轻型卡车前钢板弹簧的设计

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1、2009年第11期农业装备与车辆工程No．112009（总第220期）AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2200（00Totally29年1120月）doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2009．11．010轻型卡车前钢板弹簧的设计孙运柱（山东省东营市公路局公路工程处，山东东营257041）摘要：对轻型卡车前钢板弹簧进行了设计计算，确定了前钢板弹簧的片数、片宽、片厚、片长、弧高、曲率半径、检验刚度、装配刚度等技术参数，并进行校核，验证所选取的参数基本上满足了汽车在空、满载条件下对平顺性、舒适性以及安全方面的要求。关键词：钢

2、板弹簧；设计；校核中图分类号：TH123＋．4文献标识码：A文章编号：1673－3142（2009）11－0033－05DesignofFrontLeafSpringinLight－dutyTruckSUNYun－zhu（RoadEngineeringDepartmentofDongyingRoadBureau，Dongying257041，China）Abstract：Designcalculationforfrontleafspringoflight－dutytruckiscarriedout，theparametersofnumber，width，thickness，length，a

3、rcheight，curvatureradius，inspectionrigidityandassemblingrigidityaredeterminedandcalibrated．Theselectedparametershavebasiclymettherequirementforsmoothness，comfortandsecurityofthetrucksunloadedorfullyloaded．Keywords：leafspring；design；calibration随着生活水平的提高及汽车行业的发展，人们增加（一般不超过240mm），因为挠度过大，即频率对乘车舒适性的要求也

4、越来越高，前钢板弹簧直接过低，也同样会使人感到不舒适，产生晕车的感觉。影响到轻型卡车前桥的跳动，前桥的跳动造成车架此外，在前轮为非独立悬挂的情况下，挠度过大还会的颠簸冲击强度增大，降低了卡车的行驶平顺性，所使汽车的操纵性变坏。一般汽车弹簧的静挠度值通[2]以轻型卡车前钢板弹簧的设计尤为重要。常如表1所列范围内。表1静挠度fc／mm1钢板弹簧基本参数的确定应用场合前弹簧后弹簧本设计方案中，采用纵置式对称前钢板弹簧。轻型汽车60～9090～1151.1单个钢板弹簧的载荷公共汽车100～180125～190载货汽车50～10090～150已知汽车满载静止时汽车前轴荷G1=3000kg，非簧载质量

5、Gu1=285kg，则据此可计算出单个钢板弹簧本方案中选取fc1=80mm。的载荷:1.3钢板弹簧的满载弧高Fw1=（G1－Gu1）／2＝1357.5kg（1）满载弧高指钢板弹簧装到车轴上，汽车满载时钢进而得到：板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线[3]Pw1=Fw1×9.8=13303.5N（2）间的最大高度差。当H0=0时，钢板弹簧在对称位置1.2钢板弹簧的静挠度上工作。考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和钢板弹簧的静挠度即静载荷下钢板弹簧的变为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值，常形。前后弹簧的静挠度都直接影响到汽车的行驶性取H0∈10－20mm。本方案中H01初步

6、定为18mm。能[1]。为了防止汽车在行驶过程中产生剧烈的颠簸1.4钢板弹簧的断面形状（纵向角振动），应力求使前后弹簧的静挠度比值接板弹簧断面通常采用矩形断面，宜于加工，成本近于1。此外，适当地增大静挠度也可减低汽车的振低。但矩形断面也存在一些不足。矩形断面钢板弹簧动频率，以提高汽车的舒适性。但静挠度不能无限地的中性轴，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、下表面的名收稿日期：2009－08－17义拉应力和压应力的绝对值相等。因材料的抗拉性作者简介：孙运柱（1973－），男，工程师，主要从事工程机械设备的管能低于抗压性能，所以在受拉应力作用的一面首先理与维

7、修工作。·33·2009年第11期农业装备与车辆工程产生疲劳断裂。除矩形断面以外的其它断面形状的表3许用弯曲应力σp／MPa叶片，其中性轴均上移，使受拉应力的一面的拉应力板弹簧种类许用弯曲应力σp／MPa绝对值减小，而受压应力作用的一面的压应力绝对机车、货车、电车等板簧441～490值增大，从而改善了应力在断面上的分布情况，提高轻型汽车的前板簧441～490了钢板弹簧的疲劳强度并节约了近10%的材料。本轻型汽车的后板簧4