汽車設計第六章-改

1、第六章第六章 懸架設計懸架設計 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析 第三節(jié)第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定 第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的設計彈性元件的設計 第五節(jié)第五節(jié) 獨立懸架導向機構的設計獨立懸架導向機構的設計 第六節(jié)第六節(jié) 減振器減振器 第七節(jié)第七節(jié) 懸架的結構元件懸架的結構元件回主目錄回主目錄第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、一、功用功用 把車架或車身與車軸或車輪彈性地連接起來，傳遞作用在車輪把車架或車身與車軸或車輪彈性地連接起來，傳遞作用在車輪與車架（或車身）的一切力和力矩。與車架（或車身）的一切力和力矩。 緩和由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊載荷

2、，衰減由此而引起緩和由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊載荷，衰減由此而引起的承載系統(tǒng)的振動，保證汽車平順地行駛。的承載系統(tǒng)的振動，保證汽車平順地行駛。 使車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特性，保證汽車使車輪在路面不平和載荷變化時有理想的運動特性，保證汽車高速行駛時的穩(wěn)定性。高速行駛時的穩(wěn)定性。 二、二、懸架的設計要求懸架的設計要求 1 1保證汽車有良好的行駛平順性保證汽車有良好的行駛平順性 2 2具有良好的衰減振動能力具有良好的衰減振動能力 3 3保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性 4 4汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定，減少車身點頭、后仰，轉彎汽車制動或加速時要保證車身穩(wěn)定

3、，減少車身點頭、后仰，轉彎 時車身側傾角要合適時車身側傾角要合適 5 5有良好的隔聲能力有良好的隔聲能力 6 6結構緊湊、占用空間尺寸要小結構緊湊、占用空間尺寸要小 7 7可靠地傳遞各種力、力矩，在滿足零部件質量要小的同時，可靠地傳遞各種力、力矩，在滿足零部件質量要小的同時， 還要保證有足夠的強度和壽命還要保證有足夠的強度和壽命 三組成三組成 彈性元件、導向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器。彈性元件、導向裝置、減振器、緩沖塊和橫向穩(wěn)定器。 懸 架彈性元件緩 沖 塊橫向穩(wěn)定器減振裝置導向裝置鋼板彈簧螺旋彈簧扭桿彈簧空氣彈簧油氣彈簧橡膠彈簧非獨立懸架獨立懸架平衡式懸架交聯(lián)式懸架主動式懸架第二節(jié)第二

4、節(jié) 懸架結構形式分析懸架結構形式分析一非獨立懸架和獨立懸架一非獨立懸架和獨立懸架 1、懸架分類、懸架分類2、非獨立懸架和獨立懸架特性對比、非獨立懸架和獨立懸架特性對比 二獨立懸架結構形式分析二獨立懸架結構形式分析橫臂式 縱臂式 雙 橫臂式 單 橫臂式 單 縱臂式 雙 縱臂式 單 斜臂式 麥 弗遜式 扭 轉梁 隨動 臂式 回目錄回目錄1、獨立懸架分類、獨立懸架分類越野車裝甲車2、不同形式獨立懸架方案分析、不同形式獨立懸架方案分析 側傾中心位置高：它到車身質心距離短，側傾力臂及力矩側傾中心位置高：它到車身質心距離短，側傾力臂及力矩小，車身側傾角小；車身側傾時輪距變化大，輪胎磨損小，車身側傾角??；車

5、身側傾時輪距變化大，輪胎磨損。 主銷后傾角變化大，轉向輪易擺振。主銷后傾角變化大，轉向輪易擺振。 外傾角變化大，影響直線行駛穩(wěn)定性和輪距變化，輪胎磨外傾角變化大，影響直線行駛穩(wěn)定性和輪距變化，輪胎磨損速度損速度。 輪距變化影響輪胎磨損速度。輪距變化影響輪胎磨損速度。 懸架側傾角剛度影響車身側傾角大小。懸架側傾角剛度影響車身側傾角大小。 懸架橫向剛度小，轉向輪容易擺振。懸架橫向剛度小，轉向輪容易擺振。 懸架懸架占用空間大小影響發(fā)動機布置、拆裝的方便性。占用空間大小影響發(fā)動機布置、拆裝的方便性。三、前、后懸架方案的選擇三、前、后懸架方案的選擇 1前后懸架的匹配方案前后懸架的匹配方案 懸架 方案 前

6、懸架 后懸架 備 注 非獨立懸架 獨立 懸架 非獨立 懸架 獨立懸架 縱置鋼板彈簧 2三種匹配方案分析三種匹配方案分析 1）前、后輪均采用縱置板簧非獨立懸架）前、后輪均采用縱置板簧非獨立懸架 縱置鋼板彈簧優(yōu)點：縱置鋼板彈簧優(yōu)點： 懸架結構簡單懸架結構簡單維修保養(yǎng)方便維修保養(yǎng)方便在車上布置容易在車上布置容易制造容易制造容易1)可傳遞各種力和力矩可傳遞各種力和力矩 縱置鋼板彈簧缺點：縱置鋼板彈簧缺點： 質量大質量大簧下質量大簧下質量大懸架彈性特性是線形的懸架彈性特性是線形的壽命短壽命短1)長度短，剛度大，平順性長度短，剛度大，平順性差差 上述優(yōu)、缺點是指一副鋼板彈簧而言，如果前、后軸（橋）上述優(yōu)、

7、缺點是指一副鋼板彈簧而言，如果前、后軸（橋）的四個車輪都裝有縱置鋼板彈簧，對整車來說又有下述兩項缺的四個車輪都裝有縱置鋼板彈簧，對整車來說又有下述兩項缺點：點： （1）汽車轉彎行駛時有軸轉向效應問題，見圖）汽車轉彎行駛時有軸轉向效應問題，見圖6-3 對前軸，軸轉向效應使汽車不足轉向趨勢增加。對前軸，軸轉向效應使汽車不足轉向趨勢增加。 對后橋，軸轉向效應增加了汽車過多轉向趨勢。對后橋，軸轉向效應增加了汽車過多轉向趨勢。 為克服后者帶來的缺點，對于轎車要求將后懸架的前吊為克服后者帶來的缺點，對于轎車要求將后懸架的前吊耳位置布置低些。耳位置布置低些。（2）前懸架采用縱置鋼板彈簧，前輪容易擺振，汽車操

