110微型汽車后鋼板彈簧懸架設(shè)計(jì)資料講解

1、精品文檔目錄1引言 .11.1研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)： .11.2懸架系統(tǒng)的重要性 .21.3懸架的組成和設(shè)計(jì)理論意義 .22汽車懸架系統(tǒng)的作用、組成與分類 .32.1汽車懸架的作用 .32.2懸架的組成 .32.2.1彈性元件 .42.2.2減振器 .42.2.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu) .42.3懸架的分類 .52.3.1非獨(dú)立懸架 .52.3.2獨(dú)立懸架 .52.4鋼板彈簧 .72.4.1鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)和作用原理 .72.4.2彈性元件種類及其特點(diǎn) .93 110 微型汽車后鋼板彈簧懸架系統(tǒng) .104后懸掛系統(tǒng)鋼板彈簧設(shè)計(jì) .114.1鋼板彈簧主要參數(shù)的確定 .114.2鋼板彈簧葉片斷面尺寸的選擇 .1

2、64.3鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 .174.4鋼板彈簧剛度的驗(yàn)算 .194.4.1彈簧剛度計(jì)算 .194.5鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高和曲率半徑計(jì)算 .204.5.1鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 .204.5.2鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑 .214.6鋼板彈簧各片預(yù)應(yīng)力的確定 .214.6.1簧預(yù)應(yīng)力確定 .22精品文檔精品文檔4.7 鋼板彈簧各葉片在自由狀態(tài)下的曲率半徑和弧高的計(jì)算224.8鋼板彈簧總成弧高的核算244.8.1簧總成弧高核算254.9 鋼板彈簧各片的應(yīng)力驗(yàn)算265 結(jié)論28參考文獻(xiàn)29致謝301 引言1. 1 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ：自從汽車發(fā)明以來(lái)，工程師們就一直

3、在研究如何將汽車的懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)得更好。最初的汽車懸架系統(tǒng)是使用馬車的彈性鋼板，效果當(dāng)然不會(huì)很好。 1908 年螺旋彈簧開(kāi)始用于轎車。到了三四十年代， 獨(dú)立懸架開(kāi)始出現(xiàn)， 并得到很大發(fā)展。 減振器也由早期的摩擦式發(fā)展為液力式。 這些改進(jìn)無(wú)疑提高了懸架的性能， 但無(wú)論怎樣改良， 此時(shí)的懸架仍然屬于被動(dòng)式懸架，仍然在很多方面有很大局限性。自五六十年代起產(chǎn)生了主動(dòng)懸架的概念， 它能夠根據(jù)懸架質(zhì)量的加速度， 利用電控液壓部件主動(dòng)地控制汽車的振動(dòng)。 在這方面的研究， 各大汽車制造公司均不遺余力。典型的例子，早期有雪鐵龍公司在 1955 年發(fā)展的一種液壓 - 空氣懸架系統(tǒng)，可以使汽車具有較好的行駛性能和舒適

4、性， 但是它的制造工序太復(fù)雜， 最終難以普及 12 。在某些微型、輕型汽車上還采用了前后相關(guān)的橡膠液壓平衡式懸架。 這種懸架不僅可以得到變剛度特性，而且還可以像空氣彈簧那樣進(jìn)去車身高度調(diào)節(jié)。七十年代以來(lái)， 在英國(guó)倫敦的公共汽車上首先裝用了一種主動(dòng)式懸架。 這種懸架的最大特點(diǎn)是可以獲得良好的行駛平順性和操作穩(wěn)定性。近十多年以來(lái)， 懸架控制系統(tǒng)的發(fā)展日新月異， 成果較多。 如福特公司生產(chǎn)的雷鳥(niǎo)轎車上的行使平順性程序控制懸架系統(tǒng)， 此系統(tǒng)中的減振器配置了一種快速作用旋轉(zhuǎn)式螺管電磁開(kāi)關(guān)， 在傳感器和一臺(tái)微處理器為基礎(chǔ)的電子系統(tǒng)的配合下，根據(jù)駕駛員的指示和車輛的運(yùn)行狀態(tài)， 電磁開(kāi)關(guān)可以調(diào)節(jié)阻尼。 其他成

