应的知识。项目设计以发动机相关系统的诊断与维修为线索来进行，并最终达到掌握发动机诊断技能的目标。在教学过程中，通过校企合作、校内实训基地建设等途径，采取工学结合、开放实训室等形式，充分开发教学资源，为学生提供充分的实践机会。通过过程评价、知识评价和实践操作评价的形式来评定项目教学，对项目评价的重点要突出实践操作的评价，以此重点反映学生对相关项目的技能的掌握，并体现学生对相关职业能力的掌握程度。课程教学评价以各项目按比例构成。1．5课程特色1、任务引领、项目驱动本课程以“汽车发动机维修的岗位工作任务”为引领，以“汽车发动机中每个系统、机构或总成维修的工作项目”为导向来设计教学内容。 2、理实一体、工学结合本课程将理论教学与实践教学一体化，课堂理论教学、现场实物教学和实训教学紧密结合；理论知识考试与实践技能考核相结合；工学结合，融“教”、“学”、“做”为一体。 3、手段先进、方法多样课程组制作了先进的多媒体教学软件和仿真模拟实训设备，运用先进的教学手段进行教学；采取课堂教学与实训教学、课内教学与课外教学（课外讲座、开放实验实训室、技能竞赛、车迷协会、课题研究、实验实训室建设）等多种方式灵活运用。2、课程目标（能力目标描述）知识目标:通过任务引领的项目活动，使学生掌握汽车发动机诊断技能和相关的理论知识。在熟悉发动机构造、原理及性能参数，会正确使用诊断仪器、维修手册和技术资料，熟悉汽车发动机的常见故障现象等基础上，掌握发动机故障诊断的基本方法和对诊断数据进行分析。 专业能力目标:能描述汽车汽油机工作原理、柴油机工作原理；熟悉汽车发动机构造、原理及性能参数；会正确使用诊断仪器、维修手册和技术资料；能对曲柄连杆机构、配气机构、冷却系、润滑系、化油器式供给系、汽油喷射式供给系、柴油供给系等机构或系统进行维修与故障诊断；能进行发动机的装配调试和对汽车发动机综合进行诊断；方法能力和社会能力目标:在教学过程中，注重对学生职业道德的培养，提高学生观察、分析和判断问题的能力，培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度，以及诚实、守信善于沟通合作的优良品质，胜任汽车维修与检测工作。3、课程内容和要求《汽车检测与维修》学习领域（128学时）

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

汽车板弹簧材料的选择

汽车板弹簧材料的选择 汽车钢板弹簧在汽车行驶过程中承受各种应力的作用，其中以反复弯曲应力为主，绝大多数是疲劳破坏。所以要求弹簧钢应有高的弹性极限以及弹性减退抗力好，较高的屈强比，为防止在交变应力下发生疲劳和断裂，弹簧应具有高的疲劳强度和耐蚀等性能。其性能要求：σ0.2≥1160MPa；σb≥1280MPa；δ10≥5％；ψ≥25％，而且，同样材料处理是否正确，其寿命相差也很大。 图（1）板弹簧实物图 一、板簧材料的选择及分析 备选材料钢号有：20Cr、40CrNiMn、60Si2Mn、65Mn。下面比较一下这四种材料的性能及用途。 1、20Cr 该钢是我国目前产量最大的几个合金结构钢之一，用途广泛。硬度较高。且此钢比相同含碳量的碳素钢具有较好的淬透性、强度和韧度。为了提高该模具钢的耐磨性，常进行渗碳处理（注意：渗碳时钢的晶粒有长大倾向），然后进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧度。 常用于制造截面小于30mm的、形状简单的、转速较高的渗碳件或氰化件，如活塞销、小轴等；也可以用于调制钢零件。 2、40CrNiMn 高淬透性的调质钢，有高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性，但白点敏感性高，有回火脆性。焊接性较差，焊前需经高温预热，焊后需消除应力，经调质后使用。 应用：一般制作强度高、塑性好的重要零部件，氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件，如轴类、齿轮、紧固件等；在低温回火或等温回火后可作超高强度钢使用。 3、60Si2Mn

由于硅含量高，其强度和弹性极限均比55Si2Mn高抗回火稳定性好，淬透性不高，易脱碳和石墨化。主要用作汽车拖拉机上的板弹簧、螺旋弹簧等。也用于制造承受交变载荷及高应力下工作的重要弹簧、抗磨损簧等。 4、65Mn 钢中加入锰为0.8%~1.2%，使淬透性和综合性能有所提高，脱碳倾向减小，但有过热倾向及回火脆性，易出现淬火裂纹。且锰钢价格便宜，资源丰富。 应用：（1）可用于普通模具弹簧；（2）冷冲模具凸模；（3）弹簧环、汽门簧。 通过以上比较，我们发现60Si2Mn淬透性号、弹性极限、屈强比和疲劳极限均较高，能符合汽车板簧的性能要求。因此我们选择60Si2Mn作为所需材料。 二、60Si2Mn的各项指标 1、化学成分 硅锰弹簧钢（60Si2Mn）是同时加入硅、锰，能显著强化基体铁素体，大为提高了钢的弹性极限，屈强比可达到0.8~0.9，而且疲劳强度也显著提高。硅锰元素的共同作用提高了钢的淬透性，硅还有效地提高了回火稳定性，锰提高了耐磨性。但硅促进脱碳倾向，锰增大了钢过热敏感性，但是两者复合加入后，硅锰钢的脱碳和过热敏感性较硅钢、锰钢为小，但还是会因过热敏感性产生淬火裂纹，因脱碳对工件耐磨性、疲劳强度产生显著影响。 2、临界点 3、60Si2Mn的拉伸性能 三、板弹簧加工工艺 加工工艺路线：下料→校直→钻孔→卷耳→淬火+中温回火→喷丸→装配→预压缩。 1、热处理工艺