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钢板弹簧

钢板弹簧
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4.2 后桥钢板弹簧的设计计算

一般载货汽车的后悬架。 由于空、满载时负荷相差很大, 希望采用非线性特性的弹性元件,以获得较好的等频性。通常采用由主、副簧并联组合的两级刚度复式钢板弹簧,其弹性特性多为一折线。设计这种弹簧时, 既要考虑满足平顺性的要求,即使悬架从空载到满载的各种载荷的状态下, 固有频率变化尽量小 ,又要考虑到使主、副簧分别满足静强度和疲劳寿命的要求。 4.2.1 按平顺性要求选择主副簧刚度【15】

设主、副簧的弹性特性都是线性的,刚度分别为C1、C2副簧与支架开始接触 时 主 簧的静挠度为k f 。

汽车空载时仅主簧工作,这时固有频率为:

1

0300C P N =

(4-20)

式中 P 0——空载时后悬架负荷。

汽车满载时主副簧都参加工作,这时固有频率为

2

1300C C P N m m +=

(4—21)

式中 P m ——满载时主、副簧总负荷,P m =P 1+P 2(P 1、P 2分别为满载时主、副簧的负荷。);

当副簧刚刚接触支架时,如果用线性方法来计算悬架的固有频率,其值会产生突变。复合前、后的频率值N 1、N 2为

1

1300C P N k

=

(4——22)

2

12300C C P N k +=

(4——23)

式中k P ——副簧接触支架时的负荷,1C f P k k =。

平顺性方面要求的固有频率变化小包含两方面要求,一是在整个负荷变化范围内频率的变化应最小,二是在副簧接触支架前、后的频率突变不要太大。而这两方面要求是互相矛盾的,从前者考虑,导出了所谓的比例中项法(亦称两点等频率法),从后者考虑,导出了所谓的平均负荷法(亦称一点等频率法)。

采用比例中项法。用这种方法确定1C 、2C 及k f 值,可使空、满载时的固有频率差值较小,但副簧接触支架前、后的频率突变较大。对于运输部门使用的载货汽车,因其半载运输状态较少,采用这种方法计算较合适,并能获得较好的空车平顺性。

11

2

-=λC C (4—24)

m k P P P 0=

(4—25)

1

0C P P f m k =

(4—26)

λ——汽车满空载时板簧负荷比。

P P m

=

λ (4—27)

解得:

84.1=λ;

84.011

2

=-=λC C ; 按平顺性要求期望满载频率取Nm=120次/分=2 Hz

cm kgf N P C C m m /20.5873002

21=???

??=+

根据和、比关系求得主副簧的理想刚度为:

cm kgf C /13.3191= cm kgf C /07.2682=;

cm C P P f m k 24.61

0==

kgf P k 99.990=; 120=m N 次/分;

95.16240==m N N λ 次/分; 11.1203001

1==

C P N k 次/分;

93.16207

.26813.31988.19903002=+=

N 次/分;

可见,1N N m ≈;20N N ≈;

36.11

012=≈≈N N N N N N m 4.2.2 按应力规范的要求修正设计参数

在设计中往往难以完全符合上述的设定。原因是副簧比主簧短很多,又不宜采用片薄、片数多的板簧,故其刚度和比应力往往偏大,结果副簧的静应力和极限应力都过大。因此,须略加修正,以保证主、副簧的强度和疲劳寿命满足要求。

通常按上述某一种方法设定主、副簧的刚度期望值,进而选择规格尺寸后,就可以计算真正的刚度C 1、C 2及比应力1σ、2σ。在这一过程中,应尽量使刚度

的实际值接近期望值,还份应使比应力值符合推荐的许用值——主簧

cm cm kgf 550450][21)(-=σ;副簧cm cm kgf 850750][22)(-=σ。

选择钢板弹簧长度时应考虑到在整车上布置的方便性,因此要与总布置共同协商确定。一般情况下,轿车后簧长度为轴矩的40%—55%,载货汽车前后簧长度分别为轴距的26%—35%和35%—45%。