5、功的精品文檔1 。精品文檔應(yīng)用還有奔馳車的自適應(yīng)阻尼控制懸架系統(tǒng)、凱迪拉克轎車的路感懸架系統(tǒng)、以及對(duì)阻尼和剛度進(jìn)行綜合控制的豐田電子懸架控制系統(tǒng)和凌志 LS400 轎車的電子控制空氣懸架系統(tǒng)等。當(dāng)前磁流變液減振器半主動(dòng)懸架的發(fā)展最為整個(gè)汽車工業(yè)界所關(guān)注。 在這方面國(guó)外成果及應(yīng)用實(shí)例較多，國(guó)內(nèi)還處于理論研究和試驗(yàn)階段，應(yīng)用實(shí)例很少，問(wèn)題主要是磁流變液減振器的工作性仍然不穩(wěn)定， 成本較高。因此，當(dāng)前乃至今后應(yīng)該以此為重點(diǎn)， 展開(kāi)技術(shù)攻關(guān)， 從研制高性能磁流變材料、 優(yōu)化磁路及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人手，為磁流變半主動(dòng)懸架的開(kāi)發(fā)作先期基礎(chǔ)性研究。隨著電子技術(shù)的發(fā)展， 出現(xiàn)了可變特性懸架控制系統(tǒng)。 它可根據(jù)運(yùn)行條件

6、與路面狀況，以手動(dòng)控制懸架特性變化 . 具有安全、智能和清潔的綠色智慧懸架將10是今后汽車懸架發(fā)展的趨勢(shì)。懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一，它把車架（或車身）與車軸（或車輪）彈性地連接起來(lái)。 其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架 （或車身） 之間的一切力和力矩；緩和路面?zhèn)鹘o車架（或車身）的沖擊載荷，衰減由此引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)，保證汽車的行駛平順性； 保證車輪在路面不平和載荷變化時(shí)有理想的運(yùn)動(dòng)特性，保證汽車的操作穩(wěn)定性，使汽車獲得高速行駛能力1.3 懸架的組成和設(shè)計(jì)理論意義懸架由彈性元件，導(dǎo)向裝置，減振器，緩沖快和橫向穩(wěn)定器等組成。今年來(lái)國(guó)內(nèi)外隨著高速公路網(wǎng)的發(fā)展， 車速的進(jìn)一步提高， 對(duì)汽車懸架的

7、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了越來(lái)越高的要求。因此在設(shè)計(jì)懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)該考慮以幾個(gè)下問(wèn)題.1 保證汽車有良好的行駛平順性。2 具有合適的衰減振動(dòng)的能力。3 保證汽車具有良好的操作穩(wěn)定性。4 汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)全身側(cè)傾角要合適。5 有良好的隔聲能力。6 結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸小。7 可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小精品文檔精品文檔的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。為了能滿足汽車具有良好的行駛平順性， 要求由簧上質(zhì)量與彈性元件組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)在合適的頻段， 并盡可能低。 前、后懸架固有頻率的匹配應(yīng)合理，對(duì)乘用車， 要求前懸架固有頻率低

8、于后懸架的固有頻率， 還要盡量避免懸架撞擊車架（或車身）。汽車在不平面路面上行駛時(shí)，由于懸架的彈性作用，使汽車產(chǎn)生垂直振動(dòng)。為了迅速衰減這種振動(dòng)和抑制車身、 車輪的共振， 減小車輪的振幅， 懸架應(yīng)裝有減振器，并使之具有合理的阻尼。 利用減振器的阻尼作用， 使汽車振動(dòng)的振幅連續(xù)減小，直至振動(dòng)停止。2 汽車懸架系統(tǒng)的作用、組成與分類2.1汽車懸架的作用懸架是車架與車橋之間的一切連接和傳力裝置的總稱。懸架是現(xiàn)代汽車上的重要總成之一， 它把車架與車軸彈性的連接起來(lái)。 其主要任務(wù)是傳遞作用在車輪和車架之間的一切力和力矩， 比如支撐力、 制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力等，并且緩和由不平路面?zhèn)鹘o車架的沖擊載荷， 衰減由沖擊

