鋼板彈簧懸架的設計

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--內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--鋼板彈簧懸架的設計(總52頁)鋼板彈簧的剛度驗算在各片的長度和斷面尺寸確定后就可以用精確的剛度計算公式對剛度進行進一步的計算。一般可以用共同曲率法或集中載荷法進行計算，本設計采用共同曲率法。共同曲率法由前蘇聯(lián)的帕爾斯基提出，該方法的基本假設前提是板簧受載后各葉片在任一截面上都具有相同的曲率。主要優(yōu)點是計算方便，其缺點是由此式計算出的剛度略有偏大，可以使用經(jīng)驗修正系數(shù)修正，其誤差不超過。共同曲率法剛度計算公式為式：式（）式中—第片及以上各片截面慣性距之和的倒數(shù)，即—第片鋼板彈簧的慣性距；—；—第片鋼板彈簧的半長；—經(jīng)驗修正系數(shù)，，轎車取上限，載貨車取下限，本設計取。在計算鋼板彈簧剛度時，數(shù)據(jù)如表：表主簧單獨作用時剛度計算中的參數(shù)值12345670128256323471552630代入上式得：總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計算彈簧總成自由弧高的確定彈簧總成在自由狀態(tài)下弧高是由滿載弧高、滿載靜變形及彈簧總成在U形螺栓夾緊后引起弧高變化三部分組成的。式（）式中—靜撓度；—滿載弧高，為了使板簧滿載時在對稱位置工作，一般希望它等于零。但考慮到使用中的塑性變形，也為了不使動撓度過小，需用給予補償，的值在10～30之間，本處取20。鋼板彈簧在預壓縮時產(chǎn)生的塑性變形計算如式：式（）以上數(shù)值代入式得：各片副簧自由狀態(tài)下曲率半徑的確定鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下曲率半徑：式（）因各片鋼板在自由狀態(tài)下和裝配后的曲率半徑不同，裝配后各片產(chǎn)生預應力，其值確定了自由狀態(tài)下的曲率半徑。各片自由狀態(tài)下做成不同曲率半徑的目的是：使各片厚度相同的鋼板彈簧裝配后能更好的貼緊，減少主片工作應力，使各片壽命更接近。彈簧各片預應力的選擇，原則上應考慮以下兩個因素：(1)彈簧各片未裝配前，各片間隙不要相差太大，各片裝配后，應使各片能很好配合。(2)由于主片受力復雜，為保證主片及長片有較長使用壽命，希望適當降低主片及長片應力。基于上述原因，選擇各片預應力時，片厚相等的鋼板彈簧，各片預應力值不宜過大。對片厚不等的彈簧，厚片預應力大一些。一般推薦主片在根部的工作應力與預應力疊加后的合成應力約為300～350N／mm。預應力從長片到短片由負值逐漸增至正值的。并且在確定各片預應力時，理論上應滿足各片彈簧在根部出的預應力所造成的彎矩之代數(shù)和等于零。即或式因為此鋼板彈簧設計的各片的斷面尺寸相同，故應力之和要為零。所以分別取，見表：表鋼板彈簧各片預應力矩形斷面鋼板彈簧自由狀態(tài)下曲率半徑可由式確定式（）式中—第片彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑—第片板簧厚度得第片自由曲率見表：表各片自由曲率鋼板彈簧總成弧高的核算由于鋼板彈簧各片在自由狀態(tài)下的曲率半徑是經(jīng)選取預應力后用式計算，受其影響，裝配后鋼板彈簧總成自由狀態(tài)下的弧高與用計算結果會不同。因此，需要核算鋼板彈簧總成的弧高[14]。根據(jù)最小勢能原理，鋼板彈簧總成的穩(wěn)定平衡狀態(tài)是各片勢能總和最小狀態(tài)，由此可求得等厚葉片彈簧的為式（）式中，為鋼板彈簧第片的長度鋼板彈簧總成的弧高為式（）用式與用式求得的鋼板彈簧總成弧高結果相近，所以選用的預應力合理。

第五章設計圖紙以下視圖及圖是根據(jù)本設計計算得出的結論設計的鋼板彈簧懸架總裝圖以及主要的零件圖。我根據(jù)本文的數(shù)據(jù)要求及計算結論通過CATIA對設計產(chǎn)品進行了三維建模。如下圖。是對鋼板彈簧各彈簧片的直觀反映。圖鋼板彈簧懸架總成圖鋼板彈簧第一片圖鋼板彈簧第二片圖鋼板彈簧第三片圖鋼板彈簧第四片圖鋼板彈簧第五片圖鋼板彈簧第六片圖鋼板彈簧第7片圖吊耳鋼板彈簧圖鋼板彈簧第一片圖鋼板彈簧第二片圖鋼板彈簧第三片圖鋼板彈簧第四片圖鋼板彈簧第五片圖鋼板彈簧第六片圖鋼板彈簧第七片

第六章結論本文通過傳統(tǒng)的設計計算方法和計算機技術相結合，以依維柯歐霸輕卡為原型車，詳細設計計算了漸變剛度鋼板彈簧后懸架。文中首先介紹了懸架系統(tǒng)領域的研究與設計及其發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；其次詳細概述了懸架系統(tǒng)對汽車平順性和操縱穩(wěn)定性的影響；再次著重介紹了鋼板彈簧懸架設計的一般步驟，各主要零部件結構的選型及計算，板簧曲率，材料強度、剛度的驗算、校核，減振器的選取及安裝角度的計算；最后還根據(jù)SAE圓弧法做了鋼板彈簧的運動分析計算，分析了板簧系統(tǒng)關鍵點軌跡和關鍵角的變化，并用最小二乘法求出關鍵點軌跡的曲率中心和曲率半徑。主要是運用CAD繪制了懸架系統(tǒng)及其零件的工程圖。

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