故后主簧长度范围:L=1176—1176 mm 取L=1500 mm 试取:

主簧:长×宽×高——总片数(主片数)1500×85×12——12﹙3﹚ 挠度系数:28.1=δ

板簧刚度: cm kgf C /19.336= 比应力:

mm MPa /15.5=∈[4.5 5.5 ]

副簧:长×宽×高——总片数(主片数) 1100×85×10——7(2) 挠度系数:35.1=δ;

板簧刚度: cm kgf C /86.272=; 比应力:

cm MPa /57.7=σ∈[7.5 8.5 ]。

为使主、副簧都能满足静强度的要求,即在达到极限动行程时主、副簧的极限应力max 1σ与max 2σ相差不大,应取

95.0max

2max

1==

σσγ~1.05

(4—28)

对于行驶在公路上的载货汽车,一般取系数d=2.5~3.5路面条件差的取上限。计算时要加进橡胶垫压缩量,即按可能达到的动行程计算。

主簧比应力在许用值范围之内,副簧的稍低于许用值下限,取γ=1。极限运

动行程系数取d=3.3;则极限运动行程为

1.82

1=+=C C P d

f m

d cm

(4—29)

橡胶缓冲块高度为4 cm ,压缩量为1/2,极限运动行程的计算值应取

d f =8.1+2=10.1 cm

这样,当副簧接触支架时的主簧静挠度k f 应按下式进行修正

()[]2

1211C C C C f P f d m k +++???? ??-=β

γ

βγ

(4—30)

式中 β——主、副簧比应力之比,2

1

σσβ=

; d f ——极限运功行程; 解得k f =6.02cm

β=0.68;

接触点负荷kgf C f P k K 86.2023

1==; 13.120=m N 次/分; 22.1620=N 次/分;

1N =119.45次/分; 11.1632=N 次/分;

结果:

35.10

=m N N ; 37.112

=N N ; 36.11

=N N

4.2.3 主副簧的负荷分配和应力核算

1、空载时:1

001C P f f =

=; 002=f

(4—31)

满载时: 211

2C C C f P f k m +-=

(4—32)

21f f f k +=

(4—33)

式中01f 、02f ——分别为空载时主、副簧的静挠度;

1f 、2f ——分别为满载时主、副簧的静挠度。

解有:01f =3.2 cm ;02f =0;1f =8.72 cm ; 2f =2.70 cm 。 2、这样,主副簧的负荷分配为 空载时:10101C f P = 02P =0

满载时:111C f P =

1222P P C f P m -==

(4—33)

式中 01P 、02P ——分别为空载时主、副簧的负荷;

1P 、2P ——分别为满载时主、副簧的负荷

解有: kgf P 81.1075

01= ; 002=P kgf P 58.2931

1=; kgf P 72.7362= 3、这样,就可以按下式计算其满载时的平均静应力和极限应力。【17】

111f *=σσ; 22f *=σσ

(4—34)

()d f f +=11max 1σσ; ()d f f +=22max 2σσ

(4—35)

解有:08.4491=σMPa ∈[450 550]; 2σ=204.39MPa ∈[220 250]

44.976max 1=σ MPa ∈[900 1000] ; 56.979max 2=σMPa ∈[900 1000]

所以,主副簧的比应力、满载时的平均静应力和极限应力都在其许用值范围之内,满足钢板弹簧强度和疲劳寿命的要求。 4.2.4 确定主副簧弧高和支架的位置

如图4-3所示,满载时主副簧弧高应满足下式

1221D D H H -=-

(4—36)

式中 1H ——满载时主簧弧高不计卷耳;

2H ——满载时副簧弧高; 1D ——主副簧支架间的距离;

2D ——主副簧第一片叶片间的距离。

设计时首先要选定主簧弧高1H ,它取决于操纵稳定性对侧倾轴转向的要求。对于载货汽车,国内习惯取正弧高等于10—20mm ,基本上能满足稳态转向特性

的要求。选取1H =10mm 。【18】

2D 取决于副簧总片厚和垫板高度,取垫板高度为25mm ,则主、副簧主片间

距为

mm D 95257102=+?=

(4—37)