9、載荷引起的承載系統(tǒng)的振動(dòng)， 保證乘員的舒適性， 減小貨物和車輛本身的動(dòng)載荷， 以保證汽車的正常行駛。懸架的主要職能有三個(gè)：1) 連接車體和車輪，并用適度的剛性支撐車輪；2) 吸收來(lái)自路面的沖擊，提高乘坐舒適性；3) 有助于行駛中車體的穩(wěn)定，提高操縱性能。懸架系統(tǒng)的這些作用是緊密相連的， 但又是相互矛盾的，比如提高了舒適性，那么車輛的穩(wěn)定性就會(huì)降低。 所以懸架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是要爭(zhēng)取達(dá)到最佳的平衡狀態(tài)9 ，10 。由實(shí)踐得知，懸架對(duì)汽車的行駛平順性、穩(wěn)定性、通過(guò)性、燃料經(jīng)濟(jì)性等多種使用性能都有影響， 因此在選擇懸架參數(shù)及布置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)注意滿足這些性能的要求。在懸架設(shè)計(jì)中應(yīng)滿足這些性能的要求，其要

10、點(diǎn)如下 11 ：1）保證汽車有良好的行駛平順性。為此，汽車應(yīng)有較低的振動(dòng)頻率。2）有合適的減振性能。它應(yīng)與懸架的彈性特性很好的匹配，保證車身和車精品文檔精品文檔輪在共振區(qū)的振幅小，振動(dòng)衰減快。3）保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在車輪跳動(dòng)時(shí)，應(yīng)不使主銷定位參數(shù)變化過(guò)大， 車輪運(yùn)動(dòng)與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)應(yīng)協(xié)調(diào)，不出現(xiàn)擺振現(xiàn)象。 轉(zhuǎn)向時(shí)整車應(yīng)有一些不足轉(zhuǎn)向特性。汽車制動(dòng)和加速時(shí)能保持車身穩(wěn)定，減少車身縱傾的可能性。能可靠的傳遞車身與車輪間的一切力和力矩，零部件質(zhì)量輕并有足夠的強(qiáng)度和壽命。2.2懸架的組成盡管現(xiàn)代汽車懸架的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但一般典型的懸架都由彈性元件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器等組成，個(gè)別機(jī)構(gòu)則

11、還有緩沖塊、橫向穩(wěn)定桿等。2.2.1 彈性元件由于汽車行駛的路面不可能絕對(duì)平坦，里面作用于車輪上的垂直反力往往是沖擊性的，特別是在壞路面上高速行駛時(shí)，這種沖擊力將達(dá)到很大數(shù)值，沖擊里傳到車架和車身時(shí)， 可能引起汽車機(jī)件的早期損壞，傳給乘員和貨物時(shí)， 將使乘員感到極不舒適，貨物也可能受到損傷，為了緩和沖擊，在汽車行使系統(tǒng)中，采用彈性的充氣輪胎外，在懸架中裝有彈性元件，使車架（或車身）與車橋（或車輪）之間有彈性聯(lián)系。2.2.2 減振器在彈性系統(tǒng)受到?jīng)_擊后， 將產(chǎn)生振動(dòng)。 持續(xù)的振動(dòng)易使乘員感到不舒適和疲勞。故懸架應(yīng)具有減振作用，使振動(dòng)迅速衰減，為此需裝有減振器。減振器的阻尼力越大，振動(dòng)消除的越快，

