汽车钢板弹簧设计

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1、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fc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，

2、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。1、钢板弹簧各片强度计算，可按【汽车设计】表9-6进行2、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0.3、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。4、计算钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径R0.5、计算各片钢板在自由状态下的曲率半径Ri，直至接近为止。6、计算各片钢板弧长（各片钢板在支承点之间的实际长度）。7、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、

3、总成检验弧高。8、钢板弹簧总成在极限工况下的长度验算。9、钢板弹簧卷耳和销轴的验算。10、卷耳衬套的设计和验算。I0:根部惯性矩I0=bh312W0:根部断面系数W0=bh26C=　1　δ*48EI0L3汽车多片钢板弹簧主要设计算计式与参数表对称钢板弹簧不对称钢板弹簧参数许用值（推荐）刚度Cj=48EI0/[(L-S/2)3δ]S：平直段长度Cj=3EL2I0[L12(L2-S/4)2+L22(L1-S/4)2]δ弹性模量E=2.058*105N/mm2弹性极限σe=90kg/mm2=882N/mm2屈服极限σs=120-125kg/mm2=1176-1225N/mm2抗拉强度σb=12

4、5-130kg/mm2=1225-1274N/mm2比应力：前后簧δ=4.41-5.39N/mm2/mm副簧δ=7.35-8.33N/mm2/mm平衡簧δ=6.37-7.84N/mm2/mmσs和σB详见弹簧钢标准静挠度Fj=pm(L-S/2)3δ/(48EI0)Fj=【L12(L2-s/4)2+L22(L1-S/4)2】δpm/(3EL2I0)静应力σ=比应力`σ=12EI0/[(L-S/2)2δ各片厚度相同时I0/W0=a形状系数δ=3（1-η）3【12-2η+η2（32-lnη）】各片厚度相同时δ=1.5/1.04【1+1/（2η）】静应力：前簧σ=343-441N/mm2后簧σ=

5、441-539N/mm2副簧σ=196-245N/mm2平衡簧σ=343-441N/mm2卷耳应力：σ≤35kg/mm2=343N/mm2静挠度阻力系数：满载负荷Pm=Cjσm/δ验证负荷Pe=Cjσe/δ预压负荷Ps=Cjσs/δLi=(Lz/2-Ld/2)h3/hi3等厚度时LI=(Lz/2-Ld/2)/n满载自振频率：动挠度Fd各片长度Lz/Ld…作用长/短片长n…小于Lz的片数：Nm=300/Fj1/2(次/分，Fj-cm)前簧Nm=100-110（次/分）(FJ=74.5-90mm)后簧Nmm=110-125mm（Fj=57.5-74.5mm）根部极限应力：σmax=δ(Fj+

6、Fd)一般簧σmax≤882-980N/mm2平衡簧σmax≤σb≤1323N/mFd=dFj1/2城市用车辆d=2-2.5公路用车辆d=2.5-3.5越野车辆d＞3.5曲率半径弧长计算：1、根据H/L查表..Q值—R=L/Q2、R=L2/(8H)（近似计算）弦长计算：R=[H2+（L/2）2]/（2H）H=R-(R2-L2/4)1/2知各弧高求总弧高知总弧高求单弧高D=【（Rn+Sn-Hn+1）2+2Hn+1(Rn+Sn-Rn+1)】1/2-(Rn+Sn-Hn+1)片间间隙Rn…曲率半径Sn…片厚Hn+1下片弧高等截面板簧的设计要点与思路一、钢板弹簧设计的已知条件1、总成类型：a前簧、

7、后簧、副簧或平衡簧；b等截面簧、变截面簧或复合簧。2、性能参数：轴空载负荷、轴满载负荷、轴非簧载负荷（一般不考虑），静挠度Fj(一般先给一个范围)，动挠度Fa，满载弧高H0,弹簧固定点至路面距离c，满载时汽车总重量。满载负荷Pm=(轴满载负荷-轴非簧载负荷)/2.3、装车尺寸：作用长度.前半段长度.钢板弹簧宽度B.装车结构及尺寸（主片/末片）.骑马螺栓夹紧距离s.4其它要求：材料及截面形状.配套件.油漆及颜色.标识。一、钢板弹簧的设