CSU1060A貨車總體設(shè)計(jì)及后懸架設(shè)計(jì)

1、 CSU1060A貨車總體設(shè)計(jì)及后懸架設(shè)計(jì) CSU1060A貨車總體設(shè)計(jì)及后懸架設(shè)計(jì) 摘要 我這次課程設(shè)計(jì)目的主要包括兩個(gè)部分：CSU1060A貨車的總體設(shè)計(jì)和后懸架總成設(shè)計(jì)。 在貨車的總體設(shè)計(jì)中，計(jì)算并匹配合適功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，軸荷分配和軸數(shù)，確定主要尺寸參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇時(shí)，在國(guó)內(nèi)主要發(fā)動(dòng)機(jī)廠家中選取一個(gè)比較接近的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)，確定其各性能參數(shù)。選擇合適型號(hào)的輪胎。計(jì)算出變速器最大傳動(dòng)比。在后懸架的總成設(shè)計(jì)中，通過合理設(shè)計(jì)懸架使其具有較低的振動(dòng)頻率、較小的振動(dòng)加速度植和合適的減振性能；選用合適的制造材料，提高零部件強(qiáng)度和使用壽命，降低生產(chǎn)成本，從而使汽車具有良好的行駛平順性，進(jìn)而改善汽車的行駛車

2、速、燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性，提高汽車的性價(jià)比。通過以上的設(shè)計(jì)和有關(guān)計(jì)算，運(yùn)用AUTOCAD繪制出后懸架總成裝配圖，完成整個(gè)的課程設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 鋼板彈簧；減振器 ；貨車后懸架；彈性元件 目錄1 緒論 3 1.1 課程設(shè)計(jì)的目的3 1.2 課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求3 1.2.1 總體設(shè)計(jì)計(jì)算3 1.2.2 指定總成設(shè)計(jì)32 總體設(shè)計(jì)計(jì)算 4 2.1 軸數(shù),驅(qū)動(dòng)形式,布置形式4 2.2 汽車主要參數(shù)設(shè)計(jì)5 2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)功率,轉(zhuǎn)速,扭矩及發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定6 2.4 汽車輪胎的選擇7 2.5 確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比,即主減速器傳動(dòng)比 7 2.6 確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比,計(jì)算出變速器最大傳動(dòng)比 73 后懸

3、架設(shè)計(jì) 8 3.1 懸架主要參數(shù)設(shè)計(jì) 9 3.2 鋼板彈簧主要參數(shù)的確定10 3.3 鋼板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算164 設(shè)計(jì)結(jié)論195 設(shè)計(jì)心得196 參考文獻(xiàn)207 附錄21一,緒論課程設(shè)計(jì)目的汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)完汽車設(shè)計(jì)課程后的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)我運(yùn)用所學(xué)的汽車設(shè)計(jì)理論知識(shí)設(shè)計(jì)、計(jì)算汽車零部件、總成和整車。要求掌握汽車零件、總成和整車設(shè)計(jì)原則，了解汽車零件、總成和整車強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)的計(jì)算理論，掌握汽車零件、總成和整車強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)、計(jì)算，學(xué)會(huì)正確選用發(fā)動(dòng)機(jī)、輪胎等部件的參數(shù)。通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用汽車設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來

4、分析和解決汽車設(shè)計(jì)問題的能力；通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我學(xué)會(huì)汽車設(shè)計(jì)的一般方法，掌握汽車設(shè)計(jì)的一般規(guī)律；通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，使我得到汽車設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖的訓(xùn)練。課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與要求（一） 設(shè)計(jì)內(nèi)容為給定裝載質(zhì)量、整車質(zhì)量及最高車速的汽車進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，計(jì)算并匹配合適功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，軸荷分配和軸數(shù)，確定主要尺寸參數(shù)；詳細(xì)計(jì)算指定總成的設(shè)計(jì)參數(shù)，繪出指定總成的裝配圖和主要零件圖。設(shè)計(jì)參數(shù)為:汽車型號(hào)CSU1060A, 裝載質(zhì)量 3500KG,最大總質(zhì)量 6730KG,最大車速 100Km/h.1總體設(shè)計(jì)計(jì)算（1）根據(jù)已知數(shù)據(jù)，確