12、 但卻使并聯(lián)的彈性元件的作用不能充分發(fā)揮， 同時(shí)，過(guò)大的阻尼力還可能導(dǎo)致減振器連接零件及車架損壞， 為此對(duì)減振器提出以下要求 ：（1） 在懸架壓縮行程內(nèi)，減振器阻尼里應(yīng)較小，以邊充分利用彈性元件的彈性，以緩和沖擊。（2） 在懸架伸張行程內(nèi)，減振器的阻尼里應(yīng)大，以求迅速減振。（3） 當(dāng)車橋與車架的相對(duì)速度過(guò)大時(shí)，減振器應(yīng)能自動(dòng)加大液流通過(guò)截面面積， 阻尼力給終保持在一定的范圍內(nèi)，以免承受過(guò)大的沖擊載荷。減振器分類：雙向作用式減振器，單向作用式減振器，充氣式減振器，阻力可精品文檔12 。精品文檔調(diào)式減振器。2.2.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)車輪相對(duì)于車架車身跳動(dòng)時(shí)， 車輪的運(yùn)動(dòng)詭計(jì)應(yīng)符合一定的需求， 否則對(duì)汽車某

13、些行駛性能有不利的影響， 因此，懸架中某些傳力構(gòu)件， 同時(shí)承擔(dān)著使車輪按一定軌跡相對(duì)于車架和車身跳動(dòng)的任務(wù)。因此這些傳力構(gòu)件還起到導(dǎo)向作用，故稱為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。這三個(gè)主要部分分別起到緩沖、 導(dǎo)向和減振的作用， 然而三者有一個(gè)共同任務(wù)則是傳力 10 。應(yīng)該指出，懸架只要具備了上述功能， 在結(jié)構(gòu)上并不是非要設(shè)置上述三個(gè)獨(dú)立的部分不可。 例如鋼板彈簧， 除了作為彈性元件起緩沖作用外，當(dāng)它在汽車上縱向安置，并且一端與車架作固定鉸鏈連接時(shí)，即可負(fù)擔(dān)起傳遞所有各項(xiàng)力和力矩，以及決定車輪運(yùn)動(dòng)軌跡的任務(wù)，因而就沒(méi)有必要設(shè)置其他導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。此外，一般鋼板彈簧是多片疊成的， 它們之間的摩擦既具有一定的減振作用，因而當(dāng)對(duì)

14、減振要求不很高時(shí)，在采用鋼板彈簧的懸架中，也可以不裝減振器2.3懸架的分類懸架分為兩大類：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩側(cè)的車輪由一根整體或車橋相連， 車輪連同車橋一起通過(guò)彈性懸架懸掛在車架的下面。獨(dú)立懸架則是每一側(cè)的車輪單獨(dú)通過(guò)彈性懸架懸掛雜車架的下面。 采用獨(dú)立懸架時(shí)，車橋都做成切開(kāi)的。2.3.1非獨(dú)立懸架非獨(dú)立懸架因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，廣泛應(yīng)用于汽車的前、后懸架。在轎車中，非獨(dú)立懸架僅用于后橋。懸架的結(jié)構(gòu)，特別是導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，隨所采用的彈性元件不同而有所差異， 而且有時(shí)車別很大。 采用螺旋彈簧， 氣體彈簧時(shí)需要有較復(fù)雜的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 而采用鋼板彈簧時(shí)， 由于鋼板彈簧本身兼

15、起導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的作用，并有一定的減振作用， 使得懸架結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。 因而有非獨(dú)立懸架大數(shù)采用鋼板彈簧作為彈性元件。（1）非獨(dú)立懸架的分類縱置板簧式非獨(dú)立懸架其鋼板彈簧通常是縱向安置；螺旋彈簧非獨(dú)立懸架一般用于轎車的后懸架；精品文檔精品文檔空氣彈簧非獨(dú)立懸架為提高汽車平順性，希望彈簧做得盡可能柔軟，如太柔軟彈簧變形很大， 空車時(shí)車身抬得很高； 滿載時(shí)車身壓得很低， 出現(xiàn)不斷碰撞緩沖塊的現(xiàn)象。 因此對(duì)不同的汽車有不同的要求； 對(duì)于重型礦車及大客車， 空車與滿載時(shí)車身高相等， 對(duì)于轎車在好路面降低車身以便高速行駛， 在壞路面提高車身，以便增大通過(guò)性， 采用空氣彈簧懸架時(shí)， 同意實(shí)現(xiàn)車身高度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。油

