【正文】 強(qiáng)度梁的差別增大，材料的利用率變壞。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。 剛度驗(yàn)算公式為： 163 11()nkEck k ka Y Y??????? （ 74） 其中 α 為經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，推薦值為 ~ 此處取 值為 E 為材料 60Si2Mn 的彈性模量，取值為 206GPa 1 1 1kka l l???? 。 主簧鋼板彈簧的剛度驗(yàn)算 有效長(zhǎng)度為： l1’==575mm 表 73 鋼板彈簧主簧剛度驗(yàn)算數(shù)據(jù)表 31ka? 11k kiiY J??? 1 111k kiiY J? ???? k=1 1153 114400 128800 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ k=2 2503 128800 143200 k=3 3853 143200 157600 k=4 5153 157600 1720xx 將上面計(jì)算的數(shù)表中的數(shù)據(jù)代入公式中得：主簧剛度為 C1=，符合設(shè)計(jì)要求。 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 0H 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 0H ，用下式計(jì)算： )(0 fffH ac ???? （ 78） 式中， cf 為靜撓度； af 為滿載弧高； f? 為鋼板彈簧總成用 U型螺栓夾緊后引起的弧高變化，22 ))(3( L ffSLSf ca ????； S為 U型螺栓的中心距。 2 39。 1～4 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。ih =16mm 然后用上述公式計(jì)算副簧各片在自 由狀態(tài)下曲率半徑，結(jié)果見(jiàn)表 6： 表 78 副簧各片在自由狀態(tài)下曲率半徑 i 1 2 3 4 39。 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，即iM ： 01 ???ni iM 或 01 0 ??? ini iW? 下面分 別計(jì)算主簧和副簧的各片在自由狀態(tài)下曲率半徑的確定： 主簧： 表 75各片的預(yù)應(yīng)力 i 1 2 3 4 5 i0? 56 46 18 20 30 0 1406R mm? E= ? N/ 2mm ih =12mm 然后用上述公式計(jì)算主簧各片在自由狀態(tài)下曲率半徑，結(jié)果見(jiàn)表 74： 表 76主簧各片在自由狀態(tài)下曲率半徑 i 1 2 3 4 5 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ Ri (mm) 副簧如表 75： 表 77 副簧各片的預(yù)應(yīng)力 i 1 2 3 4 5 i0? 20 10 0 10 20 39。在已知 的條件下，可以用式和各片彈簧的預(yù)應(yīng)力 iR 00 ?? ?iii EhRRR /)2(1/ 000 ??? 計(jì)算出各片鋼板彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑 Ri。 下面分別計(jì)算主簧和副簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 0H ： 主簧： 由： mm? mmfa 15? ? ? ? ? ? ?22( 3 ) ( ) 1 0 0 3 1 2 0 0 1 0 0 9 9 . 1 1 5 / 2 1 2 0 0 1 3 . 62 a c mS L S f ff m mL??? ? ? ? ? ? ? ? ? 則 )(0 fffH acm ???? =+15+=128mm 副簧： 22 ))(3( L ffSLSf caa ????= )(0 fffH aca ???? =+15+= 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： 2200 1200/ 8 14 068 12 8R L H? ? ?? 副簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑： 239。 綜上所述，所設(shè)計(jì)的鋼板彈簧的實(shí)際尺寸及剛度等參數(shù)為： 主簧：長(zhǎng)度為 1200mm，寬度為 100mm，厚度為 12mm，片數(shù)為 5片，剛度 C1=，1 493MPa?? ? 。 （ 76） 1 111k kiiY J? ???? （ 77） 上式中的 l1，如果用中心螺栓到卷耳中心間的距離帶入，求得的剛度為鋼板彈簧的自由剛度 c1；如果鋼板彈簧被 U形螺栓夾緊后，部分長(zhǎng)度的彈簧不起彈性作用，所以要將這部分無(wú)效 長(zhǎng)度減去。由圖 71確定主簧各片長(zhǎng)度： 圖 71 確定主簧各片長(zhǎng)度圖 主簧各片鋼板的長(zhǎng)度如表 71： 表 71 主簧各片鋼板的長(zhǎng)度 序號(hào) 1 2 3 4 5 長(zhǎng)度（ mm） 1200 920 650 380 120 由副簧各片長(zhǎng)度如表 72： 表 72 副簧各片鋼板的長(zhǎng) 度 序號(hào) 1 2 3 4 長(zhǎng)度（ mm） 960 770 540 320 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 鋼板彈簧的剛度驗(yàn)算 之前確定的關(guān)于懸架的撓度增大系數(shù) δ 、慣性矩 J0、片長(zhǎng)和端部形狀的確定都不夠準(zhǔn)確，所以有必要驗(yàn)證精度。 鋼板彈簧各片長(zhǎng)度的確定 先將各片的厚度 ih 的立方值 3ih 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(kāi)圖。 （ 3）鋼板斷截面形狀的選擇： 本設(shè)計(jì)選取矩形截面。推薦片寬和片厚的比值在 6～ 10 范圍內(nèi)選取。 對(duì)于主簧： L=1200mm k= S=100mm 1n =1 0n =5 15?? ? =? ?)