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板簧设计教材

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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。

三、钢板弹簧的中心螺栓

中心螺栓的作用除了夹紧各片弹簧外又是安装钢板弹簧的定位销。中心螺栓在U型螺栓松动时易被剪断,因此应有一定的强度。由于中心螺栓直径大小将影响弹簧断面强度,因此直径不宜选的过大,一般与簧片厚度相等。下表是推荐中心螺栓尺寸。

四、板簧夹箍

板簧夹箍除了防止弹簧各片横向错位之外,还能在弹簧回弹时将力传递给其它片,减少主片应力。

五、板簧衬套

钢板弹簧衬套分为金属与非金属,金属衬套一般为钢铜合金、粉末冶金与60号钢,金属衬套要有良好的润滑,否则磨损加剧甚至烧结。使用后往往伴有弹簧销的磨损,以至两种零件都要更换。

有些军用车采用螺纹结构衬套,即用螺栓式的弹簧销和螺孔式的衬套相配,这种结构能传递侧向力,使卷耳不必与支架接触,消除这部分的磨损,而

且可以在侧面采用密封装置保证良好的润滑状态,避免泥水渗入。

非金属衬套分为塑料和橡胶两类。塑料衬套有自润滑性质,对润滑的要求较低,而且对保护弹簧销有利。在正常使用条件下不会引起磨损。我国目前多使用聚甲醛或尼龙衬套。

橡胶衬套不存在磨损,无须润滑保养且有吸收高频振动的功能。橡胶衬套必须有足够的厚度,才不会在扭转时产生过大剪切应力,这样使卷耳孔径过大降低卷耳的强度。其次橡胶的老化、开裂与脱胶引起磨损加快。由于以上原因只在小型客车和小型载重汽车上使用。

第五节.板簧对汽车行驶平顺性影响

较好的行驶平顺性,不仅能保证驾乘人员的舒适和保证运载货物的稳定,而且还能提高汽车的运输速度,减少燃料消耗,延长零件使用寿命和提高零件的工作可靠性。

汽车行驶平顺性的评价法,通常根据人体对振动的生理反映及对保持货物完整性的影响来确定。通常用表征振动的物理量,如频率,振幅,加速度及加速度变化率等做为行驶平顺性的评价指标。

目前常用汽车车身的振动固有频率和振动加速度两个主要指标评价汽车的行驶平顺性。根据试验得出结论:车身振动的固有频率为人体所习惯的步行时身体上下运动的频率,平顺性较好,约为60~85次/分(1H Z~)振动加速度的极限允许值为(~)g。

从货物的稳定性而言,当振动加速度达到1g时,则在车箱内未固定的货

就会离开车箱,因此振动加速度不应超出(~)g。

正确的选择前后悬架的频率,可减轻车身的纵向角振动。在选择前后悬架的振动频率时,应使前后悬架的振动频率尽量接近,或使后悬架的振动频率略高于前悬架的振动频率。

第六节.钢板弹簧设计

钢板弹簧设计的根本任务是,根据整车布置或悬架系统的要求和给定的参数,正确的设计出钢板弹簧的规格尺寸(最好能采用标准所规定的常用材料规格),并计算出有关参数指标。

一.确定设计的原始依据:根据整车总布置及悬架系统设计要求,首先要给钢板弹簧设计者提供以下几方面的数据作为其设计依据。

1.轴荷

整车总布置设计师根据整车的自重、承载能力及各轴的载荷分布情况提供轴荷。

2.非簧载重量

在整车布置时根据各有关总成的实际重量或估算重量来计算。

A.车轮、车轿总成的全部重量均算为非簧载重量

B.传动轴、纵拉杆、推力杆等总成的一半算为非簧载重量。

C.钢板弹簧总成本身如果装配方式是正置的(主片在上方),则其四分

之三的重量算为非簧载重量,如果其装配方式是倒置的(主片在下方),则其四分之一算为非簧载重量。

钢板弹簧的静载荷:(轴荷—非簧载重量)/2=钢板弹簧的静载荷

3. 轴距

轴距涉及到板簧长度的确定,有时会影响到板簧力学性能的设计,会出现无法满足总布置设计要求,因而这时就需要由板簧设计者同总布置共同协商解决。

4、重心高度

在汽车的总布置设计时往往只给出了空载时重心高度,所以还要根据汽车的使用特点及货物的重心位置,进一步确定出满载时整车的重心高度。

5.钢板弹簧的长度和宽度的控制范围

对具体车型的设计,结合轴荷和车型布置(前悬、转向机位置,左右弹簧的中心距,前轮的最大转角,车架外宽等),往往对钢板弹簧的设计,限定一定的长度和宽度范围。所以从系列化出发,应以尽量少的弹簧长度和宽度来满足各车型的需要,才有利于许多附件的通用化。