5、定軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式、布置形式。注意國(guó)家道路交通法規(guī)規(guī)定和汽車設(shè)計(jì)規(guī)范。（2）確定汽車主要尺寸、軸荷分配，可參考同類車型選取參數(shù)。（3）選定發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、扭矩，確定發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)。（4）確定汽車輪胎。（5）確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比，即主減速器傳動(dòng)比。（6）確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比，從而計(jì)算出變速器最大傳動(dòng)比。2指定總成設(shè)計(jì)詳細(xì)計(jì)算指定總成的設(shè)計(jì)參數(shù)，指定總成分別為變速器、驅(qū)動(dòng)橋、前懸架、后懸架、前制動(dòng)器、后制動(dòng)器，每個(gè)學(xué)生需完成其中之一。我設(shè)計(jì)內(nèi)容為后懸架的結(jié)構(gòu)型式，主要參數(shù)計(jì)算，彈性元件的詳細(xì)設(shè)計(jì)。1. 總體設(shè)計(jì)已知設(shè)計(jì)參數(shù)如下：裝載質(zhì)量（kg）汽車型號(hào) 最大總質(zhì)量（kg）最大車速（Km/h）3500C

6、SU1060A6730100根據(jù)已知數(shù)據(jù)，查有關(guān)書籍得以下初步總體設(shè)計(jì)方案：1.1 軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式、布置形式1.1.1 軸數(shù)：兩軸根據(jù)國(guó)家道路交通法規(guī)、設(shè)計(jì)規(guī)范及汽車的用途可知，包括乘用車以及汽車總質(zhì)量小于19t的公路運(yùn)輸車輛和軸荷不受道路、橋梁限制的不在公路上行駛的車輛，均采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉的兩軸方案。由于給定的貨車總質(zhì)量為6730kg，則設(shè)計(jì)采用兩軸方案。1.1.2 驅(qū)動(dòng)形式：4*2汽車的用途、總質(zhì)量和對(duì)車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動(dòng)形式的主要因素。增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)能夠提高汽車的通過能力，驅(qū)動(dòng)輪數(shù)越多，汽車的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之提高，同時(shí)也使汽車的總體布置工作變得

7、困難。因是貨車，故采用4*2驅(qū)動(dòng)方式。1.1.3 布置形式：平頭式發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng) 對(duì)貨車的幾種典型的布置形式進(jìn)行分析比較。發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)的貨車的主要優(yōu)點(diǎn)是：可以采用直列、V型或臥式發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障容易；發(fā)動(dòng)機(jī)的接近性良好，維修方便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易布置；貨箱地板高度低。主要缺點(diǎn)是：如果采用平頭式駕駛室，而且將發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前軸之上，處于駕駛員、副駕駛員座位之間時(shí)，駕駛室內(nèi)部擁擠，隔絕發(fā)動(dòng)機(jī)工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)的工作困難，離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜。發(fā)動(dòng)機(jī)中置后橋驅(qū)動(dòng)的貨車，可以采用水平對(duì)置式發(fā)動(dòng)機(jī)布置在貨箱下方，因發(fā)動(dòng)機(jī)通過性不好，需特殊設(shè)計(jì)，故維修不

8、便；離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；因發(fā)動(dòng)機(jī)距地面近，容易被車輪帶起的泥土弄臟；受發(fā)動(dòng)機(jī)位置影響，貨箱地板高度高。因?yàn)檫@種布置形式的缺點(diǎn)多，并且難以克服，故已不再采用。發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng)的貨車是在發(fā)動(dòng)機(jī)后置后橋驅(qū)動(dòng)的乘用車的底盤基礎(chǔ)上變型而來的，所以采用已經(jīng)極少了。它的主要缺點(diǎn)是離合器、變速器等操縱機(jī)構(gòu)復(fù)雜；發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障和維修發(fā)動(dòng)機(jī)都困難以及發(fā)動(dòng)機(jī)容易被泥土弄臟；后橋容易超載等。綜上所述本方案采用平頭式發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)的布置形式。1.2 汽車主要參數(shù)：1.2.1 外形尺寸(mm)：6790*1899*2785外廓尺寸的確定需考慮法規(guī)、汽車的用途、裝載質(zhì)量及涵洞和橋梁等道路尺寸條件。GB 1