图4-3 满载时主副簧的弧高

选取副簧满载弧高cm H 6.02=,主、副簧的支架间距为

mm H H D D 91106951221=-+=-+=

空载时副簧端部到支架的距离为

cm f f f k 78.22.302.601=-=-=? (4—38)

主、副簧总成的自由弧高

cm H f H H 62.1119.072.81111101

=+++=?+?++='' (4—38)

cm H f H H 5.49.03.07.26.0222202

=+++=?+?++='' (4—39)

式中的非线性附加变形量cm 9.01=?、cm 3.02=?以及夹紧前、后之弧高的变化量cm H 11=?、cm H 9.02=?都以参考已有的类型结构弹簧的实际测量值而选定的。

4.2.5 作图法确定主副簧长度【4】

U 型螺栓中心距u=130cm ;

主簧长度:(单位:mm )

第一片1500;第二片1500;第三片1500;第四片1380;第五片1255 第六片1130;第七片1005;第八片0880;第九片0760;第十片0635 十一片0510;十二片0385。 副簧长度:(单位:mm )

第一片1100;第二片1100;第三片0960;第四片0820;第五片0680 第六片0540;第七片0400

汽车专用板簧项目可行性研究报告(模板案例)

https://www.wendangku.net/doc/ea16481500.html, 汽车专用板簧项目可行性研究报告 (用途:发改委甲级资质、立项、审批、备案、申请资金、节能评估等) 版权归属:中国项目工程咨询网 https://www.wendangku.net/doc/ea16481500.html, 编制工程师:范兆文 【微信公众号】:中国项目工程咨询网或 xmkxxbg

《项目可行性研究报告》简称可研,是在制订生产、基建、科研计划的前期,通过全面的调查研究,分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《汽车专用板簧项目可行性研究报告》主要是通过对汽车专用板簧项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对汽车专用板簧项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该汽车专用板簧项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为汽车专用板簧项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《汽车专用板簧项目可行性研究报告》是确定建设汽车专用板簧项目前具有决定性意义的工作,是在投资决策之前,对拟建汽车专用板簧项目进行全面技术经济分析论证的科学方法,在投资管理中,可行性研究是指对拟建汽车专用板簧项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司是一家专业编写可行性研究报告的投资咨询公司,我们拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格、我单位编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而享有盛誉,已经累计完成6000多个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告编写,可以出具如下行业工程咨询资格,为企业快速推动投资项目提供专业服务。

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

板簧设计教材(200802)

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

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

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。

国内重型卡车悬架现状与发展趋势分析

悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说,汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架,悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 ●国内重卡悬架种类 板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠。 钢板悬架示意图 缺点是汽车平顺性、舒适性较差;簧下质量大,无法适应重卡轻量化的发展,并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性,达到同时兼顾这两个方面的目的。 空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压 为0.5~),利用气体的可压缩性,实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变,具有较理想的弹性特性。

空气悬架示意图 目前空气悬架控制模式主要有两种,一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS),使传统空气悬架系统的性能得到很大改善,提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 橡胶悬架

橡胶悬挂示意图 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件,由于橡胶弹簧具有变刚度的特点,因此,整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势,而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 ●国内重卡悬架发展现状 板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重。 其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺的水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、重庆红岩汽车弹簧厂、山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个:一汽集团辽阳汽车弹簧厂、东风汽车悬架弹簧有限公司、山东汽车弹簧厂。 在重卡领域,每家主机厂基本上都有自己的钢板弹簧配套厂家,一汽解放重卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套;东风重卡板簧悬架主要由东风汽车悬架弹簧有限公司配套;中国重汽板簧悬架

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。 ------------------------------- 7 H ------------------------------------------------------------------------------------ 7 1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高 2.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。