6.车架上平面至车轮中心的距离

根据整车布置的满载时前、后轴位置上车架离地高度,按轮胎静力半径算出车架上平面至车轮中心的距离。再结合车架和车轴、车轿的形状,做为钢板弹簧布置的基本空间。

7.重量指标

在满足性能和寿命要求的前提下,力争使钢板弹簧的自重不大于设计任务书给定的指标。计算非簧载重量时,也可参照此值进行估算。 二. 钢板弹簧各基本参数和规格的确定

设计钢板弹簧时,不象分析整车振动那样复杂,它可以将前后悬架独立开,并作为一个简单的单自由度无阻尼线性系统来计算。即不考虑前后悬架的关联不计入轮胎弹性,而且不考虑减振器的阻尼影响。

1.刚度的确定

(1) 根据给定车轮的平顺性要求,初步确定期望的自振频率或其范围,按

下式计算出期望的满载静挠度,再从已知的负荷算出期望的刚度。 f m =(300N m )2 C=Q f m C= 48EI 0δL 3

式中:N m ————满载自振频率

f m ———满载静挠度(单位cm ) Q ——满载负荷 C ——夹紧刚度 δ——形状系数

按公式C= 48EI 0δL

3 计算的刚度是板簧大概刚度值,当板簧的片数和尺寸确

定后,就可以精确计算出挠度和刚度。钢板弹簧的精确计算要通过表格计算法获得,计算格式如下表:

检验刚度的计算

已知:板簧规格10*76 共8片各片长度分别为:

L1=L2=1300mm L3=1140mm L4=970mm L5=794mm

L6=644mm L7=504mm L8=364mm

式中C== Kg/mm

为刚度修正系数一般取~之间。一般片多与片厚取下限,片少与片薄取上限。

计算刚度时的固有频率的选择还同使用条件有关,一般对于不同类型的汽车按如下推荐值选取:

A.重汽推荐值

轿车:n=60~90c/min

轻型客车:n =70~100c/min 载货类汽车:n =80~170c/min 城市客车:n ≯111c/min 长途客车:n ≯99c/min 旅游客车::n ≯80c/min

矿用汽车或越野汽车:n =100~130c/min ,在满足强度条件时,也可以取的低一点,有时也可以达到85~125 c/min 。 B.二汽产品设计处

对于非独立悬架的载重汽车和越野车,一般满载时,前悬架取N1=100~110 后悬架N2=110~120满载时前后频率的比值N1/N2=~ 2、材料规格与片数的确定

钢板弹簧的作用长度系指在伸直状态下两卷耳中心之间的长度,对滑板式板簧的作用长就是作用板簧上的两个支架间的距离,因而也就是支点距。根据总部置给定的材料宽度与初定的板簧作用长度与无效长度确定板簧的片厚与片数。 C= 48EI 0

δL

3 δ=3(1-η3

) [12 -2η+η2(32

-l n η)]

η=I 1

I 0

式中: I 1—端部惯性距

I 0—根部惯性距 I o =bh 3

12 .n

E :材料弹性模量(mm 2) (对于单面双槽的材料I o =12)

在上式中当L 、s 确定后,C 就由I o 决定,根据I o 选定由上式我们可以看到I o 与h 3成正比,只要稍稍增加h 就能大大地增加I o 从而减少叶片的数量。一般情况下建议B 和h 的比最好在<B

H <10之间为宜。如性能和结构上不能

采用等厚片时,总的种类在一组弹簧中也应超过三组,且最厚片与最薄片的厚度比不小于。叶片的总数一般在6~14片之间。个别情况也有较多的。 3、比应力的计算

比应力对钢板弹簧的疲劳寿命有明显的影响,在确定的形状系数、有效长度、以及各片的断面参数带如公式可求出比应力:

σ= 12EI 0

δL 2W 0

比应力建议选取下列范围:

一般载重汽车前、后簧:450~550kgf/cm 2/cm 越野车平衡悬架弹簧:650~800kgf/cm 2/cm 载重车后悬架副簧: 750~850kgf/cm 2/cm

如果所得的比应力值不合适,就应修改片厚和片数,修改后应使根部总惯性矩尽量少变化,即刚度无明显变化。最后修改值再重算一次刚度。

4、各片长度的确定

正确的选择各片长度的目的,是尽可能使应力在片间和片长的分布合理,以达到各片等寿命的要求。在总成长度与片数确定以后来确定各片的长度。一般采用展开作图法,这种方法是建筑在共同曲率及单片梁的假设基础上的。具体画法是从U形螺栓跨距之半(下侧边)到主片端点(上侧边)连一直线,此直线与各叶片的上侧边的交点即为各片长度。如果前几片为等长片则以最下面一片连线作图。

根据美国SAE设计手册规定,不对称板簧的前后长度比为1:,或更小。

5、总成弧高的确定

根据悬架布置的要求(车架至轮心的距离、车架轮廓、车轴尺寸、弹簧总厚度、限位块尺寸、支架尺寸和位置以及最大动行程等),以及对导向特性的要求,确定满载弧高H p按公式计算无载夹紧弧高,然后计算不夹紧自由弧高。

H O=(S(3L-S)

2L2

+1)H1

式中:H O:总成自由弧高 S :U形螺栓夹紧距

L:伸直长度 H1:夹紧后总成无载弧高

三、钢板弹簧装车后各参数的校核

经过上面的计算钢板弹簧的基本规格(长度、规格、厚度、片数)和基本参数(刚度、比应力、自由弧高)就确定了,可根据确定的基本参数来校核装车后的状况。

1、系统的自振频率

自振频率是决定平顺性的基本指标。按已知的弹簧负荷和选定的夹紧刚度,算出该负荷下的静挠度f=P/C。进而计算出该负荷下的自振频率N=300/ f 。一般要计算满载与空载两种状况。

2、静应力

静应力和比应力是影响弹簧使用寿命的基本原因。按已确定的比应力,即可计算出对应的某静挠度的静应力σ=σf,主要计算满载时的静应力。对于55SiMnVB或60Si2Mn等材料表面经喷丸处理后推荐的静应力应在以下范围内:前簧σm=3500~4500 kgf/cm2

后主簧σm=4500~5500 kgf/cm2

后副簧σm=2000~2500 kgf/cm2

平衡弹簧σm=3500~4500 kgf/cm2

缓冲器板簧σm=3000~4000 kgf/cm2

由于材料和工艺的条件的不断进步,设计所许用的静应力值有逐步提高的趋势。

3、极限应力

极限应力是保证弹簧静强度的界限。钢板弹簧达到极限动行程时的应力值称为极限应力。极限动行程fd指的是实际可能达到的动行程,只有在某些情况下才是“铁碰铁”的动行程。极限应力的许用值为:

一般弹簧:σm ax≤9000~10000 kgf/cm2

σm ax=σ(fm+fd)

极限动行程的大小和汽车的使用条件以及所选定的满载静挠度fm有关

fd=d fm

d的取值范围:城市用车辆 d=2~

公路用车辆 d=~

越野车辆 d>

所以σm ax=σ(fm+d fm)

可见越柔软的弹簧(fm越大),就应选择较小的比应力,才能保证弹簧的静强度。

4、装车弧高的核算

弧高则决定弹簧的安装位置。按已确定的总成自由弧高,夹紧后的弧高变化值、非线形附加变化量,以及满载和空载的静挠度,分别计算满载和空载的弧高值,以计算钢板弹簧装车后的状态。非线形附加变形量由试验确定,试验时要在模拟装车夹紧状态下进行,一般弹簧非线形性程度并不大,对于渐变刚度钢板弹簧有影响,当弹簧未经实质试制之前只能参考类似产品。