9、589-1989規(guī)定了汽車外廓尺寸限界，貨車、整體式客車總長(zhǎng)不應(yīng)超過12m;汽車寬不超過2.5m，汽車高不超過4m等。根據(jù)NKR77PLNACJAX載貨汽車的技術(shù)參數(shù)，可以設(shè)計(jì)外廓尺寸為（6790*1899*2785）1.2.2 貨箱尺寸(mm)：5050*1784*1810車廂尺寸要考慮汽車的用途參考同類車型選取，但必須保證運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定的裝載質(zhì)量。根據(jù)SC1030H載貨汽車的技術(shù)參數(shù)，車廂內(nèi)部尺寸為（5050*1784*1810）。1.2.3軸荷分配：整備質(zhì)量(kg)3500總質(zhì)量(kg)6730空載前軸(kg)1750（50%）滿載前軸(kg)2019（30%）空載后軸

10、(kg)1750（50%）滿載后軸(kg)4711（70%）汽車的軸荷分配可根據(jù)汽車的驅(qū)動(dòng)形式、發(fā)動(dòng)機(jī)位置、汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、車頭形式及總質(zhì)量等參照汽車設(shè)計(jì)教材P21表1-6并參考NKR77PLNACJAX載貨汽車的技術(shù)參數(shù)選取。1. 軸距(mm)：40002. 前懸/后懸(mm)：1015/19603. 前/后輪距(mm)：1500/1400軸距、輪距、前懸、后懸的參數(shù)參照汽車設(shè)計(jì)教材P17的表1-2并參考了NKR77PLNACJAX載貨汽車選取的。1.3發(fā)動(dòng)機(jī)功率、轉(zhuǎn)速、扭矩及發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)下式估算發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率：A為正投影面積：1500*2785 mm =4.18 m2 ；貨車CD取

11、0.81.0，CD為空氣阻力系數(shù)，取0.9；T 為傳動(dòng)系效率，根據(jù)參考文獻(xiàn)1，對(duì)驅(qū)動(dòng)橋單級(jí)主減速器的42汽車可取90%，故T取90%；fr為滾動(dòng)阻力系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)1，對(duì)貨車取0.02；g為重力加速度，取9.8m/s2 ；ma為汽車總質(zhì)量，6730kg；vamax為最高車速，100km/h。由以上參數(shù)可計(jì)算得：Pemax =95.56kW當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率和其相應(yīng)轉(zhuǎn)速np確定后，可用下式確定發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩TeMAX和相應(yīng)轉(zhuǎn)速 np 隨之確定Temax為發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩；為扭矩適應(yīng)性系數(shù)；一般汽油機(jī)=1.1-1.3， 的大小可參考同類樣機(jī)的數(shù)值進(jìn)行選取，選取=1.2；n為最大功率點(diǎn)轉(zhuǎn)速?？筛鶕?jù)所

12、選發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)得：Temax =391.07 Nm根據(jù)估算出來的最大功率從國(guó)內(nèi)主要汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品中選定發(fā)動(dòng)機(jī)型式（汽油機(jī)或者柴油機(jī)）和型號(hào)，國(guó)內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家主要有：玉柴、朝柴、解放、東風(fēng)、長(zhǎng)安、柳州動(dòng)力、云內(nèi)動(dòng)力、北京內(nèi)燃機(jī)等，可上網(wǎng)查詢相關(guān)產(chǎn)品的型號(hào)及參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)： 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)EQD6102-TAA發(fā)動(dòng)機(jī)型式直列4缸水冷自然吸氣柴油機(jī)額定功率(kw/r/min)103/2800最大扭矩(Nm/r/min)420/1500-1700缸徑(mm)100工作容積(L)5.421.4汽車輪胎的選擇輪胎及車輪用來支撐汽車，承受汽車重力，在車橋（軸）與地面之間傳力，駕駛?cè)藛T經(jīng)

13、操縱轉(zhuǎn)向輪，可實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)方向的控制。輪胎及車輪對(duì)汽車的許多重要性能，包括動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、通過性、操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性及行駛安全性和汽車的承載能力都有影響，因此，選擇輪胎是很重要的工作。輪胎及車輪部件應(yīng)滿足下述基本要求：足夠的負(fù)荷能力和速度能力；較小的滾動(dòng)阻力和行駛噪聲；良好的均勻性和質(zhì)量平衡性；耐磨損、耐老化、抗刺扎和良好的氣密性；質(zhì)量小、價(jià)格低、拆裝方便、互換性好。根據(jù)汽車的用途及軸荷、最高車速并參考同類汽車，選取如下：輪胎數(shù)：6個(gè)；規(guī)格7.50-16-12pr；7.50是名義斷面寬，斜交胎，16是名義輪輞直徑。1.5確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比，即主減速器傳動(dòng)比在選定最小的傳動(dòng)比時(shí)，要考慮到最高