国内卡车底盘发展

〖国内重型卡车悬架现状与发展趋势分析〗 本文归原作者所有,很遗憾不知道是谁写的 悬架系统由弹性元件、导向装置、减振器、缓冲块和横向稳定器等组成。一般来说,汽车的悬架系统分为非独立悬架和独立悬架两种。目前国内重型卡车的悬架主要为非独立悬架,悬架弹性元件一般为钢板弹簧。 1.板簧悬架 钢板弹簧悬架(简称板簧悬架)又分为少片变截面钢板悬架与等截面多片板簧悬架。目前国内95%以上的重卡悬架系统是以钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架,其主要优点是结构简单,制造容易,维修方便,工艺成熟,工作可靠。缺点是汽车平顺性、舒适性较差;簧下质量大,无法适应重卡轻量化的发展,并且不能同时兼顾重卡的舒适性与操纵稳定性。而空气悬架则充分利用了空气弹簧变刚性的特性,达到同时兼顾这两个方面的目的。 2.空气悬架 空气悬架系统是以空气弹簧为弹性元件,以空气做弹性介质,在一个密封的容器内充入压缩空气(气压为0.5-),利用气体的可压缩性,实现其弹性作用的。这种弹簧的刚度可变,具有较理想的弹性特性。 目前空气悬架控制模式主要有两种,一种是采用机械高度阀手动调节。另一种为电子控制(ECAS),使传统空气悬架系统的性能得到很大改善,提高了悬架操作舒适性和反应灵敏度。 3.橡胶悬架 橡胶悬架是以橡胶弹簧为弹性元件,由于橡胶弹簧具有变刚度的特点,因此,整个悬架有较强的承载能力。橡胶悬架在承载性、可靠性等方面都比传统使用的钢板悬架更具优势,而且能够适应矿山作业等恶劣工况。 国内重卡悬架发展现状 1.板簧悬架 国内汽车悬架弹簧生产企业160余家,遍布全国各地,具有规模的专业生产企业(生产规模在0.8万吨以上)约80余家。产品质量水平已达到国外先进国家90年代水平。大部分企业规模较小,生产集中度低,散乱差问题较严重。其中真正形成大规模、大批量生产的企业为数不多,大多仍停留在简单生产工艺的水平上,产品成本较高,难以参与国际市场竞争。国内能够生产高档次汽车钢板悬架弹簧的企业只有4家:一汽集团辽阳汽车弹簧厂一汽集团辽阳汽车弹簧厂、、东风汽车悬架弹簧有限公司东风汽车悬架弹簧有限公司、、重庆红岩汽车弹簧厂重庆红岩汽车弹簧厂、、山东汽车弹簧厂山东汽车弹簧厂,他们都具有生产多种叠片簧、渐变刚度弹簧、少片变截面钢板弹簧和双曲率半径及平直段的汽车钢板弹簧的能力。国内能够同时生产客车、货车、轿车悬架弹簧的厂家只有三个:一汽集团辽阳汽车弹一汽集团辽阳汽车弹簧厂簧厂、、东风汽车悬架弹簧有限公司东风汽车悬架弹簧有限公司、、山东汽车弹簧厂山东汽车弹簧厂。 在重卡领域,每家主机厂基本上都有自己的钢板弹簧配套厂家,一汽解放重卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套卡板簧悬架主要是由一汽集团辽阳汽车弹簧厂配套;;东风重卡板簧悬架主要由东风汽车悬架弹簧有限公司配套东风汽车悬架弹簧有限公司配套;;中国重汽板簧悬架主要由山东汽车弹簧厂配套,上汽依维柯红岩板簧悬架主要由重庆红岩汽车弹簧厂与重庆红旗钢板弹簧厂配套厂配套,,江淮与华菱重卡板簧悬架主要由安徽安簧机械股份有限公司配套江淮与华菱重卡板簧悬架主要由安徽安簧机械股份有限公司配套。 2.空气悬架 空气悬架弹簧是一种运用在高档客车和重型载货车上的悬架系统,是世界钢板弹簧发展趋势,空气悬架簧的最终发展趋势是不再需要或使用很少的弹簧扁钢。空气悬架在欧美发达国家已经有70多年的发展历史,二十世纪五十年代,