16、氣彈簧非獨(dú)立懸架油氣彈簧可用于獨(dú)立或非獨(dú)立懸架2.3.2獨(dú)立懸架隨著汽車車速的不斷提高， 非獨(dú)立懸架已不能滿足行駛平順性的操作穩(wěn)定性等方面提出的要求。因此獨(dú)立懸架獲得了很大發(fā)展。獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 是兩側(cè)的車輪各自獨(dú)立地與車橋或車身彈性連接， 因而具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 在懸架彈性元件一定餓變形范圍內(nèi)， 兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)， 互不影響，這樣在不平路面上行駛時(shí)有利于減少車架和車身的振動(dòng)， 而且有助與消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象。（2）減少了汽車的非簧載質(zhì)量。在非獨(dú)立性懸架的情況下，整個(gè)車橋和車輪都屬于非簧式質(zhì)量部分，在用獨(dú)立懸架時(shí)，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋而言，由于在減振器、差速器及其外殼都固定在車架上成了簧

17、載質(zhì)量；對(duì)轉(zhuǎn)向橋而言，它僅具有轉(zhuǎn)向主銷和轉(zhuǎn)向節(jié)，而主部的整體梁不再存在， 所以采用獨(dú)立懸架時(shí)非簧載質(zhì)量只包括車輪質(zhì)量和懸架系統(tǒng)中的一部分零件的全部或部分質(zhì)量，顯然比用非獨(dú)立懸架時(shí)的非簧載質(zhì)量要小得多， 在道路情況和車速相同時(shí)， 非簧載質(zhì)量越小， 則懸架所受到的沖擊載荷也越小。故采用獨(dú)立懸架可以提高汽車的平均行駛速度。（3）采用斷開(kāi)式車橋，發(fā)動(dòng)機(jī)總成的位置可以降低或前移，使汽車中心下降，提高了汽車行駛穩(wěn)定性。 同時(shí)能給予車輪較大的上下運(yùn)動(dòng)的空間， 因而可以將懸架剛度設(shè)計(jì)的較小，使車身振動(dòng)頻率降低，以改善行駛平順性。（4）非簧載質(zhì)量小，可以有效地提高車輪的接地性。（5） 獨(dú)立懸架的導(dǎo)向桿系在布置和

18、結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇上有較大余地。合理的設(shè)計(jì)可使汽車具有良好的操作性。（6） 由于左右車輪間不存在橫貫的車軸，發(fā)動(dòng)機(jī)可放低，從而使整車中心降低，并為布置緊湊提供條件精品文檔精品文檔（7） 獨(dú)立懸架允許車輪有較大跳動(dòng)空間，可以選擇較軟的彈簧，以獲得良好的平順性。與非獨(dú)立懸架比，獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。獨(dú)立懸架按車運(yùn)動(dòng)形式分為三類：（1） 車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架，橫臂式獨(dú)立懸架，其中單臂式獨(dú)立懸架變形時(shí)，車輪平面將產(chǎn)生傾斜而改變兩側(cè)車輪與地面接觸點(diǎn)間的距離輪距，使得輪胎相對(duì)于地面?zhèn)认蚧疲?破壞輪胎和地面的附著。 此外這種懸架用于轉(zhuǎn)向輪時(shí)，會(huì)使主銷內(nèi)傾角和車輪外傾角發(fā)生較大的變化， 對(duì)于轉(zhuǎn)向操作