14、擋行駛時(shí)有足夠的動(dòng)力性能。根據(jù)汽車?yán)碚?，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)的車速應(yīng)等于最高車速或略小于最高車速： 即主減速器傳動(dòng)比：3.61 (最高檔為直接檔)式中：為滾動(dòng)半徑；為發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)速；為最高車速（應(yīng)根據(jù)選定發(fā)動(dòng)機(jī)后的參數(shù)重新估算）， 為變速器的最高擋傳動(dòng)比，若最高擋為直接擋，則=1。由已選輪胎得：自由直徑為：d=780mm 由=Fd/2得：滾動(dòng)半徑=371.37mm,斜交輪胎：F=2.99；=2800r/min; =108.6km/h；=1 本次設(shè)計(jì)取=4.01.6確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比，從而計(jì)算出變速器最大傳動(dòng)比。確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比時(shí)，要考慮三方面：最大爬坡度；附著力；汽車的最低穩(wěn)定車速。

15、就普通貨車而言，當(dāng)已知時(shí)，確定傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比也就是確定變速器I擋傳動(dòng)比。汽車爬大坡時(shí)車速很低，可忽略空氣阻力，汽車的最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)為：或 即 一般貨車的最大爬坡度為30，即根據(jù)附著條件校核最大傳動(dòng)比： 式中：為后軸軸荷；為滾動(dòng)半徑；為變速器的直接擋傳動(dòng)比。所以： 其中本次設(shè)計(jì)中: =3990*9.8=39102N; =0.78m;=0.8；=8；=420nm；=0.9；對(duì)于混凝土瀝青路面，f=0.018可以算出：5.1779.526 3后懸架設(shè)計(jì) 31懸架結(jié)構(gòu)形式 普通貨車常采用鋼板彈簧非獨(dú)立懸架，后懸架由于載荷變化較大，常采用主、副簧結(jié)構(gòu)。32 懸架主要參數(shù)設(shè)計(jì)a. 靜撓度靜撓度與固有頻率之

16、間有如下關(guān)系1n=5/ （3-1）式中 n的單位為Hz，fc的單位為cm貨車滿載時(shí)，前懸架偏頻要求在1.502.10Hz，而后懸架則要求在1.702.17Hz。取n=1.80Hz,fc=(5/1.80)2=7.72cm。b. 懸架的動(dòng)撓度貨車的動(dòng)撓度的選擇范圍在69cm,取動(dòng)撓度為8.0cmc.懸架主，副簧剛度的分配如何確定副簧開始參加工作的載荷和主，副簧之間剛度的分配，受懸架的彈性特性和主，副簧上載荷分配的影響，原則上要求車身從空載到滿載時(shí)的振動(dòng)頻率變化要小，以保證汽車有良好的平順性，還要求副簧參加工作前后的懸架振動(dòng)頻率不大。這兩項(xiàng)要求不能同時(shí)滿足。由于貨經(jīng)常處于滿載狀態(tài)，采用如下方法來確定

17、。 使副簧開始起作用時(shí)的懸架撓度等于汽車空載時(shí)懸架的撓度，而使副簧開始起作用前一瞬間的撓度等于滿載時(shí)懸架的撓度。于是可求 = 式中分別為空載和滿載時(shí)的懸架的載荷。副簧，主簧的剛度之比為： ， 式中，為副簧的剛度，為主簧的剛度。單個(gè)鋼板彈簧滿載載荷：=（4711-150-40-48*4）*102=21645N滿載時(shí) ： 式中為副簧簧上質(zhì)量，為主簧簧上質(zhì)量。單個(gè)鋼板彈簧空載載時(shí)簧上質(zhì)量： F0=(1750-150-40-48*4)*10/2=6840Nn=1.80Hz , m=2164.5kg,代入公式： n= 可得 C= 2769 N/cm又 21645/6840=3.2 =0.79有上面的二式