8、縱穩(wěn)）前懸架采用縱置鋼板彈簧，前輪容易擺振，汽車操縱穩(wěn)定性變壞。定性變壞。 應用：中、重型貨車應用：中、重型貨車 2）前輪采用獨立懸架、后輪采用非獨立懸架）前輪采用獨立懸架、后輪采用非獨立懸架 （1）目前轎車前輪多采用麥弗遜式懸架，當車輪上、下跳動時車輪）目前轎車前輪多采用麥弗遜式懸架，當車輪上、下跳動時車輪定位參數(shù)變化小，因而可以保證前輪不易發(fā)生擺振現(xiàn)象，使汽車有良定位參數(shù)變化小，因而可以保證前輪不易發(fā)生擺振現(xiàn)象，使汽車有良好的操縱穩(wěn)定性。好的操縱穩(wěn)定性。 除此之外，兩前輪裝上麥弗遜式懸架以后，當主銷軸線的延長線除此之外，兩前輪裝上麥弗遜式懸架以后，當主銷軸線的延長線與地面的交點位于輪胎胎冠

9、印跡中心外側時，具有負主銷偏移距與地面的交點位于輪胎胎冠印跡中心外側時，具有負主銷偏移距rs，有利于制動穩(wěn)定性有利于制動穩(wěn)定性 如圖，汽車制動時，一半如圖，汽車制動時，一半管路破損，無制動，而另一半管路破損，無制動，而另一半管路完好，有制動作用，結果管路完好，有制動作用，結果前輪制動力不對稱，車輪朝力前輪制動力不對稱，車輪朝力大的方向繞主銷轉動。如果用大的方向繞主銷轉動。如果用負的轉臂（主銷偏移距），前負的轉臂（主銷偏移距），前輪制動力使轉向輪向右轉，后輪制動力使轉向輪向右轉，后輪制動力使汽車繞質心轉，結輪制動力使汽車繞質心轉，結果汽車擺正了。果汽車擺正了。汽車制動穩(wěn)定汽車制動穩(wěn)定性性 （2）

10、 前懸架采用雙橫臂式獨立懸架、后懸架采用縱置鋼板彈簧非前懸架采用雙橫臂式獨立懸架、后懸架采用縱置鋼板彈簧非獨立懸架時，可通過將雙橫臂中的上橫臂支承軸銷的軸線布置成獨立懸架時，可通過將雙橫臂中的上橫臂支承軸銷的軸線布置成前高后低狀，使懸架的縱向運動瞬心位于能減少制動前俯角處，前高后低狀，使懸架的縱向運動瞬心位于能減少制動前俯角處，使制動時車身縱傾減少，達到保持車身有良好的穩(wěn)定性能使制動時車身縱傾減少，達到保持車身有良好的穩(wěn)定性能 。3）前、后輪采用獨立懸架）前、后輪采用獨立懸架 轎車前輪用麥弗遜式懸架，后輪用扭轉梁隨動臂式后懸架用轎車前輪用麥弗遜式懸架，后輪用扭轉梁隨動臂式后懸架用的非常廣泛。對

11、于扭轉量隨動臂式后懸架，支撐處采用橡膠襯套：的非常廣泛。對于扭轉量隨動臂式后懸架，支撐處采用橡膠襯套： 因橡膠襯套的橫截面方向上，按對角因橡膠襯套的橫截面方向上，按對角線方向開有楔形孔。結果在不同方向襯套線方向開有楔形孔。結果在不同方向襯套的剛度不一樣。即：的剛度不一樣。即：a在汽車縱軸線方向襯套的剛度小，緩在汽車縱軸線方向襯套的剛度小，緩沖性能和隔振性能均提高。沖性能和隔振性能均提高。b襯套的縱向剛度增大襯套的縱向剛度增大c襯套的總扭轉剛度增大襯套的總扭轉剛度增大 b、c兩項增大的原因是：兩項增大的原因是： 轉向行駛時，車輪與地面之間作用轉向行駛時，車輪與地面之間作用有側向力有側向力FY1、

12、 FY2 簡化作用到襯套上簡化作用到襯套上的力的力F1、F2和力矩和力矩M1、M2在在F1和和F2作作用下襯套內、外側相對移動，同時處于橡用下襯套內、外側相對移動，同時處于橡膠襯套內徑處的金屬隔套突肩壓緊橡膠襯膠襯套內徑處的金屬隔套突肩壓緊橡膠襯套，使之縱向剛度套，使之縱向剛度，扭轉剛度，扭轉剛度。減輕減輕軸轉向效應，操縱穩(wěn)定性好。軸轉向效應，操縱穩(wěn)定性好。四、輔助元件結構分析四、輔助元件結構分析1橫向穩(wěn)定器橫向穩(wěn)定器 車身振動固有頻率車身振動固有頻率 ，減小懸架垂直剛度減小懸架垂直剛度C，可使可使n，結果平順性得到改善，結果平順性得到改善 。又又懸架側傾角剛度懸架側傾角剛度CC，減小減小C又

13、使又使C減小，結果車減小，結果車身側傾角身側傾角，舒適性，舒適性 設置橫向穩(wěn)定器可以在不增大設置橫向穩(wěn)定器可以在不增大C的條件下，增大的條件下，增大C，能很好，能很好解決平順性與舒適性的矛盾。通常使解決平順性與舒適性的矛盾。通常使C 1 C 2。2緩沖塊緩沖塊 僅用來限制懸架最大行程的緩沖塊僅用來限制懸架最大行程的緩沖塊 用半個橢圓形橡膠硫化到鋼板上制用半個橢圓形橡膠硫化到鋼板上制 成。如成。如 右圖所示右圖所示兼有輔助彈性元件作用的緩沖塊，兼有輔助彈性元件作用的緩沖塊， 用多孔聚氨脂制作。它的特點是：用多孔聚氨脂制作。它的特點是： 強度高、耐磨。強度高、耐磨。 2smcn 回目錄回目錄第三節(jié)

14、第三節(jié) 懸架主要參數(shù)的確定懸架主要參數(shù)的確定 一、懸架靜撓度一、懸架靜撓度f fc c 1.f1.fc c定義：定義： fc是指汽車滿載靜止時，懸架上的載荷是指汽車滿載靜止時，懸架上的載荷FW與懸架剛度與懸架剛度C之之比。即比。即fc=FW/C 2影響選取影響選取fc的因素的因素 cfn5cWfFC 車廂側傾角小前俯角小3、偏頻的概念、偏頻的概念 汽車前后懸架與其簧上質量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率是汽車前后懸架與其簧上質量組成的振動系統(tǒng)的固有頻率是影響汽車行駛平順性的主要參數(shù)之一?，F(xiàn)代汽車的質量分配系影響汽車行駛平順性的主要參數(shù)之一?，F(xiàn)代汽車的質量分配系數(shù)數(shù) 1，這樣可將汽車前后懸架簧上質量的振