钢板弹簧设计3

《汽车设计》课程设计任务书48 学生姓名王光湖学号071268106 班级07车辆 一、设计题目:钢板弹簧设计3 二、设计内容 跃进牌货车悬架前钢板弹簧设计 三、设计要求:任选一款跃进牌货车 1)列出其主要参数 2)参考有关车型,选择合理的钢板弹簧结构方案(长度、片数等)3)设计计算(各片长度,断面尺寸和片数,核算刚度) 4)完成装配图设计:绘制装配图(标注尺寸、配合、技术要求、零件明细表和标题栏等) 5)完成弹簧销零件图设计 6)编写设计说明书一份

目录 1设计前言 (3) 2设计内容及汽车参数 (3) 3钢板弹簧基本参数确定 (3) 3.1单个钢板弹簧载荷 (3) 3.2悬架静挠度 (3) 3.3钢板弹簧满载弧高 (4) 3.4钢板弹簧断面形状 (4) 3.5钢板弹簧主片长度计算 (4) 3.6钢板弹簧片厚计算 (4) 3.7钢板弹簧宽度计算 (4) 3.8弹簧片数计算 (5) 3.9钢板弹簧各片长度计算 (5) 4设计总结 (7) 5参考文献 (8)

课程设计说明书 一、设计前言 现在随着人们生活水平的提高以及汽车行业的快速发展,人们对对于汽车的舒适性的要求也是越来越高,而对于汽车舒适性影响较大的就是前钢板弹簧,因为前钢板弹簧直接影响轻型卡车的前桥跳动,前桥的跳动造成车架的颠簸冲击强度增大,降低了卡车的行驶平顺性,所以设计轻型卡车的前钢板弹簧时的钢板弹簧参数的选定尤为重要。 二、设计内容:跃进牌NJ130型载重汽车 汽车主要参数如下: 载重量: 在良好平坦的硬实路面在土路上 2500kg2000kg 轴距:3300mm 轮距: 前轮后轮 1589mm1650mm 外形尺寸: 长宽高 5538mm2344mm2165mm 接近角离去角纵向通过半径 40°32°2.7m 前轴荷: 空载时满载时 1300kg1530kg 后轴荷: 空载时满载时 1410kg3830kg 最大爬坡度最大车速拖挂总质量 30%80km/h3500kg 三、钢板弹簧基本参数的确定 本设计方案中,采用纵置式对称前钢板弹簧。 1.1单个钢板弹簧的载荷 已知汽车满载静止时汽车前轴载荷为G1=1530kg,簧下质量负荷Gu1=230kg,轴距3300mm 单个钢板弹簧的载荷:Fw1=(G1-Gu1)/2=(1530-230)/2*9.8N=6370N

汽车板簧生产项目可行性分析报告

汽车板簧生产项目可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 第二章市场预测与建设规模 (7) 第三章厂址选择与建设条件 (11) 第四章项目建设技术方案 (14) 第五章主要原材料、燃料供应 (23) 第六章总图运输与公用辅助工程 (24) 第七章节能措施 (28) 第八章环境保护与安全生产 (29) 第九章项目招标方案 (31) 第十章组织机构与人力资源配臵 (34) 第十一章项目实施进度 (36) 第十二章投资估算与资金筹措 (38) 第十三章财务分析与评价 (40) 第十四章社会效益分析 (43) 附表1-6

第一章总论 1.1 项目背景 1.1.1 项目名称 汽车板簧生产线项目 1.1.2 项目承办单位概况 承办单位:某某汽配有限公司 法人代表:林某某 某某汽配有限公司以加工、销售汽车钢板弹簧为主,兼营钢板 卡子、中心螺栓、悬架等配件。公司技术力量雄厚,研发能力较强, 可承揽各种汽车钢板弹簧的设计与制造。现已通过ISO/TS16949:2002国际质量管理体系认证。 公司以厂家配套为主,同时兼顾维修市场。生产设备先进,检 测设备齐全,产品质量可靠。现已与某某、扬州、随州、十堰、天 津、兰州、西安、漯河、三门峡、新乡、焦作、营口、阜阳、连云 港、新疆等多家车辆制造公司建立稳固的业务关系,并为多家汽车 服务站及汽车修理厂供货。部分产品出口美国、俄罗斯、印度、非 洲等国家和地区。 某某公司销售额逐年上升,现已由2006年的1000多万元上升至2009年的3200余万元,随着公司经营业绩的不断攀升,生产场 地的制约日渐明显,为适应公司发展的需要,考虑到某某车辆有限