满载静弧高f a直接影响车身的高度,一般情况下应选择f a=0,这样可以使钢板弹簧满载载荷下处在对称位置工作,但是由于目前所使用的弹簧材料

在使用中会产生一定程度的塑性变形,因而就需要对f a 给予一定的补偿,有时为了保证车架一定的高度而又不使动挠度值过小,也需确定一适当的 f a 值补偿,通常取f a =11~31mm

以上四个参数如都满足要求,所确定的弹簧规格尺寸就算认可。自振频率是决定平顺性的基本指标。静应力和比应力是影响弹簧使用寿命的基本原因。极限应力是保证弹簧静强度的界限。弧高则决定弹簧的安装位置。所以钢板弹簧的设计是否成功,首先取决于这四个参数选择是否恰当。如核算后发现不当,就应修改规格尺寸重新进行核算。 6、 前簧在最强制动时的卷耳强度校核

设计钢板弹簧时,还必须校核最强制动时的卷耳应力,以免卷耳损坏。按设计所提供的前轮最大制动力T1来核算卷耳根部应力。当钢板弹簧卷耳传递制动力或驱动力时,在钢板弹簧主片卷耳处所引起的应力б是由弯曲应力和拉(压)应力合成的。 σd =(r+a 1w +1F1 )

式中:r 卷耳孔半径

a 1 主片中性层至受拉面距离 a 1=I 1W 1

W 1主片对受拉面的断面系数 F1主片断面积

推荐卷耳许应力不大于3500 kgf/cm 2,试验与使用结果表明这个许应力值是合适的。

四、两极刚度复式钢板弹簧的计算

主副簧并联组合的两极复式钢板弹簧,主要用在弹簧载荷变化比较大的载货汽车后悬架上,空载时只主簧起作用,当载荷增大到一定程度后副簧与支架接触,主副簧共同工作。这种弹簧设计时应考率的主要问题是,在满足主副簧强度的前提下,尽量使在各种载荷下悬架频率变化小。

1、主、副簧刚度的计算

一般采用比例中项法,假设弹簧满载时频率与副簧和支架刚接触时的频率相等,而空载时频率与副簧和支架接触后的频率相等。根据此假设主副簧的计算如下

假设:N m= N1 N =N2

Nm =

300

Qm

(K1)+(K2)

(K2)(K1) =λ—1 λ=

Qm

Qo

Q K=Q n Q m

式中: N o——空载时悬架频率。次/min

N m——满载时悬架频率。次/min

N1——副簧与支架接触前的频率。次/min

N2——副簧与支架接触后的频率。次/min

Q o——空载时弹簧载荷。N

Q m——满载时弹簧载荷。N

Q K——副簧与支架接触时弹簧上载荷。N

(K1)——主簧夹紧刚度。N/mm

(K2)——副簧夹紧刚度。N/mm

2、主副簧载荷分配与应力计算

Q1= Q k + (Q m-Q k)(K1)(K1)+(K2)

Q2 = Qm – Q1

式中:Q1——作用在主簧上的载荷, N

Q2——作用在副簧上的载荷, N

主副簧的工作应力与比应力计算同一般多片弹簧。

3、主副弹簧满载弧高与副簧支架距离的确定

主副簧弧高与副簧支架位置应符合下面关系式

D2-D1=H1-H2

式中:H1——主簧满载弧高

H2——副簧满载弧高

D1——主副簧支架距离

D2——主簧第一片和副簧第一片距离

主副簧第一片之间的距离D2值,取决于副簧总厚度与主副弹簧间垫板的厚度。该厚度应保证弹簧在正反极限行程内主副弹簧不相碰。主副弹簧支架距离一般由结构布置决定。主簧满载弧高一般为10~20,当H1、D1、D2值确定后,由公式可求出副簧满载弧高值H2

五、渐变刚度钢板弹簧计算

为改善汽车的平顺性,在一些轻型货车和小型客车上采用了将副簧置于主簧下面的渐变刚性钢板弹簧结构。在一定载荷范围内仅主簧起作用,当载荷增大到某一值时副簧与主簧开始接触,板簧刚度随之增大,其特性为非线性。当副簧与主簧完全接触后,板簧特性又变为线性。

如下图A点为主副簧开始接触,AB段为主副簧逐渐接触,B点开始主副簧完全接触。

渐变刚性钢板弹簧的计算一般采用共同曲率法进行设计计算,共同曲率法假设板簧各叶片沿全长接触,如不计叶片厚度可认为各叶片在同一位置处的曲率半径是一样的。在副簧与主簧未完全接触之前,则是假设主副簧在接触点的曲率是一样的。