18、，可聯(lián)立方程組： 2769 （1）=0.79 （2）由（1），（2）兩式可得： =1222N/cm , =1547N/cm副簧起作用后，近似認(rèn)為變形相同，從副簧開始起作用到滿載的變形為。 = 12168N又： ，得： = = 3.4 cmFa=*Ca=3.4*1222=4155NFm=Fw-fca*Ca=21645-3.4*1222=17490N主簧 ： =11.31cm副簧 ： =3.40cm33鋼板彈簧主要參數(shù)的確定a. 滿載弧高=1020mm,取=14mmb. 鋼板彈簧長(zhǎng)度L貨車前懸架：L=(0.260.35)軸距，后懸架：L=(0.350.45)軸距。初步選定主簧主片的長(zhǎng)度：=0.40

19、*4000=1600mm，副簧主片的長(zhǎng)度為1180mm.c. 鋼板彈簧斷面寬度b先按下式確定鋼板彈簧平均厚度 其中s為U形螺栓中心距取s=160mm；k為考慮螺栓后的無效長(zhǎng)度系數(shù)，剛性加緊取k=0.5; 為撓度增大系數(shù)（先確定與主片等長(zhǎng)的重疊片數(shù)n1=2，再估計(jì)一個(gè)總片數(shù),求得=n1/n0，然后用=1.5/1.04（1+0.5）初定）; W為許用彎曲應(yīng)力。對(duì)于55SiMnVB或60Si2Mn等材料，表面經(jīng)噴丸處理后，推薦W在下列范圍內(nèi)選??；后副簧為220-250MPa,后主簧為450-550MPa取后副簧為250MPa，取后主簧為450MPa。 E為材料的彈性模量為2.1*105MPa.后主簧

20、hp=10.2mm10mm；后副簧hp=5.7mm6mm推薦片寬與片厚的比值b/hp在610范圍內(nèi)選取。則后主簧與后副簧片寬均取為80mm；d. 鋼板彈簧片厚h增加片厚h,可以減少片數(shù)n。鋼板彈簧各片厚度可能有相同和不同兩種情況，希望盡可能采用前者。但因?yàn)橹髌ぷ鳁l件惡劣，為了加強(qiáng)主片及卷耳，也常將主片加厚，其余各片厚度稍薄。此時(shí)要求一副鋼板彈簧的厚度不宜超過三組。為使各片壽命接近，要求最厚片與最薄片厚度之比應(yīng)小于1.5。此外，鋼板截面尺寸b和h必須符合國(guó)產(chǎn)型材規(guī)格尺寸，因而須查手冊(cè)最后確定。即取可b=80mm，h=7mm。e. 鋼板斷截面形狀本設(shè)計(jì)中取鋼板斷面形狀為矩形。f.鋼板彈簧片數(shù)的確

21、定鋼板彈簧片數(shù)n 片數(shù)n少些有利于制造和裝配，并可以降低片間的干摩擦，改善汽車行駛平順性。但片數(shù)少了將使鋼板彈簧與等強(qiáng)度梁的差別增大，材料利用率變壞。多片鋼板彈簧一般片數(shù)在414之間選取。根據(jù)貨車的載荷并結(jié)合國(guó)內(nèi)外資料初步選取本貨車主簧的片數(shù)為9片，副簧的片數(shù)為5片。g. 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定片厚不變而寬度連續(xù)變化的單片鋼板彈簧是等強(qiáng)度梁，形狀為菱形。將由兩個(gè)三角形鋼板組成的鋼板彈簧分割成寬度相等的若干片。然后按長(zhǎng)度大小不同依次排列，疊放到一起，就形成接近使用價(jià)值的鋼板彈簧。實(shí)際上鋼板彈簧不可能為三角形。因?yàn)闉榱藢摪鍙椈芍胁抗潭ㄔ谲囕S或車橋上和使兩卷耳處能可靠的傳遞力，必須使他們有一定的寬

22、度，但長(zhǎng)度不同。鋼板彈簧各片長(zhǎng)度就是基于實(shí)際鋼板各片展開圖接近梯形梁的形狀這原則來作圖的。首先假設(shè)各片厚度不同，則具體進(jìn)行步驟如下： 先將各片的厚度的立方值按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪制在圖上，再沿橫坐標(biāo)量出主片長(zhǎng)度的一半L/2和U型螺栓中心距的一半s/2，得到A,B兩點(diǎn)，連接A，B兩點(diǎn)就得到三角形的鋼板彈簧展開圖。AB線與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片的長(zhǎng)度。如果存在與主片等長(zhǎng)的重疊片，就從B點(diǎn)到最后一個(gè)重疊片的上側(cè)邊斷點(diǎn)連一直線，此直線與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長(zhǎng)度。各片實(shí)，際長(zhǎng)度尺寸需經(jīng)圓整后確定。主簧各片鋼板的長(zhǎng)度 序號(hào)123456789長(zhǎng)度（mm）160016001490132011681012