15、動視為相互獨立。，這樣可將汽車前后懸架簧上質量的振動視為相互獨立。此時，汽車前后部分車身的固有振動頻率此時，汽車前后部分車身的固有振動頻率n1、n2稱稱為偏頻：為偏頻：11121mcn22221mcn 式中：式中：c1、c2為前后懸架的剛度（為前后懸架的剛度（N/cm); m1、m2為前后懸架的簧上質量（為前后懸架的簧上質量（kg) 。 當懸架的彈性特性為線性時有：當懸架的彈性特性為線性時有：111/ cgmfc222/cgmfc 分別代入上式有：分別代入上式有：115cfn225cfn 4、選取、選取fc時應遵守的原則時應遵守的原則 1）對轎車應保證有良好的平順性，即）對轎車應保證有良好的平

16、順性，即n低，低，fc大；大客車次之，大；大客車次之，載貨車居最后。載貨車居最后。 2）級別越高的轎車）級別越高的轎車n應越小，應越小，fc應增大。應增大。 3）fc2fc1 分析證明了分析證明了n1/n21時小。時小。 設計時應使設計時應使n1n2，即，即fc2fc1 5、 fc值取值范圍值取值范圍 設計時，先從為了保設計時，先從為了保 證證 汽車汽車 有良好的平順性，確定有良好的平順性，確定n， 然然 后由后由 式可算得式可算得fc，下面給出下面給出n的選定范圍：的選定范圍： n 車型 HZ HZ 備注 普通級以下 1.001.45 1.171.58 轎車 高級 0.801.15 0.98

17、1.30 貨車 1.502.10 1.702.17 nfc51n2n二、二、懸架的動撓度懸架的動撓度f fd d 1、fd定義：定義： 從滿載靜平衡位置開始，壓縮懸架到結構允許的最大變形（通常從滿載靜平衡位置開始，壓縮懸架到結構允許的最大變形（通常指緩沖塊壓到其自由高度的指緩沖塊壓到其自由高度的1/2或或2/3）時，車輪中心相對車架（車身）時，車輪中心相對車架（車身）的垂直位移。的垂直位移。2、影響選取、影響選取fd的因素的因素 fd 影響因素 要求 fd取 備注 壞路行駛舒適性 大 車型不同 不同 車架高度限制 小 車型不同， 使用條件、 車速、路面以及懸架剛度不一樣 3選取選取fd的原則的

18、原則 懸架剛度小、使用條件又不好的汽車，懸架剛度小、使用條件又不好的汽車，fd應取大，防止汽車行應取大，防止汽車行駛時經常撞擊限位塊，影響乘坐舒適性。駛時經常撞擊限位塊，影響乘坐舒適性。4推薦推薦fd的選取范圍的選取范圍 fd 車型 fd 轎車 79 大客車 58 貨車 69 三、三、懸架的彈性特性懸架的彈性特性 1定義定義 懸架受到的垂直外力懸架受到的垂直外力F與由此所引起的車輪中心相對于車架或車身與由此所引起的車輪中心相對于車架或車身位移位移f（懸架變形）之間的關系曲線。（懸架變形）之間的關系曲線。 懸架剛度：彈性特性曲線上某懸架剛度：彈性特性曲線上某點的切線與水平坐標軸夾角的點的切線與水

19、平坐標軸夾角的正切為該點剛度。正切為該點剛度。 如圖中如圖中8點剛度點剛度8點靜撓度是點靜撓度是fc cWfFctan2種類種類 懸架的彈性懸架的彈性f特性有：線性彈性特性、非線性彈性特性兩種。特性有：線性彈性特性、非線性彈性特性兩種。3特點特點1）線性彈性特性特點）線性彈性特性特點（1）定義：）定義： 懸架變形懸架變形f與所受垂直外力與所受垂直外力F之間呈固定比例變化時，彈性特性為一直線，之間呈固定比例變化時，彈性特性為一直線，稱之為線性彈性特性。稱之為線性彈性特性。（2）特點）特點 懸架的剛度懸架的剛度 = 常數(shù)常數(shù) m簧上質量簧上質量使用中由于使用中由于m的變化（空、半、滿載等），引起的

20、變化（空、半、滿載等），引起n變化。當空、半載時，變化。當空、半載時，n平順性變壞。平順性變壞。 超載時超載時m n平順性平順性。 cfFC mcn21 懸架動容量定義懸架動容量定義 懸架從滿載靜平衡的位置起，變形到結構允許的最懸架從滿載靜平衡的位置起，變形到結構允許的最大變形為止，消耗的功。大變形為止，消耗的功。 動容量大，懸架碰撞緩沖塊的可能性愈小。動容量大，懸架碰撞緩沖塊的可能性愈小。 具有線性特性的懸架，在具有線性特性的懸架，在n比較低的條件下與非線性比較低的條件下與非線性特性懸架比較，當動容量相同時，其動撓度增加很多特性懸架比較，當動容量相同時，其動撓度增加很多碰撞車架碰撞車架舒適性

21、舒適性。 上述情況下為了不碰撞車架，可抬高車架上述情況下為了不碰撞車架，可抬高車架hg汽汽車穩(wěn)定性車穩(wěn)定性。 2）非線性彈性特性）非線性彈性特性（1）定義）定義 懸架變形懸架變形f與所受垂直外力與所受垂直外力F之間，不呈固定比例變化時，彈性之間，不呈固定比例變化時，彈性特性為曲線，稱之非線性彈性特性。特性為曲線，稱之非線性彈性特性。（2）特點）特點 懸架的剛度懸架的剛度C是變化的是變化的要求其變化規(guī)律如下：要求其變化規(guī)律如下： 滿載位置附近（點滿載位置附近（點8）C要小，特性曲線平緩、平順性要小，特性曲線平緩、平順性。 空載位置附近（點空載位置附近（點2到點到點1）C要大，特性曲線變陡，碰撞要

22、大，特性曲線變陡，碰撞車架的機會車架的機會。 動載荷（或超載）位置附近（點動載荷（或超載）位置附近（點7以上）以上）C要大，曲線變陡，擊要大，曲線變陡，擊穿緩沖塊的機會穿緩沖塊的機會。 圖中兩端（圖中兩端（21和和7以上）以上）C大，大，在動容量不變的條件下在動容量不變的條件下fd。4影響選取彈性特性的因素影響選取彈性特性的因素 根據(jù)上述歸納如下：根據(jù)上述歸納如下： 四、四、后懸架主、副簧剛度的分配后懸架主、副簧剛度的分配 只有主簧的鋼板彈簧懸架，其彈性特性為線性。有主簧又只有主簧的鋼板彈簧懸架，其彈性特性為線性。有主簧又有副簧的鋼板彈簧懸架的彈性特性是非線性的。有副簧的鋼板彈簧懸架的彈性特性