对于等刚度弹簧通常只确定设计负荷与高度,但对变刚度板簧需规定第一级的限制负荷与高度,又要规定第二级的限制负荷与高度。

副簧片长的选择:主簧片长度由总布置确定,在材料规格与片数确定的前提下来确定副簧的长度,例:

已知: 2L=1200(主簧伸直长度) S=80( U 型螺栓夹紧距离)

1-5片(主簧)12*70 6-7(副簧)15*70 解:Im=70*12*12*12*5/12=50400(主簧总惯性距) In=70*15*15*15/12=(一片副簧的惯性距) 第七片长度 = 2(In Im *(L - S 2 ) + S

2 )

=2(错误!*(600-40)+40)=502 第六片长度 = 2(In*2Im *(L - S 2 ) + S

2 )

=2(错误!*(600-40)+40)=955

1、 主副簧接触过程中载荷的计算

当主副簧刚开始接触时的作用在板簧上载荷P 1应满足下面公式 (P 1L m )(EI m ) = 1R m — 1

R a

式中:P 1——主副簧刚开始接触时的载荷之半

L m ——主簧长度之半 I m ——主簧总惯性距 R m ——主簧曲率半径 R a ——副簧曲率半径

当主副簧刚完全接触时的作用在板簧上载荷P 2应满足下面公式 P 2P 1 — 11-ξ

式中:P 2——主副簧完全接触时的载荷之半 ξ——副簧与主簧的长度比

当主副簧在任意位置接触时的作用在板簧上载荷P 应满足下面公式 P λEI m = 1R m — 1

R a

式中:λ——主副簧接触长度 λ=P 1L m P

P ——作用在板簧上的负荷之半 2、 渐变刚性钢板弹簧变形计算

(1)副簧与主簧未接触前的板簧变形P ≥P 1,此时仅主簧起作用,板簧的变形为 δ=2P K m

式中:δ——板簧变形

Km ——主簧刚度

(2)当载荷从0增大到任意载荷(0≤P ≤P 2)板簧变形 δ=2P 2K m .1-ξ1-a ξ — P 2l m 3

3EI m

. K 1

式中:K 1=3ξ22φ(1-η0) [13

φ(3-ξ)(1-η0)+2(ξA-1)-ξ+2(ξA-1)(A-1)

L n (1-1

A

)]

P 1——主副簧开始接触负荷 P 2——主副簧完全接触负荷

η0——副簧主片数与总片数之比。 A =1+φ

φ(1-η0)