23、808608424副簧各片鋼板的長(zhǎng)度序號(hào)12345長(zhǎng)度（mm）1180952788592400h. 鋼板彈簧剛度的驗(yàn)算 用以下公式計(jì)算鋼板彈簧剛度 C= 其中， ； ；。式中，為經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，取0.900.94，取0.92，E為材料彈性模量； 為主片和第（k+1）片的一半長(zhǎng)度。公式中主片的一半，如果用中心螺栓到卷耳中心間的距離代入(經(jīng)過驗(yàn)算得卷耳孔的半徑取15mm，求得的剛度值是鋼板彈簧總成自由剛度；如果用有效長(zhǎng)度，即代入上式，求得的剛度值是鋼板彈簧總成的夾緊剛度Cz取=0.92可得：主簧剛度的驗(yàn)算K12345678=(cm)05.514.021.629.439.649.658.8Ji= bh

24、3/12=2287Y1=1/2287,Y2=1/(2*2287),Y3=1/(3*2287),Y4=1/(4*2287),Y5=1/(5*2287),Y6=1/(6*2287);將上述數(shù)據(jù)代入公式，得總成自由剛度： =1682N/cm將上述數(shù)據(jù)代入公式有效長(zhǎng)度，即，代入到公式（4-13）所求得是鋼板彈簧總成的夾緊剛度 =1697N/mm與設(shè)計(jì)值1547N/mm相差不大，滿足主簧剛度要求。副簧剛度的驗(yàn)算k1234=(cm)11.419.629.439.0由公式(mm-4)，得：Y1=1/2287,Y2=1/(2*2287),Y3=1/(3*2287),Y4=1/(4*2287),Y5=1/(5*

25、2287)將上述數(shù)據(jù)代入公式，得總成自由剛度Cja：Cja=1231N/cm如果用有效長(zhǎng)度，即，代入到公式（4-13）所求得的是鋼板彈總成的夾緊剛度Cza Cza=1242N/cm與設(shè)計(jì)值1222N/mm相差不大，基本滿足副簧剛度要求。i. 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 主簧：=160*（3*1600-160）*（14+113.2）/（2*1600*1600）=18.4mm,可得：H0=113.2+14+18.4=145.6mm副簧：=160*（3*1180-160）*（14+34.0）/（2*1180*1180）=9.3mm,可得：H0=34.0+14+9.3=57.3mmj. 鋼板彈簧總

26、成在自由狀態(tài)下的曲率半徑（2）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑的確定：主簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑:=16002/8*145.6=2198mm.副簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑:=11802/8*57.3=3038mmk. 鋼板彈簧各片自由狀態(tài)下曲率半徑矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由下式確定： 式中， 。選取各片應(yīng)力時(shí)，可分下列兩種情況：對(duì)于片厚相同的鋼板彈簧，各片彈簧的預(yù)應(yīng)力值應(yīng)不宜選取過大；對(duì)于片厚不同的鋼板彈簧，厚片彈簧的預(yù)應(yīng)力可選取大些。推薦主片在根部的工作應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力疊和后的合成應(yīng)力應(yīng)在300350N/內(nèi)選取。14片長(zhǎng)片疊加負(fù)的預(yù)應(yīng)力，短片疊加正的預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力從長(zhǎng)片由負(fù)值逐

27、漸遞增為正值。在確定各片預(yù)應(yīng)力時(shí)，理論上應(yīng)滿足各片彈簧在根部處的預(yù)應(yīng)力所造成的彎矩之代數(shù)和等于零： 或 主簧：主簧各片的預(yù)應(yīng)力 i123456789-4.6-3.6-2.61.600.51.52.03.02198mm E=2.1 N/ =7mm主簧各片在自由狀態(tài)下曲率半徑i123456789(mm)2223 22182213220621982193218721802173 副簧：副簧各片的預(yù)應(yīng)力i12345-21012 3038mm E=2.1 N/ =7 mm 副簧各片在自由狀態(tài)下曲率半徑i12345(mm)30493042303830313025 m. 鋼板彈簧總成各片在自由狀態(tài)下弧高的計(jì)