19、有一定的影響；目前很少采用； 雙橫臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)擺臂長(zhǎng)度可以相等， 也可以不等。兩擺臂等長(zhǎng)的懸架， 當(dāng)車輪上下跳動(dòng)時(shí)， 車輪平面沒(méi)有傾斜名單輪距卻發(fā)生了較大的變化， 這將增加車輪側(cè)向滑移的可能性。 在擺臂不相等長(zhǎng)的獨(dú)立懸架中，如將兩臂長(zhǎng)度選擇適當(dāng)， 可以使車輪和主銷的角度以及輪距的變化都不太大。不大的輪距變化在輪胎較軟時(shí)， 可以由輪胎變形倆適應(yīng)， 目前轎車的輪胎可容許輪距的改變?cè)诿總€(gè)車輪上達(dá)到 4 5mm而且不致使車輪沿路而滑移。因此不等長(zhǎng)的雙橫臂式獨(dú)立懸架在轎車的前輪上應(yīng)用得較廣泛。圖 2.1 雙橫臂式獨(dú)立懸架（2）車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動(dòng)的懸架，縱臂獨(dú)立懸架。單縱臂式獨(dú)立懸架被轉(zhuǎn)向輪采

20、用時(shí)， 車輪上下跳動(dòng)將使主銷后傾角產(chǎn)生很大變化，因此前臂式獨(dú)立懸架一般多用于不轉(zhuǎn)向的后輪；雙縱臂式獨(dú)立懸架的兩個(gè)縱臂一般做成相等，形成平行四連桿機(jī)構(gòu)。這樣，在車輪上下跳動(dòng)時(shí)，主銷的后傾角保持不變，故這種形式的懸架適用于轉(zhuǎn)向輪。（3）車輪沿主銷移動(dòng)的懸架，其中包括：燭式懸架和麥弗遜式懸架。精品文檔精品文檔2.4鋼板彈簧鋼板彈簧又叫葉片彈簧， 它是由若干不等長(zhǎng)的合金彈簧片疊加在一起組合成一根近似等強(qiáng)度的梁，是汽車中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。2.4.1鋼板彈簧的基本結(jié)構(gòu)和作用原理鋼板彈簧第一片稱為主片，其兩端彎成卷耳，內(nèi)裝青銅或塑料、橡膠、粉末冶金制成的襯套， 以便使用彈簧銷與固定在車架上的支架或吊

21、耳作銷鏈連接。鋼板彈簧中部一般用U 形螺栓固定在車橋上。中心螺栓用以連接各彈簧片，并保證裝配時(shí)各片的相對(duì)位置。中心螺栓距兩端卷耳的距離可以相等，（稱為結(jié)稱式鋼板彈簧）；也可以不相等 （稱為非結(jié)稱式鋼板彈簧） 。當(dāng)鋼板彈簧安裝在汽車懸架中，所承受的垂直載荷為正向時(shí)， 各彈簧片都受力變形， 有向上拱彎的的趨勢(shì)。這時(shí)車橋和車架便相互靠近。 當(dāng)車橋與車架相互遠(yuǎn)離時(shí)， 鋼板彈簧所受的正向垂直載荷和變形都逐漸減小，有時(shí)甚至反向。圖 2.2 鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架主片卷受力嚴(yán)重， 是薄弱處， 為改善主片卷耳的受力情況， 常將第二片末端也彎成卷耳，包在主片卷耳的外面（亦稱包耳） 。為了使得在彈簧片變形時(shí)各片有相

22、對(duì)滑動(dòng)的可能。 在主片卷耳與第二片包耳之間留有較大的空隙。 有些懸架中的鋼板彈簧兩端不做卷耳， 而采用兩端插入厚壁的橡膠支承墊中， 靠橡膠變形保證彈簧變形時(shí)兩端的相移動(dòng)。 縱向力側(cè)向力直接由橡膠支承墊傳至車架， 采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是主片不易損壞， 無(wú)需潤(rùn)滑， 有良好的消除噪音能力， 但鋼板彈簧的縱向移動(dòng)量受到限制，因此這種結(jié)構(gòu)只在較長(zhǎng)而且剛度較大的鋼板彈簧上采精品文檔精品文檔用。連接各片的構(gòu)件，除中心螺栓外，還有若干個(gè)彈簧夾（亦稱加彈夾）其主要作用是當(dāng)鋼板彈簧反向變形（即反跳）時(shí)，使保片不致相互分開(kāi)，以免主片單獨(dú)承載。此外，開(kāi)可防止各片橫向錯(cuò)動(dòng)。 彈簧夾用鉚釘鉚接在與之相連的最下面彈簧片的頂端