23、是非線性的。 1 . 工作特點工作特點 分兩個階段：分兩個階段：1）空載及小載荷工況下，只有主簧工作，）空載及小載荷工況下，只有主簧工作，副簧不參與工作。從結構變形看，主簧仍副簧不參與工作。從結構變形看，主簧仍是下凹狀，隨載荷增加向平的狀態(tài)接近。是下凹狀，隨載荷增加向平的狀態(tài)接近。隨之副簧與托架之間的間隙逐漸減小。此隨之副簧與托架之間的間隙逐漸減小。此階段懸架的彈性特性是線性的，且剛度階段懸架的彈性特性是線性的，且剛度C較小。較小。 2）載荷增加到）載荷增加到FK瞬間，副簧與托架之間間隙消除。從此，副簧與主簧瞬間，副簧與托架之間間隙消除。從此，副簧與主簧共同承擔作用在懸架上的載荷。剛度共同承擔

24、作用在懸架上的載荷。剛度C增大，懸架的彈性特性曲線變陡。增大，懸架的彈性特性曲線變陡。 2載荷分配載荷分配 主副簧共同工作時，作用到主、副簧上的載荷按它們的剛度成正比分主副簧共同工作時，作用到主、副簧上的載荷按它們的剛度成正比分配。配。 3剛度分配剛度分配 設計有副簧的懸架，需要確定兩個參數(shù)：設計有副簧的懸架，需要確定兩個參數(shù)： 1）主副簧之間的剛度分配。）主副簧之間的剛度分配。2）副簧開始參加工作時的載荷。）副簧開始參加工作時的載荷。 具體確定剛度分配的方法有兩種：具體確定剛度分配的方法有兩種：1）考慮的原則是：）考慮的原則是： 使空載時懸架頻率使空載時懸架頻率n0(f0)、滿載時懸架的頻率

25、、滿載時懸架的頻率nc(fc)，副簧起作用前瞬間，副簧起作用前瞬間的振動頻率的振動頻率nk(fk)、起作用后懸架的頻率、起作用后懸架的頻率na(fa)相差不大，即保證汽車滿載相差不大，即保證汽車滿載和空載平順性良好為基本出發(fā)點。和空載平順性良好為基本出發(fā)點。 由由 式可知：式可知：（1）只有主簧工作時，）只有主簧工作時，C不變，隨不變，隨F，n （2）副簧參加工作瞬間）副簧參加工作瞬間C，n。當。當F繼續(xù)繼續(xù)時，時，n又又 由圖可知只要做到由圖可知只要做到n0、nc、nk、na相近，汽車的平順性在空、滿載相近，汽車的平順性在空、滿載和副簧起作用前后等均良好。和副簧起作用前后等均良好。 Fcn5

26、FcnfnCFffFC55又結論：副簧在空載與滿載載荷比例結論：副簧在空載與滿載載荷比例中項時起作用，可保證在使用范圍中項時起作用，可保證在使用范圍內頻率變化不大。內頻率變化不大。 整理與式得副簧、主簧剛整理與式得副簧、主簧剛度比為度比為 本方法適用于半載運輸狀況少本方法適用于半載運輸狀況少時的車輛時的車輛 1/macco/ FFw0wFFFk0w2FFFk具體做法：具體做法： 令 又 將代入，整理后得：將代入，整理后得：ckannnn0fn5ckaffff0)()(w00amcmkkamkamCCFfCFfCCFfCFfammkmamkCCFCFCFCCFw0)()(w0amkamkCCFF

27、CCFF2）第二種方法第二種方法 使副簧開始起作用時的載荷等于空載與滿載時懸架載荷的平均值，使副簧開始起作用時的載荷等于空載與滿載時懸架載荷的平均值，F(xiàn)k=0.5(F0+FW)，并使，并使Fo和和Fk間的平均載荷對應的頻率與間的平均載荷對應的頻率與Fk和和FW間平均載間平均載荷對應的頻率（靜撓度）相等，即圖中荷對應的頻率（靜撓度）相等，即圖中f1=f2 FW、F0和和Cm是已知的，是已知的，用上式求得用上式求得Ca 本方法適用于經常處于半載運輸條件下的車輛。本方法適用于經常處于半載運輸條件下的車輛。 )(220amkwmkCCFFCFFmwkakmkCFFCFFCFF)()()(00)()(0

28、0FFCFFCwmkakwmaFFFFCC00322322/32222000000000maWWmaWWWmawWmawkCCFFFFCCFFFFFFCCFFFFFCCFFF即則令即又五、懸架側傾角剛度及其在前后軸的分配五、懸架側傾角剛度及其在前后軸的分配 1懸架側傾角剛度定義懸架側傾角剛度定義 簧上質量產生單位側傾角時懸架給車身的彈性恢復力矩?；缮腺|量產生單位側傾角時懸架給車身的彈性恢復力矩。2懸架側傾角剛度對下列使用性能有影響懸架側傾角剛度對下列使用性能有影響 側 傾 角 剛 度 使 用 性 能 備 注 過 小 乘 員 乘 坐 舒 適 感不 好 乘 員 乘 坐 安 全 感不 好 側 傾角

29、剛度 過 大 乘 員 缺 乏 發(fā) 生 側翻 感 覺 ， 后 輪 側 傾角 大， 過 多 轉 向性 車 身 側 傾 角 大 車 身 側 傾 角 大 車 身 側 傾 角 小 由定義側傾角剛度越大，在相同車身側傾角條件下，恢復力矩也應大，由定義側傾角剛度越大，在相同車身側傾角條件下，恢復力矩也應大，結果作用到輪胎的負荷結果作用到輪胎的負荷。 3車身側傾角車身側傾角 當側向慣性力等于當側向慣性力等于0.4倍車重時，車身側傾角在下列范圍倍車重時，車身側傾角在下列范圍 側傾角 車型 車 身 側 傾角 備注 轎車 2.5040 貨車 6070 前后懸架側傾角剛度的匹配前后懸架側傾角剛度的匹配 前后懸架側傾角

30、剛度的分配影響前后輪側偏角大小，要求汽車前后懸架側傾角剛度的分配影響前后輪側偏角大小，要求汽車轉彎行駛時轉彎行駛時,在在0.4g側向加速度作用下側向加速度作用下1-2=1030內，為滿足不足轉內，為滿足不足轉向特性要求，應使前懸架側傾角剛度略大于后懸架的側傾角剛度。向特性要求，應使前懸架側傾角剛度略大于后懸架的側傾角剛度。 轎車前后懸架側傾角剛度比值為轎車前后懸架側傾角剛度比值為1.42.6。 回目錄回目錄O、彈性元件結構分析、彈性元件結構分析 第四節(jié)第四節(jié) 彈性元件的計算彈性元件的計算 變厚少片簧比多片減少變厚少片簧比多片減少20%40%的質量。的質量。 油氣和空氣彈簧比多片鋼板彈簧輕油氣和