非公路宽体自卸车市场研究及前景分析

非公路宽体自卸车市场研究及前景分析 近几年,我国出现了一类新型的具有中国特色的运输车辆———非公路宽体自卸车(简称宽体自卸车),企业一般称为矿用宽体自卸车或宽体矿用自卸车,它介于大型矿用自卸车和普通自卸车之间,既不像大型矿用自卸车价格动辄几百万,又不像普通自卸车在矿区作业时稳定性差。这类车辆属于非公路车辆,也很少上牌照。宽体自卸车在结构上更像是普通自卸车的“加强”型,由于其具有一次性装载量大、运输效率高、盈利性好等特点,受到了大型矿区的欢迎,并逐渐得到用户的认可和赞同。随着行业技术的进步,一些生产自卸车的企业率先进入宽体自卸车市场。一时间,宽体自卸车市场风云骤起,传统自卸车的订单日渐萎缩,宽体自卸车大有成为市场主力之势。有业内人士预测:宽体自卸车的时代已经到来。 1非公路宽体自卸车的定义 所谓“非公路宽体自卸车”是指采用矿用汽车偏置 式驾驶室和自卸车动力传动系统的布置方式,将车架加强,车厢加宽、加高,悬架系统加强(增加钢板弹簧片数和强度等),以及其他部位的加强和改进,并匹配大马力发动机等措施使之尽量适合于矿山的使用环境。宽体自卸车主要应用于露天矿山土方剥离层的运输,其基本结构和原理沿用了普通自卸车的设计理念。从目前的使用情况来看,它相对于国外大型矿用自卸车而言,因价格较低,也比普通自卸车的单台利润高,所带来的较大利润空间和广阔的市场前景得到了众多企业青睐。 东风汽车公司战略规划部 罗礼培 张祖同樊启才 李玮 东风汽车有限公司商用车公司总装配厂龚改民东风汽车有限公司商用车公司制造技术部 朱红文 B BS 论坛 46工程机械文摘2012.3