23、。 彈簧夾的兩邊用螺栓連接， 在螺栓上有套管頂住彈簧夾的兩邊， 以免將彈簧片夾得過(guò)緊。在螺栓套管與彈簧片之間有一定間隙（不小于1.5mm）。以保證彈簧變形時(shí)，各片可以相互滑動(dòng)。鋼板彈簧在載荷作用下變形時(shí)， 各片之間有相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦。 可以促進(jìn)車架振動(dòng)的衰減。 促進(jìn)各片間的干摩擦， 將使車輪所受的沖擊在很大的程度上傳給車架，即降低了懸架緩和沖擊的能力，并使彈簧各片加速磨損，這是不利的，為減少?gòu)椈善哪p， 在裝和鋼板彈簧時(shí)每個(gè)片間必須涂上較稠的潤(rùn)滑劑 （石墨潤(rùn)滑脂）并在定期進(jìn)行保養(yǎng)。 為了在使用期間長(zhǎng)期儲(chǔ)存潤(rùn)滑脂和防止污染， 有時(shí)將鋼板彈簧裝在護(hù)套內(nèi)。前已述及，鋼板彈簧本身還能兼起導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的

24、作用， 并且由于彈簧各片之間的摩擦而起到一定的減振作用。 為了保證在彈簧片間產(chǎn)生定值摩擦里以及消除噪聲，可選在彈簧片之間夾入塑料墊片。 如某些高級(jí)轎車后鋼板彈簧即采用次種結(jié)構(gòu)。2.4.2 彈性元件種類及其特點(diǎn)（ 1） 鋼板彈簧如前所述（ 2） 螺旋彈簧主要用于獨(dú)立懸架。 與鋼板彈簧相比有以下優(yōu)點(diǎn)： 無(wú)需潤(rùn)滑，不忌泥污；它本身不具有減振作用，必須另裝減振器；且只能承受垂直載荷，必須裝設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以傳遞各種里和力矩。（ 3） 扭桿彈簧采用扭桿彈簧的懸架其剛度是可變的。在制造時(shí)扭桿彈簧，須先施加了一定的扭轉(zhuǎn)力矩載荷，使這產(chǎn)生一個(gè)永久的扭轉(zhuǎn)變形，從具有一定的預(yù)應(yīng)力。左右扭桿彈簧的預(yù)扭轉(zhuǎn)方向應(yīng)與安裝后的工

25、作載荷與扭轉(zhuǎn)方向相同。 故左右扭轉(zhuǎn)彈簧不能互換， 與鋼板彈簧相比具有質(zhì)量小，不需潤(rùn)滑的特點(diǎn)。（ 4） 氣體彈簧是在一個(gè)密封的容器中充入壓縮氣體，利用氣體的可壓縮性實(shí)現(xiàn)起彈簧作用的，其剛度是可變的。氣體彈簧有空氣彈簧和油氣彈簧精品文檔精品文檔兩種?？諝鈴椈捎钟袣饽沂胶湍な街畡e。（ 5） 橡膠彈簧是利用橡膠本身的彈性來(lái)起彈性元件的作用。它可承受壓縮載荷。其優(yōu)點(diǎn)是單位質(zhì)量的儲(chǔ)能較金屬?gòu)椈啥啵粢粜阅芎?，橡膠彈簧多用作懸架的副簧和緩沖塊。在某些汽車的懸架中也有用踏做主簧的。4 后懸掛系統(tǒng)鋼板彈簧設(shè)計(jì)4.1鋼板彈簧主要參數(shù)的確定設(shè)計(jì)給定參數(shù)：總重： Ga（駕駛室內(nèi)兩人）自重0駕駛室內(nèi)兩人)=13100N