28、算如果第i片的片長(zhǎng)為，則第i 片彈簧的弧高為： 將各片長(zhǎng)度和曲率半徑代入上式，得總成各片在自由狀態(tài)下弧高如表：主簧總成各片在自由狀態(tài)下弧高 i123456789(mm)143.9144.3125.498.777.658.437.321.210.3副簧總成各片在自由狀態(tài)下弧高i12345(mm)57.137.225.514.56.6n. 鋼板彈簧總成弧高的核算等厚葉片彈簧的 1/= 鋼板彈簧的總成弧高為 H由上式計(jì)算的結(jié)果應(yīng)與計(jì)算的設(shè)計(jì)結(jié)果相近，若相差太多，可重新選擇各片預(yù)應(yīng)力再行核算。主簧：2204 mm； H=145mm原設(shè)計(jì)值為H0=145.6mm，相差不大，符合要求。副簧：=3039mm

29、；H=57.25mm原設(shè)計(jì)值為H0=57.3mm，相差不大，符合要求。34鋼板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算a.鋼板彈簧強(qiáng)度的核算：當(dāng)貨車牽引驅(qū)動(dòng)時(shí)，貨車的后鋼板彈簧承受的載荷最大，在它的前半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力用下式計(jì)算 =+ 式中，為作用在后輪上的垂直靜載荷，為制動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)；貨車：=1.11.2（1.15）；為道路附著系數(shù)=0.8；b為鋼板彈簧片寬b=80mm；為鋼板彈簧主片厚度=7mm。許用應(yīng)力取為1000N/mm。對(duì)于具有副簧的懸架，驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)應(yīng)按主、副簧所受的實(shí)際載荷計(jì)算，主、副簧的參數(shù)應(yīng)取驗(yàn)算后的實(shí)際值，剛度應(yīng)取夾緊剛度。滿載靜止時(shí)有：=（21645-12168）/（1697+1242）=3

30、.22cm12168+1697*3.22=17632.3N1242*3.22=3999.2N驗(yàn)算主簧強(qiáng)度： =837 Mpa驗(yàn)算副簧強(qiáng)度：561 Mpa主副簧強(qiáng)度在許用應(yīng)力范圍內(nèi)，符合強(qiáng)度要求。其中牽引驅(qū)動(dòng)時(shí)，主簧載荷為 G=(21645-3999.2)*1.15=20292.7N不平路面上時(shí)，應(yīng)按鋼板彈簧的極限變形即動(dòng)撓度fd計(jì)算載荷。主簧的極限載荷按下式計(jì)算：17632.3+1697*8=31208.3N734N副簧的極限載荷按下式計(jì)算：3999.2N+1242*8=23473.8N668N不平路面上主副簧都符合強(qiáng)度要求。b. 鋼板彈簧主片的強(qiáng)度的核算：鋼板彈簧卷耳和彈簧銷的強(qiáng)度核算鋼板彈

31、簧住片卷耳受力如圖3.5;卷耳處所受應(yīng)力是由彎曲應(yīng)力和拉（壓）應(yīng)力合成的應(yīng)力 式中為沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力；卷耳厚度；D為卷耳內(nèi)徑取45mm;b為鋼板彈簧寬度取80mm；為主片厚度取7mm。許用應(yīng)力取350N/mm。數(shù)據(jù)代入得：= 665MPa 主片符合強(qiáng)度要求。c.鋼板彈簧彈簧銷的強(qiáng)度的核算對(duì)鋼板彈簧銷要驗(yàn)算鋼板彈簧受靜載荷時(shí)鋼板彈簧銷受到的擠壓應(yīng)力。其中為滿載靜止時(shí)鋼板鍛部受到的載荷b為卷耳處葉片寬b=60mm；d為鋼板彈簧銷的直徑d=40mm。用30鋼或40鋼經(jīng)液體碳氮共滲處理時(shí)，彈簧銷許用擠壓應(yīng)力34N/mm；用20鋼或20Cr鋼經(jīng)滲碳處理或用45高頻淬火后，其許用應(yīng)力79