31、空氣彈簧比多片鋼板彈簧輕50%扭桿彈簧本身固定在車架上，扭桿彈簧本身固定在車架上，簧下質量小?；上沦|量小。板簧軸銷處要求每天或行駛板簧軸銷處要求每天或行駛500公里保養(yǎng)一次，即加注潤滑脂。公里保養(yǎng)一次，即加注潤滑脂。板簧在交變應力作用下，并受污泥、濁水腐蝕，易產生細而深裂紋板簧在交變應力作用下，并受污泥、濁水腐蝕，易產生細而深裂紋 發(fā)展成疲勞裂紋。發(fā)展成疲勞裂紋。 板簧板簧 壽命壽命 好路好路 1015萬萬km 壞路壞路 11.5萬萬km 一般一般 45萬萬km 空氣彈簧氣囊壽命是板簧四倍空氣彈簧氣囊壽命是板簧四倍.一、鋼板彈簧一、鋼板彈簧 （一）布置方案（一）布置方案 縱置鋼板彈簧 對稱式

32、不對稱式 對稱式：鋼板彈簧中部在車軸上的固定中心至兩端卷耳中心距離相等對稱式：鋼板彈簧中部在車軸上的固定中心至兩端卷耳中心距離相等不對稱式：鋼板彈簧中部在車軸（橋）上的固定中心至兩端卷耳中心距離不對稱式：鋼板彈簧中部在車軸（橋）上的固定中心至兩端卷耳中心距離不相等不相等 。 二、主要參數(shù)的確定二、主要參數(shù)的確定 由總體布置給出的初始條件：由總體布置給出的初始條件：G1、G2 滿載靜止時，汽車前、后軸（橋）負荷滿載靜止時，汽車前、后軸（橋）負荷Gu1、Gu2 簧下部分荷重簧下部分荷重 鋼板彈簧載荷：鋼板彈簧載荷：Fw1 =（G1 - Gu1）/2Fw2 =（G2 - Gu2）/2L 汽車軸距汽車

33、軸距 已選定的參數(shù)：已選定的參數(shù)：fcfd1. 滿載弧高滿載弧高fa 1）定義：）定義： fa是指鋼板彈簧裝到車軸上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與是指鋼板彈簧裝到車軸上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與 兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差。兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差。 2）影響選?。┯绊戇x取fa的因素的因素 fa 影 響 因 素 要 求 fa取 備 注 車 身 高 度 小 （ fa =0） fa增 大 ，車 身 高 度 增 加 ， hg增 加 板 簧 工 作 應 力 變 化 幅 度 零 板 簧 在 對 稱 位 置 上 工 作 板 簧 工 作 中 的 塑 性 變 形 小 fa

34、略 大 于 零 可 以 補 償 塑 性 變 形 動 撓 度 fd 大 保 證 有 足 夠 的 fd 10 20 mm 鋼板彈簧長度鋼板彈簧長度L 1）定義：鋼板彈簧伸直后，兩卷耳）定義：鋼板彈簧伸直后，兩卷耳中心之間的距離中心之間的距離 。2）影響選?。┯绊戇x取L的因素的因素 3.）fa的推薦值的推薦值 影響因素 L 要求L取 備 注 鋼板彈簧的 工作應力 盡可能長些 鋼板彈簧的 剛度 盡可能長些 鋼板彈簧的 縱向角剛度 盡可能長些 總體布置 短 些 因扭轉力矩產生的應力 盡可能長些 軸距短的汽車 短 些 車頭形式 平頭車前懸架 布置困難 26)(/KSLEhfcw3048)(/KSLEJC4

35、2/CLC LrEh/2 縱向角剛度縱向角剛度C的定義：的定義： 鋼板彈簧產生單位縱向轉角時，作用到鋼板彈簧上的縱向力矩（鋼板彈簧產生單位縱向轉角時，作用到鋼板彈簧上的縱向力矩（T）值。即值。即 分析上式可知：在垂直剛度不變的條件下，分析上式可知：在垂直剛度不變的條件下，CL2 所以所以L增加的同增加的同時時C也上升，結果因縱向扭轉力矩也上升，結果因縱向扭轉力矩T引起的變形減少（即引起的變形減少（即角減少）導致角減少）導致縱向扭轉力矩縱向扭轉力矩T產生的應力減少：產生的應力減少： 3）選?。┻x取L的原則的原則 在總布置允許的條件下，在總布置允許的條件下，L盡可能選長些。盡可能選長些。 42CL

36、TCLLEh12所以4）推薦）推薦L的選取范圍的選取范圍 3. 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定 1）鋼板斷面寬度）鋼板斷面寬度b (1) 影響選取影響選取b的因素的因素 參數(shù) b 影響因素 要求 b 取 備注 增加卷耳強度 寬 因為傳力復雜，故有必要加強 減少鋼板彈簧片數(shù) 寬 片數(shù)少了，片間摩擦減少，總厚變小 增加轉向輪轉角 窄 減少鋼板彈簧 扭曲應力 窄 指汽車車身側傾時 （2） 鋼板彈簧各片平均厚度鋼板彈簧各片平均厚度hp的確定的確定 鋼板彈簧的總慣性矩鋼板彈簧的總慣性矩Jo的確定：的確定： 鋼板彈簧總截面系數(shù)鋼板彈簧總截面系數(shù)Wo： 鋼板彈簧的平均厚度鋼板彈簧的平均厚度

37、hp： （3） 推薦推薦b的選取范圍：的選取范圍： b=(610) hp ， b應符合國標應符合國標2） 鋼板彈簧片厚鋼板彈簧片厚h的選擇的選擇 （1） 影響選擇影響選擇h的因素的因素 ECKSLJ4830)( wWSKLFW40)(002WJhpS U形螺栓的中心距，形螺栓的中心距，mm。K U形螺栓夾緊彈簧后的無形螺栓夾緊彈簧后的無 效長度系數(shù)。剛性夾緊效長度系數(shù)。剛性夾緊 k=0.5，撓性夾緊，撓性夾緊k=0。C 鋼板彈簧的垂直剛度，鋼板彈簧的垂直剛度， （N/mm）；）； 撓度增大系數(shù)，以下式初撓度增大系數(shù)，以下式初算：算： )5 . 01 (04. 15 . 1=n1/n0，n1 為