(3) 当载荷增大到主副簧完全接触时板簧变形(δ1) δ1=2P 2K m - P 2l m 33EI m

. K 1

(4) 簧与主簧完全接触后板簧变形

当主副簧完全接触后,两者视为一个整体板簧的刚度为线型变形为 δ=δ1+2(P-P 2)K m+a

式中:K m+a ——板簧复合刚度

δ1——主副簧完全接触变形

3、 渐变刚度钢板弹簧应力计算

(1) 当P ≤P 1时此时仅主簧起作用,板簧中心螺栓处的应力为: σm =PL 2m W m

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

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

复合材料板弹簧

The Analysis of Composite Leaf Spring by Finite Element Method and Experimental Measurements Jiashi Wang,Zaike Li and Qibin Jiang Abstract The automobile industry has shown increased interest in the replacement of steel spring with E-Glass/Epoxy composite leaf spring due to the higher strength-to-weight ratio,superior fatigue strength and excellent corrosion resistance.In this work the composite leaf spring with the rectangular cross section designed for the commercial vehicle was analyzed by using the?nite element software ABAQUS, and the experimental tests had been conducted to con?rm the?nite element analysis results.In the?nite element analysis,the stress analysis and the spring rate computation have been conducted for the composite leaf spring subjected to the full load15,000N.The maximum compressive stress is309.1MPa at the middle of the composite leaf spring,and the safe factor can reach to2.6comparing with the material compressive strength of E-Glass/Epoxy800MPa.The spring rate com-puted from ABAQUS is160N/mm,and the maximum load capacity of the composite leaf spring is approximately34,000N.The measurements of the spring rate and the maximum load capacity were conducted on the composite leaf spring fabricated with the hot molding process method,and they are157.5N/mm and 34,280N https://www.wendangku.net/doc/1713073499.html,paring the results obtained from the?nite element analysis with the experimental measurements,it can be seen that the errors are 1.56%for the spring rate and0.82%for the maximum capacity load,and the main performances of fabricated composite leaf spring have the good agreement with the designed requirements. Keywords Composite materialáLeaf springáFinite element analysisáSpring rateáMaximum load capacity F2012-E07-004 J.Wang(&)áZ.LiáQ.Jiang Zhuzhou Times New Material Technology Co.Ltd.,Zhuzhou,China e-mail:wangjiashi@https://www.wendangku.net/doc/1713073499.html, SAE-China and FISITA(eds.),Proceedings of the FISITA2012World 823 Automotive Congress,Lecture Notes in Electrical Engineering195, DOI:10.1007/978-3-642-33835-9_74,óSpringer-Verlag Berlin Heidelberg2013

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:

《C语言程序设计基础》教材参考答案-20140211要点

《C语言程序设计基础》教材 参考答案 包括各单元: 一.随堂练习 二.单元总结 三.单元练习 四.实训指导

单元一程序设计宏观认识 一.随堂练习 【随堂练习1-1】 1.根据上述示例模仿编程,输入正方形的边长,计算其面积。 #include void main( ) { int a,s; //数据准备,边长a,面积s printf("请输入正方形的边长:"); scanf("%d",&a); //数据输入 s=a*a; //数据计算 printf("该正方形的面积为:%d.\n",s); } 【随堂练习1-2】 1.下面哪些标识符属于合法的用户自定义标识符: Main、void、_num、my$、a*、N4、3m、a-2 答:合法的用户自定义标识符是:Main、_num、N4 2.结合【例1.2】指出程序代码中所用到的标识符哪些是关键字,哪些是预定义标识符,哪些是用户自定义标识符。 答:关键字:void、int 预定义标识符:include、main、printf、scanf 用户自定义标识符:a、b、c 3.分析【例1.2】中函数的结构,包括函数首部(函数返回值类型、函数名、形式参数)、函数体语句(说明语句、可执行语句)。 答:函数首部:void main( ),其中函数返回值类型为void、函数名为main、形式参数无; 函数体语句:{}内的语句为函数体,其中:说明语句为int a,b,c;,其余为可执行语句。 【随堂练习1-3】 1.在VC++6.0环境中完成【例1.2】程序开发过程。 (略) 2.查阅【例1.2】所对应的工程文件夹,了解相关文件的含义。

程序设计基础教材1-5章答案

《程序设计基础》习题参考答案与部分解析 第1章 C 语言概述 一、填空 a) C源程序的基本单位是函数。 b) 一个C程序中至少应包括一个main函数。 c) 在C语言中,输出操作是有库函数printf( )函数完成。 二、单选题 1、A 2、C 3、B 解析: 第1题答案:A 。因为一个C程序总是从main函数开始执行的,而不论main函数在程序中的位置。且到main函数结束。 第2题答案:C 。因为main函数没有限制必须位于程序的最前面。C程序书写自由,一行内可写几个语句。在对一个 C 程序进行编译的过程中,无法检查注释当中的拼写错误。不过C语言本身并没有输入输出语句,输入输出是由函数完成的。 第3题答案:B。因为一个C语言程序是由若干个函数组成的。但至少包含一个main 函数,且main函数的位置不限。 三、编程题 1、编写一个输出“Welcome to C!”信息的小程序。

解:程序如下 #include “stdio.h” main( ) { printf(“Welcome to C!”) ; } 2、已知三角形的三边长分别为3,4,5,试用海轮公式编程 求其面积。海伦公式为:S△= ,其中s= (a+b+s)/2 ; 解:程序如下 #include “math.h” #include “stdio.h” main( ) { int a , b , c ; /* a ,b,c 3个整型变量表示三角形的3条边。*/ float s ,s1 ; /* s1作为面积变量,s 作 为中间变量是都应该是实形*/ a=3 ; b= 4; c=5 ; s= (a+b+c)/2.0 ; s1= sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); /* sqrt函数完成开平方根功能。*/ printf(“area=%f\n”,s1);

