钢板弹簧设计课程设计说明书

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1、-23设计专用纸目录一、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。71.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高72.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21Pag

2、e23-23设计专用纸计算过程与步骤条件参数：总重=13100N自重=6950N空车轴载荷=4250N=2700N满载轴载荷=5750N=7350N非簧载质量=690N=2010N钢板弹簧长度L=1000~1100nn满载时偏颇n=1.5-1.7Hz弹性模量E=2.06N/S=8-15%L叶片端部形状：压延一、确定断面尺寸及片数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。对于对称钢板弹簧：[1]式中，s为U形螺栓中心距（mm）；k为考虑U形螺栓夹紧

3、弹簧后的无效长度系数（如刚性夹紧，取k=0.5，挠性夹紧，取k=0）；c为钢板弹簧垂直刚度（N/mm），；δ为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数，再估计一个总片数,求得，然后用初定δ）E为材料的弹性模量。，其中，，取，则，Page23-23设计专用纸去L=1050mm取k=0.5，取满载偏颇n=1.6HZ且=()/2=2670N,=97.66mm，则=27.34N/mm将其代入求得；=；初取，取b=9=50.13mm.片宽b对汽车性能的影响：1）.增大片宽，能增加卷耳强度，但当车身受侧向力作用倾斜时，弹簧的扭曲应力增大。2）.前悬架用宽的弹簧片，会

4、影响转向轮的最大转角。片宽选取过窄，又得增加片数，从而增加片间的摩擦弹簧的总厚3）.推荐片宽与片厚的比值b/在6~10范围内选取。4）.推荐h在（1+0.1）范围左右取，取h=6mm。查表：b和h应符合国产型材规格尺寸，选取b=65mm，h=6mm。Page23-23设计专用纸二、确定各片钢板弹簧的长度有作图法如图1.得出：且.单位：mm图1.各片弹簧长度应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下：1,增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力，提高使用寿命降低弹簧刚度，改善汽车平顺性。2,在垂直刚度c给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。3,刚板弹簧的纵向

5、角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。Page23-23设计专用纸各片弹簧长度,如表1.表1：单位：mm序列号单边L/2取整圆整双边L15255255251050252552552510503457.24584609204389.23903907805322.93233256506254.62552555107187.51881903808120.0120120240三、钢板弹簧的刚度验算在此之前，有关挠度增大系数、总惯性矩、片长和叶片端部形状等的确定都不

6、够准确，所以有必要验算刚度。用共同曲率法计算刚度的前提是，假定同一截面上各片曲率变化值相同，各片所承受的弯矩正比于其惯性矩，同时该截面上各片的弯矩和等于外力所引起的弯矩。刚度验算公式为[1]其中，；；。式中，为经验修正系数，＝0.90～0.94；E为材料弹性模量；、为主片和第()片的一半长度。则当,k=1，==0Page23-23设计专用纸k=2，==525-460=65mmk=3，==525-390=135mmk=4，==525-325=200mmk=5，==525-255=270mmk=6，==525-190=335mmk=7,==525-120=4

7、09mmk=8,==525-0=525mm其中：-=当k=1，=k=2，k=3，=k=4，=k=5，k=6，Page23-23设计专用纸k=7，=k=8，=代入数据可得：=18355.7取=0.93因此，（符合）四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高钢板弹簧各片装配后，在预压缩和U形螺栓夹紧前，其主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差（图2），称为钢板弹簧总成在自由状态下的弧高，用下式计算[1]式中，为静挠度；为满载弧高；为钢板弹簧总成用U形螺栓夹紧后引起的弧高变化，；s为U形螺栓中心距；L为

8、钢板弹簧主片长度。钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径。取=20mm，则15.6m