38、與主片等為與主片等長的重疊片數(shù)，長的重疊片數(shù)，n0 為總為總片數(shù)。片數(shù)。 參數(shù) h 影響因素 要求 h 取 備注 減少 薄 Jo影響 C 減少 薄 C 影響平順性 減少片數(shù) n 厚 加強主片強度 厚 制造工藝 厚度組數(shù)少 各片壽命相近 厚度差別小 1230/ )(nbhJ 3048)/()(KSLEJC3） 鋼板斷面形狀鋼板斷面形狀 （1）鋼板斷面形狀不同的原因）鋼板斷面形狀不同的原因圖圖a示出的矩形斷面鋼板彈簧中性軸在對稱位置處。示出的矩形斷面鋼板彈簧中性軸在對稱位置處。工作時，上、下表面的拉、壓應力絕對值相等。工作時，上、下表面的拉、壓應力絕對值相等。 因為材料抗壓能力大于抗拉能力，所以，

39、受拉應力因為材料抗壓能力大于抗拉能力，所以，受拉應力 的上表面先行損壞。的上表面先行損壞。 移動中性軸可以使拉應力下降，壓應力上升，壽命提高。移動中性軸可以使拉應力下降，壓應力上升，壽命提高。（2） 選取片厚的原則選取片厚的原則 h應當符合國家標準規(guī)格應當符合國家標準規(guī)格 h選用選用=(1 0.1)h計算計算 厚度組數(shù)厚度組數(shù)三組，而且三組，而且hmax/hmin1.5 相鄰兩組的厚度比相鄰兩組的厚度比1.25 計算hhnnii)1.01(11（2）舉例）舉例 a) 矩形斷面 b) T形斷面 c) 單面拋物線邊緣斷面 d) 單面有雙槽斷面但會導致制造工藝復雜。4） 鋼板彈簧片數(shù)鋼板彈簧片數(shù)n（

40、1） 影響選取片數(shù)影響選取片數(shù)n的因素的因素 n 影 響 因 素 要 求 n 取 備 注 制 造 少 裝 配 少 減 少 干 摩 擦 少 提 高 平 順 性 等 強 度 多 材 料 利 用 率 多 （2）推薦）推薦n值取用范圍值取用范圍 n 鋼 板 彈 簧 形 式 n(片 ) 備 注 多 片 鋼 板 彈 簧 6 14 重 型 貨 車 可 達 20 少 片 鋼 板 彈 簧 1 4 （三）（三） 各片長度的確定各片長度的確定 1. 作圖法作圖法 、先將各片厚的立方值、先將各片厚的立方值hi3按同一比例尺沿縱坐標繪出。按同一比例尺沿縱坐標繪出。、沿橫坐標量出主片長度的一半、沿橫坐標量出主片長度的一半

41、L/2和和U形螺栓中心距之半形螺栓中心距之半S/2，得到，得到A， B兩點。兩點。、連接、連接A、B得到三角形鋼板彈簧的展開圖，得到三角形鋼板彈簧的展開圖，AB線與各葉片上側邊的交線與各葉片上側邊的交 點即為各片的長度。點即為各片的長度。、若有與主片等長的重疊片，就從、若有與主片等長的重疊片，就從B點到最后一個重疊片的端點（上側點到最后一個重疊片的端點（上側 邊）連成一直線，此直線與各片上側邊交點即為各片長度。邊）連成一直線，此直線與各片上側邊交點即為各片長度。、按、按、求得各片的長度以后，需要圓整而得到各片的實際長度。裝求得各片的長度以后，需要圓整而得到各片的實際長度。裝 有卡箍的葉片，端部

42、應略伸出卡箍外少許。有卡箍的葉片，端部應略伸出卡箍外少許。2. 為什么用為什么用hi3作圖作圖u多片、等厚、等應力鋼板彈簧，相當于由兩個三角形鋼板構成雙多片、等厚、等應力鋼板彈簧，相當于由兩個三角形鋼板構成雙 臂單片臂單片 板簧。板簧。u因為布置上的困難，將單片板簧按照同一寬度因為布置上的困難，將單片板簧按照同一寬度b切割為若干片，再切割為若干片，再 疊放疊放 構成等應力板簧。構成等應力板簧。u剪開前等應力梁的慣性矩剪開前等應力梁的慣性矩:u剪開后疊放的多片板簧慣性矩不變剪開后疊放的多片板簧慣性矩不變, 即即B=bn u若各片厚度不等，有三組若各片厚度不等，有三組(h1、h2、h3)，每組各有

43、，每組各有n1、n2、n3片，則片，則 3121BhJ 3121bnhJ 可見：可見：B和和h1/h、h2/h、h3/h是三次方關系。所以應該用厚度立方值是三次方關系。所以應該用厚度立方值畫到縱坐標上。畫到縱坐標上。 h 為h1、h2、h3的平均厚度 所以 )()()(321333231hhnhhnhhnbB)()(3333223111213121333322311121333121332212123111211hnhnhnbBhhnhnhnbJhbnJhbnJhbnJ（四）（四） 鋼板彈簧剛度驗算鋼板彈簧剛度驗算 1為什么要驗算剛度？為什么要驗算剛度？ 在此之前，理論上需要的在此之前，理論上

44、需要的Jo是用是用 式計算出來的。式計算出來的。 之后，靠選取之后，靠選取n.h.b,來保證來保證Jo 。因此帶來如下問題：。因此帶來如下問題： 1）b、h應符合標準，即圓整過，所以實際慣性矩與理論上出現(xiàn)差別。應符合標準，即圓整過，所以實際慣性矩與理論上出現(xiàn)差別。 2）式中）式中是用是用 算出，式中只考慮了片數(shù)，算出，式中只考慮了片數(shù)， 沒有考慮沒有考慮 板簧的形狀，不夠準確板簧的形狀，不夠準確 。 3）上述公式是簡化公式）上述公式是簡化公式 2 計算板簧剛度的共同曲率法計算板簧剛度的共同曲率法 假設：假設：1）同一截面上各片曲率半徑變化值相同）同一截面上各片曲率半徑變化值相同 2）各片承受的

45、彎矩正比于其慣性矩）各片承受的彎矩正比于其慣性矩 3）截面上各片的彎矩之和等于外力所引起的力矩）截面上各片的彎矩之和等于外力所引起的力矩 ECJKSL48/)(30)(31210nbhJ )5 . 01 (04. 1/5 . 101nnl1、lk+1主片和第（主片和第（k+1）片的一半長度）片的一半長度E材料彈性模量材料彈性模量經驗修正系數(shù)經驗修正系數(shù) =0.900.94l1用主片長度的一半代入得到的是鋼板彈簧總成自由剛度用主片長度的一半代入得到的是鋼板彈簧總成自由剛度Cj (l1-0.5ks)代入得到的是鋼板彈簧總成夾緊剛度代入得到的是鋼板彈簧總成夾緊剛度Cz 計算公式：計算公式： 1111