( ?? =1= E= 510? N/ 4mm 將上述數(shù)據(jù)代入以上公式得 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 0J =29 1034mm 計(jì)算主簧總截面系數(shù) 0W ： 0W ? ? ? ?WW kSLF ?4/)( ?? （ 73） 式中 ? ?w? 為許用彎曲應(yīng)力。因此，可根據(jù)修正后的簡(jiǎn)支梁公式計(jì)算鋼板彈簧所需的總慣性距 0J ?；上虏糠趾芍?2 100ZG kg? ，由此可計(jì)算出單個(gè)鋼板彈簧的載荷： 22 2 4 7 0 1 0 0 9 . 8 1 1 6 1 322ZW GGF g N? ?? ? ? ? （ 71） 由前面選定的參數(shù)知： cmfd ? 滿載弧高 ： 滿載弧高 af 是指鋼板彈簧裝到車軸上，汽車滿載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端連線間的高度差。起重運(yùn)輸件貨車車身側(cè)傾角不超過(guò) ?6 ~ ?7 。 單個(gè)鋼板彈簧空載載時(shí)簧上質(zhì)量： 20 1 0 0 8 5 0 1 0 0 9 . 8 3 6 7 522mF g N??? ? ? ? 將 n= , m=1185kg,代入公式： n= ?2//mc （ 78） 可得 C=1687N/cm 因?yàn)? ： 11613/ 3 .1 63675WF F o? ? ? ? （ 69） ma cc/ = 1?? = （ 610） 由 上面的二式，可聯(lián)立方程組： 1687 /amc c c N cm? ? ? （ 611） ma cc/ = （ 612） 由兩式可得： ac =740N/cm , mc =947N/cm 副簧起作用后，近似認(rèn)為變形相同，從副簧開(kāi)始起作用到滿載的變形為 caf 。副簧，主簧的剛度之比為： 1/ ?? ?ma cc ， 0/FFw?? （ 65） 式中， ac 為副簧的剛度， mc 為主簧的剛度。由于貨經(jīng)常處于滿載狀態(tài)，采用如下方法來(lái)確定。對(duì)于空載與滿載時(shí)簧上質(zhì)量變化大的貨車和客車，為了減少振動(dòng)頻率和車身高度的變化，應(yīng)當(dāng)選用剛度可變的非線性懸架。通常貨車的動(dòng)撓度的選擇范圍在 6～ 9cm.。 懸架主要參數(shù)的確定 設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù) : 載質(zhì)量： 1700kg 整備量： 2100kg 空車時(shí)：前軸負(fù)荷： 850kg 后軸負(fù)荷： 850kg 滿載時(shí)：前軸負(fù)荷： 1330kg 后軸負(fù)荷： 2470kg 軸 距： 2700 mm 前 輪 距 ： 1240 mm 后 輪 距： 1360 mm 懸架的靜撓度 cf 懸架的靜擾度 cf 是指汽車滿載靜止時(shí)懸架上的載荷 fc 與此時(shí)懸架剛度 c 之比，即 cFf wc /? （ 61） 貨車的懸架與其簧上質(zhì)量組成的振動(dòng)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。由于活塞桿的存在，自上腔流來(lái)的油液不足以充滿下腔增加的容積，主使下腔產(chǎn)生一真空度，這時(shí)儲(chǔ)油缸中的油液推開(kāi)補(bǔ)償閥 7 流進(jìn)下腔進(jìn)行補(bǔ)充。這些閥對(duì)油的節(jié)約形成懸架受壓縮運(yùn)動(dòng)的阻尼力。 圖 6－ 3 雙向作用筒式減振器工作原理 圖 雙向作用筒式減振器工作原理說(shuō)明。這時(shí)，彈性元件起主要作用。在油液通道截面和等因素不變時(shí)，阻尼力隨車架與車橋（或車輪）之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度增減，并與油液粘度有關(guān)。 圖 6－ 2 鋼板彈簧 示意圖 1. 卷耳； 2. 彈簧夾； 3. 鋼板彈簧； 4. 中心螺栓； 鋼板彈簧可分為對(duì)稱式鋼板彈簧和非對(duì)稱式鋼板彈簧，對(duì)稱式鋼板彈簧其中心螺栓到兩端卷耳中心的距離相等，不等的則為非對(duì)稱式鋼板彈簧。為了增加主片卷耳的強(qiáng)度，將第二片末端也彎成半卷耳，包在主片卷耳和外面，且留有較大的間隙，使得彈簧在變形時(shí)，各片間有相對(duì)滑動(dòng)的可能。粉沫冶金、制成的襯套，用彈簧銷與固定在車架上的支架、或吊耳作鉸鏈連接。 B． 獨(dú)立懸架如圖 (b)所示，其兩側(cè)車輪安裝于斷開(kāi)式車橋上，兩側(cè)車輪分別獨(dú)立地與車架（或車身）彈性地連接，當(dāng)一側(cè)車輪受沖擊，其運(yùn)動(dòng)不直接影響到另一側(cè)車輪。 e．結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小。 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 第 6章 懸架的總成設(shè)計(jì) a． 保證汽車有良好的行駛平順性和良好的操縱穩(wěn)定性。 A．所以均布載荷集度 q為： ? ? ? ?6543210 / llllllmmq G ??????? =(1700+2100)/(493+990+986+975+950+421) = 圖 52 車架載荷示圖 B．求支反力 由平衡方程 02 ?? FM得： F2 2700+1010 1010/2=(2700+1105) (2700+1105) 得： F2= F1=(mg+m0)gF2= 當(dāng) 10 lx?? 時(shí)： 山東科技大學(xué)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Ⅰ 剪力 Q1=qx= 彎矩 M1=qx2/2= 當(dāng) 43211 llllxl ????? 時(shí)： 剪力 Q=qx+F1= 彎矩 M1=F1(xl1)qx2/2=(x493) 當(dāng) 654321 llxllll ?????? 時(shí)： 剪力 Q1=qx+F1+F2= 彎矩 M1=q (Lx)2/2= (4815x)2 a. 變載面處的剪力和彎矩： 當(dāng) x=l1=493mm 時(shí)： Q== M=qx2/2= 當(dāng) x=l1+l2=1483mm 時(shí)： Q== M=(