2非公路宽体自卸车产生的背景 据不完全统计,我国矿山运输方面的总装载量已经突破120亿t,而且每年都以相当高的比例在增长。目前用于内部转运、外部运输的车辆,基本上是“斯太尔”、解放、东风、北奔等中、重型自卸车,大部分矿区作业车辆以普通的6×4重型自卸车为主,主要用于运输煤炭、渣土和土石方等物料。在使用过程中,用户希望短期内收回购车成本并使之利润最大化,因此,为了提高运输效率,作业车辆经常处于严重超载状态,车辆运营中私自加长加高货厢、超载严重、保养不及时等问题长期存在。而且矿区路况极差,运输作业车辆一直处于严重颠簸、摇摆的状态下工作。因此矿区作业车辆对其承载性、行驶性、通过性、安全性等方面有着较高的要求。所以,普通的重型自卸车很难满足矿区作业的要求。 对于矿区施工来说,土层剥离为首期作业,短距离运输、坑道作业的工况特点对车辆的匹配有了新要求。坑道作业转弯半径小,普通的8×4重型自卸车虽然也能满足矿区基本使用要求,但从运输便利性角度考虑,轴距小、车身短的宽体自卸车更适应此种运输要求。为了满足矿区的作业要求,提高矿区的作业效率,部分矿区选择了购买进口的大吨位矿用车辆,但是进口的矿用车辆的价格动辄几百万甚至上千万,这样就大大提高了采矿的运营成本,降低了利润空间。在这种运营成本和使用性能不能兼得的情况下,宽体自卸车作为一种价格较低,承载能力强,又能适应矿区作业的车辆便应运而生了。它是非道路用运输车辆竞争激烈,满足差异化需求,细分市场的一种必然结果。 由于宽体自卸车具有装载量大、整车重心低、适应能力强、运输效率高、盈利性好等特点,在矿区有很好的市场,而且宽体自卸车无需整车生产许可证,进入门槛不是很高。面对这块新兴的市场,国内诸多重卡企业、改装车企业相继推出了各自的矿用宽体车系列。目前,全国生产宽体自卸车的主要企业有陕西同力、泰安航天、北方奔驰、中国重汽、宇通重工等。随着国内矿产开发利用的大幅增长和国内大型项目的开工建设,宽体自卸车将进入成长的黄金期。 3非公路宽体自卸车产生的原因 3.1经济利益的驱动 宽体自卸车是一种商品,如何在最短的时间内收回成本并实现经济利益的最大化是用户的首要要求。一般来说,多拉快跑是更快实现经济效益的重要途径。由于矿区的路况差、路程短、弯道多、坡度陡。通过提升速度来增加总运输量的难度非常大。这样就只剩下一个途径就是提高单台车的运输量。如果采用长轴距(货箱长)的车型会使得车辆的弯道通过能力变弱(长轴距的车使得转弯半径变大);如果纯粹增加车厢高度会使整车重心升高,容易翻车。这样加长车宽成为最有效的方法。目前市场上使用的宽体自卸车的载货能力普遍比传统重型工程自卸车高出50%~60%。据一位专门负责宽体自卸车业务的销售经理介绍,正是由于看到宽体自卸车的巨大经济效益,一批原本已经订购了传统自卸车的用户取消了订单,全部改买宽体自卸车。 3.2产品大型化需求 随着矿山工程机械产品的大型化程度得到了进一步的提高,矿区特别是露天矿区对宽体自卸车的需求与日俱增。随着挖掘机吨位不断提升,铲斗的容积也越做越大,铲斗的宽度已经超过了普通自卸车的宽度,这给矿区实际使用、提高矿区的作业效率以及矿区的工程进度等都造成了很大影响。所以,将车宽进行加宽成为解决目前矿区这种现状的最简单也是最行之有效的方法。目前宽体自卸车的宽度已经达到了3m,这使得挖掘机的铲斗可以轻松将渣土、土石方等装入车厢内,极大地提高了矿区的作业效率和使用方便性。 4非公路宽体自卸车主要系统的特点和要求 虽然宽体自卸车在结构上与普通工程自卸车相近,但是宽体自卸车在延续和继承普通工程自卸车优势的同时,在具体结构的细节方面还是要不断优化、改进和加强,使其使用性能更适合矿区的实际情况。 4.1发动机 从采矿区到渣土场、煤场这段路程最重要的特点便是距离近、弯道多、坡度陡。由于宽体自卸车所承载的重量变大,这对发动机提出了很高的要求—— —功率大、爬坡能力强、便于启动。这些要求归结为一点即为低速扭矩一定要大。目前,在宽体自卸车领域,玉柴、潍柴等品牌的发动机所占据的比例非常高。4.2空气滤清器 由于矿区工作环境十分恶劣,道路凹凸不平,尘土飞扬,粉尘非常多。因此,宽体自卸车对空气滤清器的要求也非常高。传统单一的油滤式滤清器已经不能满足需要。目前,大多数宽体自卸车厂家都选用了有三道过滤功能的组合式空气滤清器(旋风式预滤器+二级并用油滤式滤清器+干式大容量空气滤清器),有效地保护发动机,使之正常使用,车辆维护成本大大降低。 4.3车桥 在宽体自卸车整车中受力最大、考验最强的就是车桥,特别是驱动桥。目前市场上普遍采用的是中美合资的徐州美驰和重庆大江的双级轮边减速驱动桥,后桥速比一般在12左右,爬坡能力强,使其减速增矩的效果更加明显,也更适应矿区坡道低速行驶等。 2012.3工程机械文摘47

汽车设计(课程设计)钢板弹簧

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 (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 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 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:

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