46、1111131116kiikkiikkknkkkkJYJYllYYEC)()(（五）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高（五）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高Ho及曲率半徑計算及曲率半徑計算 1鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高Ho 1）Ho定義定義 鋼板彈簧各片裝配后，在預壓縮和鋼板彈簧各片裝配后，在預壓縮和U型螺栓夾緊前，型螺栓夾緊前，主片上表面與兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度主片上表面與兩端（不含卷耳孔半徑）連線間的最大高度差差Ho。 2） Ho的計算公式的計算公式 H0=(fc+fa+f) f鋼板彈簧總成用鋼板彈簧總成用U形螺栓夾緊后引起的弧高變化量。形螺栓夾

47、緊后引起的弧高變化量。3) 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑Ro證明：證明：abcbdc所以所以22)(3(LffSLSfca0208HLR 020020008L22HRHlRHllR4）鋼板彈簧在自由狀態(tài)下的曲率半徑的確定）鋼板彈簧在自由狀態(tài)下的曲率半徑的確定（1）自由狀態(tài)下曲率半徑的特點）自由狀態(tài)下曲率半徑的特點各片曲率半徑不同，如圖所示：主片附近的幾片曲率半徑比較大，各片曲率半徑不同，如圖所示：主片附近的幾片曲率半徑比較大，片越短，曲率半徑越小。片越短，曲率半徑越小。裝配夾緊之后，各片曲率半徑相同。裝配夾緊之后，各片曲率半徑相同。（2）自由狀態(tài)下曲率半

48、徑不同的原因）自由狀態(tài)下曲率半徑不同的原因 保證各片有相同的壽命保證各片有相同的壽命 由式由式 可知：可知： 在承受垂直載荷作用時，片厚越厚的片應力在承受垂直載荷作用時，片厚越厚的片應力稍大。稍大。 主片又承受其它力。故早于其它片損壞的機會多。主片又承受其它力。故早于其它片損壞的機會多。 當將各片曲率半徑作成不一樣時，裝配后用當將各片曲率半徑作成不一樣時，裝配后用U形螺栓夾緊。形螺栓夾緊。有些片產生負的預應力。有些片則產生正的預應力。工作時產生有些片產生負的預應力。有些片則產生正的預應力。工作時產生的應力與之合成。使各片應力大致接近。壽命也接近。的應力與之合成。使各片應力大致接近。壽命也接近。

49、 )(26KSLEhf 減輕主片的工作條件減輕主片的工作條件a 各片厚度不一樣，各片曲率半徑也作成不同。目的是利用各片曲率各片厚度不一樣，各片曲率半徑也作成不同。目的是利用各片曲率半徑不同，裝配夾緊后各片之間貼合良好，當載荷小時，各片也都能半徑不同，裝配夾緊后各片之間貼合良好，當載荷小時，各片也都能參加工作，減輕主片負荷。參加工作，減輕主片負荷。b 若各片曲率半徑相同，在車輪自由落下時，下面幾片松脫（因為有若各片曲率半徑相同，在車輪自由落下時，下面幾片松脫（因為有U形螺栓，不會散開）、車輪、車軸的質量由主片承擔，不合理。形螺栓，不會散開）、車輪、車軸的質量由主片承擔，不合理。 （3）要求）要求

50、 各片自由狀態(tài)下具有的曲率半徑，經裝配夾緊后產生的預應力，各片自由狀態(tài)下具有的曲率半徑，經裝配夾緊后產生的預應力，能保證各片有相同的疲勞強度。能保證各片有相同的疲勞強度。 （4）各片自由狀態(tài)下的曲率半徑）各片自由狀態(tài)下的曲率半徑Ri的確定的確定 21 000iiiEhRRR Rii片自由狀態(tài)下的曲率半徑片自由狀態(tài)下的曲率半徑 Ro總成自由狀態(tài)下的曲率半徑總成自由狀態(tài)下的曲率半徑 0i各片彈簧預應力各片彈簧預應力 E材料彈性模量材料彈性模量2.1x105 N/mm2 hii片的厚度片的厚度 因為因為Ro已知。所以只要知道已知。所以只要知道0i用上式可以算出用上式可以算出Ri （5）0i的確定原則

51、的確定原則 選取選取0i時要求作到下述兩點：時要求作到下述兩點：1）裝配前各片彈簧片間間隙相差不大。裝配后貼合良好）裝配前各片彈簧片間間隙相差不大。裝配后貼合良好2）適當降低主片及相鄰長片的應力，保證有足夠的使用壽命。原則：）適當降低主片及相鄰長片的應力，保證有足夠的使用壽命。原則： 各片厚度相同的鋼板彈簧各片厚度相同的鋼板彈簧0i不宜選取過大。不宜選取過大。 各片厚度不同的鋼板彈簧，厚片各片厚度不同的鋼板彈簧，厚片0i可取大些?？扇〈笮?。 （六）鋼板彈簧總成弧高的核算（六）鋼板彈簧總成弧高的核算 1 為什么要核算鋼板彈簧總成弧高？為什么要核算鋼板彈簧總成弧高？ 因為葉片自由狀態(tài)下的曲率半徑因

52、為葉片自由狀態(tài)下的曲率半徑Ri是經選是經選0i再用式再用式計算出。裝配后鋼板彈簧總成自由狀態(tài)的弧高計算出。裝配后鋼板彈簧總成自由狀態(tài)的弧高H0與用式與用式R0=L2/8H0計算有出入并影響車身高度發(fā)生變化。計算有出入并影響車身高度發(fā)生變化。 因為因為 式中式中Ro、E不變。若各片不變。若各片h一樣，一樣，Ri=f(0i) 所以所以0i取小些可以滿足取小些可以滿足 原原則一?；谕焕碛扇舾髌瑒t一?；谕焕碛扇舾髌琱i不同不同Ri=f(0i，hi) 所以所以0i可以取大些?？梢匀〈笮?。 （6）推薦）推薦0i的取值范圍的取值范圍 預應力從長片到短片由負值逐漸增至正值。預應力從長片到短片由負值逐漸