26、: G =6950N(空車：前軸載荷： G01=4250N 后軸載荷：G02=2700N滿載：前軸載荷： G01=5750N 后軸載荷： G02=7350N非簧載質(zhì)量Gu=690N（指后懸架）鋼板彈簧長(zhǎng)度 L=（ 1000-1100） mm滿載時(shí)偏頻n=（ 1.5-1.7） H1) 單個(gè)鋼板彈簧的載荷：后懸架： Fw=(7350-690)/2=3330N2）汽車后懸架偏頻、靜撓度和動(dòng)撓度的選取汽車前、后懸架的偏頻應(yīng)接近且應(yīng)使后懸架偏頻略大于千偏頻，以免發(fā)生較大的車身縱向角振動(dòng)。表4.1 為各類汽車的偏頻和靜、動(dòng)撓度值得一般范圍。對(duì)于貨車，考慮到前、后軸荷的差別和避免司機(jī)疲勞，前、后靜撓度比只要

27、大些。對(duì)于我們要研究的110 型載貨汽車的后懸架系統(tǒng)，參考表4.1，由公式n5Hz , 得汽車的靜撓度f(wàn)c =(5/1.5)2=11cmf滿載動(dòng)撓度選取fd6.5cm 。精品文檔精品文檔3 110微型汽車后鋼板彈簧懸架系統(tǒng)110 微型汽車后懸架系統(tǒng)用非獨(dú)立懸架。非獨(dú)立懸架因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，而被廣泛地應(yīng)用在汽車上。懸架的結(jié)構(gòu)，特別是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，隨所采用的彈性元件不同而不同。采用螺旋彈簧、氣體彈簧時(shí)需要有較復(fù)雜的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。而采用鋼板彈簧時(shí)， 由于鋼板彈簧本身可兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用， 并有一定的減振作用，使得懸架的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。 因而在非獨(dú)立懸架中大多數(shù)采用鋼板彈簧作為彈性元件。鋼板彈簧通常

28、是縱向安置的。 貨車后懸掛所承受的載荷因汽車行駛時(shí)實(shí)際裝載質(zhì)量不同而在很大范圍內(nèi)變化，因而為保持車身自振動(dòng)頻率不變或變化較小，懸架剛度應(yīng)該是可變的， 而且變化的幅度應(yīng)是后懸架比前懸架要大， 通常是在后懸架中加裝副鋼板彈簧 11，16。鋼板彈簧各片的應(yīng)力驗(yàn)算鋼板彈簧在實(shí)際工作時(shí)的應(yīng)力值應(yīng)為彈簧各葉片的預(yù)應(yīng)力與工作時(shí)外載荷對(duì)其施加的作用力共同產(chǎn)生的。計(jì)算公式為：kkokc（4.20）式中ko 預(yù)應(yīng)力； kcM kc / Wk ； M kcM cJ k / Jk ； M cFwLgks。() / 2M cFw (Lgks) / 21721610 N mm計(jì)算見(jiàn)下表：表 4.8簧各片應(yīng)力驗(yàn)算葉慣性矩截

29、面系數(shù)分配到各葉實(shí)際應(yīng)力Jkkc預(yù)應(yīng)力片JkWk片的彎矩k序4M kcmm4mm3mmko號(hào)MPaN mmMPaMPa精品文檔精品文檔12691.09810229834.7283.7-90193.722691.09810229834.7283.7-80203.732691.09810229834.7283.7-20263.742691.09810223498.7283.7-10273.752691.09810223498.7283.720303.72015861340.51490114487.3233.630263.671340.51490114487.3233.640273.681340.51490114487.3233.650283.691430.51490114487.3233.660293.6101430.51490114487.3233.660293.6其中葉片的最大應(yīng)力為467.1 MPa ，彈簧葉片的材料為 60Si2MnA,其許用拉應(yīng)力為 950MPa 。比較實(shí)際計(jì)算應(yīng)力與許用應(yīng)力k max303.7 MPa950MPa所以，鋼板彈簧各片強(qiáng)度符合實(shí)際要求。本團(tuán)隊(duì)全部是在讀機(jī)械類研究生， 熟練掌握專業(yè)知識(shí)， 精通各類機(jī)械設(shè)計(jì)， 服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)秀?？扇梯o導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，知識(shí)可貴，帶給你的不只是一份設(shè)計(jì)，更是一種能力。聯(lián)