32、N/mm。 10823N=10823/(80*40)=3.4 彈簧銷滿足強(qiáng)度要求。圖3.5 鋼板彈簧主片卷耳受力圖d.鋼板彈簧多數(shù)情況下采用55SiMnVB鋼或60Si2Mn鋼制造。常采用表面噴丸處理工藝和減少表面脫碳層深度的措施來提高鋼板彈簧的壽命。表面噴丸處理有一般噴丸和應(yīng)力噴丸兩種，后者可使鋼板彈簧表面的殘余應(yīng)力比前者大的多。3,設(shè)計(jì)結(jié)論此次設(shè)計(jì)完成了CSU1060A貨車的總體設(shè)計(jì)和后懸架總成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)懸架使汽車有良好的行駛平順性和合適的衰減振動(dòng)能力,結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間尺寸較小,能可靠的傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩,在滿足零部件質(zhì)量小的同時(shí)保證了足夠的強(qiáng)度和壽命. 選用合適的制造材料

33、，提高零部件強(qiáng)度和使用壽命，降低生產(chǎn)成本，從而使汽車具有良好的行駛平順性，進(jìn)而改善了汽車的行駛車速、燃油經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性，提高汽車的性價(jià)比。4,致謝轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)四年很快就要結(jié)束了。而作為大學(xué)生活的課程設(shè)計(jì)，經(jīng)過近2周的緊張準(zhǔn)備，也將接近尾聲。在這次課程設(shè)計(jì)中，我不但鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，并從中學(xué)到了很多新的東西，尤其是汽車設(shè)計(jì)這門課程。在這里，我向那些在這四年里給于過我巨大幫助的老師和同學(xué)們表示衷心的感謝，正是他們的幫忙才讓我得以圓滿的完成這次的課程設(shè)計(jì)。但是，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究懸架技術(shù)，以求其設(shè)計(jì)更加合理和經(jīng)濟(jì)。緊張忙碌的汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我大

34、學(xué)四年來的學(xué)習(xí)的一次最綜合的檢驗(yàn)，也更是一次綜合的學(xué)習(xí)過程。課程設(shè)計(jì)不僅使我學(xué)習(xí)和鞏固了專業(yè)課知識(shí)而且了解了不少相關(guān)專業(yè)的知識(shí)，個(gè)人能力得到很大提高。同時(shí)也鍛煉了與人協(xié)作的精神，為以后我踏入社會(huì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)的過程中，指導(dǎo)老師一直都關(guān)注著我的每一步進(jìn)展，并給了我很多好的意見和建議，同時(shí)也對(duì)我提出了嚴(yán)格的要求。我之所以能很順利地完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，這與謝老師的指導(dǎo)是分不開的，在此表示感謝。在這次設(shè)計(jì)中，我也看到了自己的許多不足，因此在以后的工作學(xué)習(xí)中我會(huì)更努力的學(xué)習(xí)，不斷研究，不斷探討。 參考文獻(xiàn)1 王望予.汽車設(shè)計(jì)（第4版）.機(jī)械工業(yè)出版社，20042 劉惟信.驅(qū)動(dòng)橋.人民交通

35、出版社，19873 余志生.汽車?yán)碚摚ǖ?版）.機(jī)械工業(yè)出版社，20004 汽車工程手冊(cè)編輯委員會(huì).汽車工程手冊(cè).人民交通出版社，20015 陳家瑞.汽車構(gòu)造.機(jī)械工業(yè)出版社，20056 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版）.機(jī)械工業(yè)出版社，2004附錄 典型車型的主要參數(shù)汽車型號(hào)尺寸參數(shù)質(zhì)量參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)輪胎最高車速(Km/H)備 注外形尺寸(mm)L*W*H貨廂內(nèi)部尺寸(mm)L*W*H軸距(mm)前/后輪距(mm)前/后懸(mm)總質(zhì)量(Kg)載質(zhì)量(Kg)整備質(zhì)量(Kg)型號(hào)最大功率(KW/rmp)最大扭矩(N.m/rmp)數(shù)量規(guī) 格SC1023D5020*1800*21303360*

36、1700*36026001440/137528759501730YND485Q36/3200118.2/221066.00-15或6.50-1680平頭、單排駕駛室BJ1032V3JA4-15040*1750*21703350*1660*36026509904802966.50-16平頭、單排駕駛室SC1030H5215*1856*21503600*1760*38027251420/1387339014801910490QC44/3200156.8/180066.50-1690平頭、單排駕駛室NKR77GLCWCJA5280*1880*22102560*1790*38027651504/14251015/15004205148024004KH1-TC9628067.50-15或7.00-15平頭、