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 ------------------------------------------------------------------ 3 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。 ------------------------------- 6 H ------------------------------------------------------------------------------------ 6 1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高0 2.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 -------------------------------------------------------------------------------- 7 五、钢板弹簧总成弧高的核算 ------------------------------------------------------------------ 9 六、钢板弹簧的强度验算 ---------------------------------------------------------------------- 10 二、(修改)确定各片弹簧长度--------------------------------------------------------------- 11 三、(修改)钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------ 13 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 --------------------- 14 五、(修改)钢板弹簧总成弧高的核算 ------------------------------------------------------ 15六(修改)钢板弹簧的强度验算 ------------------------------------------------------------- 16七、钢板弹簧各片应力计算 ------------------------------------------------------------------- 17八,设计结果 ------------------------------------------------------------------------------------- 18九、参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------- 19二、确定各片钢板弹簧的长度 ---------------------------------------------------------------- 20 计算过程与步骤

(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× 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#); 要求如下:

钢板弹簧工具箱培训教程

板簧工具箱培训

目录 1.板簧工具箱介绍3 2.初始几何轮廓(OG profile)11 3.板簧模型19 运行个板簧模型分析 4.运行一个板簧模型分析35 5.模型加预载荷和总成装配45 6.转换为Adams/Car模板51

1 板簧工具箱介绍 欢迎大家参加板簧工具箱培训。在本教程中,将学习如何使用板簧工具箱建立板簧模型并进行仿真分析。 本章内容:: 本章内容 板簧工具箱简介 板簧工具箱功能选项 练习11 练习

板簧工具箱介绍 什么是板簧工具箱? 钢板弹簧广泛应用在车辆上。在设计过程中,客户利用板簧工具箱,能够建立由离散梁单元构成的高质量板簧虚拟模型,方便、精准的研究设计方案是否合理。 板簧虚拟模型既可以作为独立的子系统,也可以通过与 Adams/View和Adams/Ca r等建立整车模型进行装配。 板簧工具箱也可以将板簧模型自动转变成,包含车轴、连接件和信息交流器等信息的Adams/Car悬架模板。 悬架模板 使用板簧工具箱的一般流程 通过如下步骤,可以进行板簧建模和设计方案研究 OG profile 通过OG profile创建板簧初始几何轮廓 创建板簧模型 运行准静态分析 创建加预载荷的板簧模型 创建个板簧装体模 创建一个板簧装配体模型 将板簧装配体转换为Adams/Car的模板

板簧工具箱功能选项 板簧工具箱包括如下功能选项 OG(Original Geometry) Profile 初始几何轮廓建模 创建板簧 创建和修改连接件 分析板簧模型 创建加预载荷的板簧模型 创建板簧装配体模型 板簧分析结果后处 板簧分析结果后处理 转换为Adams/Car的模板

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。 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

板簧设计

汽车钢板弹簧设计 1、结构优缺点分析,决定设计的结构方案。 2、确定钢板弹簧材料许应力,根据静挠度f c用《材料力学》简支梁挠度公式,初步确定钢板截面尺寸、、形状、 惯性矩、片数。 3、根据已知的板簧支点距离,U型螺栓距离、片数,用作图法求得各片钢板弦长,作图比例1:1,长度单位cm, 或根据作图法的几何关系算出各片弦长。 4、验证钢板弹簧总成挠度和刚度,分两种状态验算。 A.钢板弹簧总成在U型螺栓夹紧时的挠度、刚度、频率是否满足设计要求,若不满足则重新决定钢板弹簧片 的尺寸和片数后再来验算。 B.前一状态满足后,就计算钢板弹簧总成没有用U型螺栓夹紧时,即钢板弹簧总成在自由状态下的挠度,作 为总成出厂检验用,应在图纸上标明。 以上两种状态计算方法,均按【汽车设计】表9-4进行。