53、增至正值。 14片長片疊加出負的預應力，短片疊加正的預應力。片長片疊加出負的預應力，短片疊加正的預應力。 主片根部的工作應力與預應力疊加后的合成應力要在主片根部的工作應力與預應力疊加后的合成應力要在300350 N/mm2 21 000iiiEhRRR21 000iiiEhRRR2. 核算用公式核算用公式 等厚葉片等厚葉片Ro用下式計算：用下式計算： 鋼板彈簧總成弧高鋼板彈簧總成弧高H用下式計算用下式計算 兩式核算結果應相近。兩式核算結果應相近。 如果相差較大須從新選取如果相差較大須從新選取0i再核算。再核算。 （七）鋼板彈簧強度計算（七）鋼板彈簧強度計算 niiniiiLRLR110/102

54、0028)(8RLHfffHRLHac用制動工況：制動工況：前板簧受前板簧受力最大。力最大。后半段出后半段出現(xiàn)最大應現(xiàn)最大應力。力。0211211max)()(WllCllmG1110212111max)()(bhmGWllCllmG1220212122max)()(bhmGWllCllmG02121)(WlllKlGi021211)(Wlll lF0W3. 卷耳和彈簧銷的強度核算卷耳和彈簧銷的強度核算 1) 受力分析受力分析 部位 核算公式 許用應力N/mm2 備 注 主片卷耳 （彎曲+拉或壓） 350 30、40 34 彈簧銷 （擠壓） 20、20Cr 79 Fx-縱向力 Fx -靜、 滿

55、、 端部載荷 D-卷耳內徑 b-板簧寬 h1-主片厚 d-銷直徑 1211)(3bhFbhhDFxxbdFxz（八）（八） 少片彈簧少片彈簧 1. 特點特點 : 1）片數(shù)）片數(shù)n少，少，1nl2(2-1)或或2h18mm h2 12 20mm )ll ()hh(A1212)ll ()lhlh(B12122121ll21hh二、扭桿彈簧二、扭桿彈簧 1.扭桿彈簧分類與布置 1）分類 扭桿彈簧根據(jù)斷面不同形狀分根據(jù)彈性元件數(shù)量不同分圓形管形片形組合式單桿式串聯(lián)并聯(lián)2）在汽車上的布置）在汽車上的布置 2 . 結構形式分析結構形式分析 布置特點不同布置特點不同橫橫 置置斜斜 置置縱縱 置置3 圓形斷面

56、扭桿設計圓形斷面扭桿設計 1）扭桿直徑）扭桿直徑d 扭桿應有足夠的強度。在承受最大扭矩作用時不能損壞。扭桿應有足夠的強度。在承受最大扭矩作用時不能損壞。 Mmax作用在扭桿上的最大扭矩作用在扭桿上的最大扭矩許用扭轉切應力許用扭轉切應力 800 900MPa3max)(M16d2) 扭桿有效長度扭桿有效長度L G切變模量切變模量 G=7.7x104MPaCn扭轉剛度扭轉剛度 設計時先根據(jù)平順性要求選定懸架剛度設計時先根據(jù)平順性要求選定懸架剛度C，而懸架剛度又與扭桿，而懸架剛度又與扭桿扭轉剛度成正比。所以，扭轉剛度不宜過大，以防汽車平順性變壞。扭轉剛度成正比。所以，扭轉剛度不宜過大，以防汽車平順性

57、變壞。 分析和式：分析和式：（1） 將式改寫為將式改寫為 可見如欲減少可見如欲減少d，即使僅減少，即使僅減少d，因為，因為正比于正比于1/d3，會使，會使大大地增加，強度不夠，所以大大地增加，強度不夠，所以d不能隨便減少。不能隨便減少。（2）將式改寫成）將式改寫成 。可見在?？梢娫贚不變的條件下，如能減少不變的條件下，如能減少d，因為因為Cn正比于正比于d4所以所以Cn大大地減少，平順性變好。大大地減少，平順性變好。（3）在）在d不能減少的情況下，又要滿足減少不能減少的情況下，又要滿足減少Cn，提高平順性，唯一，提高平順性，唯一可行的辦法就是加長可行的辦法就是加長L。加長加長L會因總布置有困難

58、，不得不采用組合式扭桿會因總布置有困難，不得不采用組合式扭桿 n4c32GdL3max16dMLGdCn3243) 材料材料 40Cr , 45CrNiMoVA, 42CrMo,50CrV,經過預扭處理和噴丸處理。經過預扭處理和噴丸處理。 4）端部形狀）端部形狀 如用三角形花鍵，花鍵角度若取太小，載荷分布不均勻；如用三角形花鍵，花鍵角度若取太小，載荷分布不均勻； 花鍵角度若取太大，套管會因強度不足而裂開花鍵角度若取太大，套管會因強度不足而裂開 一般應選用一般應選用90三角花鍵或漸開線花鍵三角花鍵或漸開線花鍵 六角形端部組合式用的多六角形端部組合式用的多 5）端部尺寸）端部尺寸 扭桿彈簧分三部分

59、：扭桿彈簧分三部分：端部、過渡段、桿部，端部、過渡段、桿部，過渡段又有錐度過渡和圓弧過渡兩種：過渡段又有錐度過渡和圓弧過渡兩種：（1）端部尺寸 推薦： D=(1.2 1.3)d L1=0.4D （2）過渡段尺寸）過渡段尺寸 推薦：端部到桿部用推薦：端部到桿部用30夾角椎體過渡，使之應力集中最小夾角椎體過渡，使之應力集中最小 過渡段長：過渡段長：Lg =(D-d)/2tg15 過渡圓角：過渡圓角： r=1.5d （3）有效長度）有效長度Le 過渡段過渡段Lg中中(Lg-Le)不起扭桿作用，稱之為非有效部分不起扭桿作用，稱之為非有效部分過渡段中過渡段中Le一段起扭桿作用，稱之為有效長度一段起扭桿作

60、用，稱之為有效長度Le錐度過渡時：錐度過渡時： （4）扭桿的工作長度）扭桿的工作長度L L=Lo+2Le 32geDdDdDd3LL回目錄回目錄三、空氣彈簧三、空氣彈簧（一）空氣懸架的組成與空氣彈簧的分類（一）空氣懸架的組成與空氣彈簧的分類 1、空氣懸架組成、空氣懸架組成 由壓氣機、油水分離器、調壓閥、儲氣筒、高度控制閥、控制連桿、由壓氣機、油水分離器、調壓閥、儲氣筒、高度控制閥、控制連桿、空氣彈簧、儲氣罐、空氣濾清器和管路、導向傳力桿、減振器、空氣彈簧、儲氣罐、空氣濾清器和管路、導向傳力桿、減振器、橫向穩(wěn)定器等部分組成。橫向穩(wěn)定器等部分組成。2、空氣彈簧的分類、空氣彈簧的分類1) 空氣彈簧空