5、钢板弹簧各片强度计算,可按【汽车设计】表9-6进行 6、确定各片的预应力,钢板弹簧在未受到外载荷作用时,钢板弹簧的任 何截面中,各片预应力所造成的弯矩之代数和等于0. 7、钢板弹簧总成在U型螺栓夹紧下,空载时的弧高计算和钢板弹簧总成在自由状态下弧高计算。 8、计算钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径R0. 9、计算各片钢板在自由状态下的曲率半径R i,直至接近为止。 10、计算各片钢板弧长(各片钢板在支承点之间的实际长度)。 11、绘图:在各片钢板处于伸直状态下绘制总成图。制图符合常规要求外,图上还需要列表注明各片钢板实际长 度、曲率半径、总成检验弧高。 12、钢板弹簧总成在极限工况下的长度验算。 13、钢板弹簧卷耳和销轴的验算。 14、卷耳衬套的设计和验算。 I0:根部惯性矩

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

设计基础(实践)教材大纲

自考考试大纲江苏自学考试设计基础(实践)教材大纲 28682 设计基础(实践) 南京艺术学院编(高纲号 0649) 一、课程性质及其设置目的与要求 《设计基础》(实践)课程是江苏省高等教育自学考试艺术设计专业(独立本科段)的必修课程,是检验应考者对设计基础的掌握情况而设置的一门课程。 设置本课程的具体目的和要求:《设计基础》(实践)要求应考者基本掌握设计的基础形式,强调视觉分析与形式构成的训练,以艺术设计的基本视觉要素设计系列为研究课题,如形态,体积,线条,空间,比例,装饰等;同时还要求应考者能够以多种创意,多种手法,多种材料,多种样式完成实际的设计任务。 二、考核要点与考核目标 (一)考试目标 1、要求对形式美法则有明确认识。 2、强调作品的视觉分析与形式构成。 3、灵活的运用设计的视觉要素和构成要素,着重表现在形态、空间、体积、线条、装饰和比例等方面。 4、以多种创意、多种手法、多种材料和多种样式完成设计。 (二)考核知识点 1、设计基础在构成形式美的要素要求:变化与统一;对称与均衡;对比与调和;节奏与韵律。 2、设计基础在形式上的格式设计与风格表现:重复、近似、渐变、发射、特异、密集、对比、空间与矛盾、肌理。 3、对多种创意在视觉实现中的多样式多手法的表现要求: 色彩设计与图形设计在风格表现上的配合 肌理形态与材料语言在风格与创意要求下的独特语言表达 中西方对设计形态、色彩管理,构图形式等方面的不同要求

(三)考核要点 要求通过分析,完成利用图形,色彩,文字作为三要素进行信息传达、形态表现、画面空间分割与材料新表现的造型过程,以及如何调动画面的有限元素,完成具体的主题的视觉信息传达。 三、有关说明和实施要求 为了使大纲的规定在个人自学、社会助学和考试命题中得到贯彻和落实,特作如下说明,并提出实施意见。 (一)关于考试目标的说明 为了使考试内容具体化和考试要点标准化,本大纲列出涵盖所有考试范围的提纲。目的在于使应考者能进一步明确考试范围和内容,更有目的的系统学习本课程,也使社会助学者能够更全面的有针对性的分层次进行辅导。同时,也使考试命题能够更加明确其范围,从而较准确地安排试题的知识能力层次的准确度。 (二)关于自学教材 本课程使用教材为: 1、《设计基础平面构成》,雷印凯编著,辽宁美术出版社,1994年。 2、《图案设计教学》,陈楠著,江西美术出版社。 (三)自学方法与社会助学提示 1、无论是自学还是社会集中辅导,都应该以指定教材为基础,以大纲所开列的考试要点为重点,认真全面地掌握专业中对于设计基础部分的形式美以及现代图形阅读中的审美要求有明确的认识。 2、大量查阅以及分析成功的视觉作品,并从中总结设计表现的各规律。 3、要正确处理重点与一般的关系,课程内容有重点和一般之分,但考试内容是全面的,而且重点与一般是相互影响的,不是截然分开的。应考者应全面系统地学习,掌握全面知识点,在此基础上再突出重点。 (四)关于命题考试的要求 1、本课程的命题考试,应根据本大纲所规定的考试内容和考试目标来确定范围和考核要求。考试命题适当突出重点,体现本课程的重点内容。 2.、本课程属于实践考试,试题没有理论考核,要求应考者在规定的时间内(一般设定

汽车设计课程设计钢板弹簧设计说明

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

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

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