【文章內(nèi)容簡介】 ]/(48 105)=31327mm2 鋼板彈簧總截面系數(shù) Wo Wo≥ [Fw1(Lks)/(4[σ w])] （ 34） 式中， [σ w]— 許用彎曲應(yīng)力， [σ w]=350～ 450MPa Wo≥ [9895 ( 110)/(4 350)]=8658 剛板彈簧的平均厚度 hp （ 35） =10mm 推薦片寬與厚度的比值在 610范圍內(nèi)選取。取片寬與片厚的比值 b/hp=7 所以 b=7 hp=7 10=70mm 取 b=75mm 2）鋼板彈簧片厚 h的選擇 矩形斷面等厚鋼板彈簧的總慣性矩 Jo Jo=nbh3/12 cWp EfksLWJh 6 ][)(/2 200 ????? 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 h 3 /12 nbJo ?? (36) 式中， n— 鋼板彈簧片數(shù)， n=10 h=3 /12 nbJo ? = 3 7510/1231327 ?? = 取各片片厚等厚： h1=h2=h3=h4=h5=h6=h7=h8=h9=h10=8mm 3）鋼板斷面形狀（如圖 33） 圖 33 矩形斷面 在選擇各葉片長度時，應(yīng)盡量使應(yīng)力在片間和沿片長的分布合理，以達到各片壽命接近并節(jié)省材料、減小板簧質(zhì)量的目的。 確定各葉片長度的方法有作圖法和計算法。用作圖法確定各片長度的方法是基于實際鋼板彈簧各葉片的展開圖接近梯形梁形狀這一原則來作圖的 ,先將各葉片厚度的立方值 3ih 按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪出，再沿橫坐標(biāo)繪出主片 長度之半(即 L／ 2)和 u形螺拴中心距之半 (即 s／ 2)，得 A、 B兩點。連接這兩點就得到三角形的鋼板彈簧展開圖。 AB 線與各葉片上側(cè)邊的交點即決定了各片長度。當(dāng)有與主片等長的重疊片時，可將 B點與最下一個重疊片的上側(cè)端點相連。該圖中實線所示的葉片長度是經(jīng)過圓整后的尺寸。有的葉片端部裝有卡箍，則需伸出卡箍稍許。 (如圖 34) 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 5 54 7 0 . 12 3 2 . 91 7 3 . 62 9 2 . 23 5 1 . 54 1 0 . 85 2 9 . 45 8 8 . 71 1 4 . 36 4 0 圖 34 鋼板彈簧各片長度的作圖法 由于有關(guān)撓度增大系數(shù)δ、慣性矩 Jo、片長和葉片 端部形狀等的確定不夠準(zhǔn)確，所以要驗算剛度。用共同曲率法來計算剛度。假定同一截面上各片曲率變化值相同，各片所承受的彎矩正比于其慣性矩，同時該截面上各片的彎矩和等于外力所引起的彎矩。剛度驗算公式為 c=6α E/[ )(11 3 1 ?? ? ?? kknk k YYa] (37) 其中 ak+1=(l1lk+1) Yk=??ki iJ11 Yk+1=???111ki iJ 式中，α — 經(jīng)驗修正系數(shù)，α = E— 材料的彈性模量， E= 105MPa l lk+1— 主片和第 k+1 片的一半長度。 結(jié)果 c= 104N/m （ 1）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 Ho 鋼板彈簧各片裝配后，在預(yù)壓縮和 U 形螺栓夾緊前，其主片上表面與兩端（不包括卷耳孔半徑）連線間的最大高度差，稱為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 Ho，用下式計算 Ho=fc+fa+△ f (38) 式中，△ f— 鋼板彈簧總成用 U形螺栓夾緊后引起的弧高 △ f= ? ?22 )(3 L ffsLs ca ?? （ 39） 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 △ f= 21 2 8 0 )8018(1 1 01 2 8 031 1 02 ????????????? =12 Ho=80+18+12=110mm （ 2）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑 Ro Ro=L2/(8Ho) (310) Ro=12802/(8 110)=1862mm 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 Ro 1/Ro=? ?? ?nini iii LRL1 1/)/( （ 312） 結(jié)果 Ro=1872mm 經(jīng)檢驗合格。 鋼板彈簧總成弧高 H H=L2/(8Ro) (313) H=L2/(8Ro)=12802/(8 1872)=109mm （ 1）緊急制動時，前鋼板彈簧承受的載荷最大在它的后半段出現(xiàn)的最大應(yīng)力σ max σ max=[G1 )( 1139。1 cllm ?? ]/[ oWll )( 21 ? ] (314) 式中， G1— 作用在前輪上的垂直靜載荷 , G1=9895N 39。2m — 制動時前軸負荷轉(zhuǎn)移系數(shù) , 39。2m = ? — 道路附著系數(shù) , ? = 21 ll、 — 鋼板彈簧前、后段長度 , 21 ll、 =640mm Wo— 鋼板彈簧總截面系數(shù) , Wo=8658 c— 彈簧固定點到路面的距離 ,c=644mm σ max=[9895 )( ???? ]/[ 8658)640640( ?? ] =924Mpa1000Mpa，合格 （ 2）鋼板彈簧卷耳的強度核算 卷耳處所受應(yīng)力σ是由彎曲應(yīng)力和壓（拉）應(yīng)力合成的應(yīng)力，即 )/()/()](3[ 1211 bhFbhhDF xx ???? （ 315） 式中， Fx— 沿彈簧縱向作用在卷耳中心線上的力 , Fx= ?139。121 Gm=13720N 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 D— 卷耳內(nèi)徑 ,D=42mm b— 鋼板彈簧寬度 ,b=75mm h1— 主片厚度 ,h1=8mm [? ]— 許用應(yīng)力， [? ]=350MPa )875/(1 3 7 2 0)7512/()]842(1 3 7 2 03[ 2 ???????? =[? ]=350MPa 合格 （ 3） 鋼板彈簧銷強度計算 ? ?zsz bdF ?? ?????? )16754/(2 4 5 0 0)/( 〈 79Mpa，合格 懸架中用的最多的減振器是內(nèi)部充有液體的液力式減振器。汽車車身和車輪振動時，減振器內(nèi)的液體在流經(jīng)阻尼孔時的摩擦和液體的粘性摩擦形成了減振阻力，將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并散發(fā)到周圍的空氣中去，達到迅速衰減振動的目的 。如果能量的耗散僅僅是在壓縮行程或者在伸張行程進行，則把這種減振器稱為單向作用式減振器；反之稱為雙向作用式減振器。后者因減振作用比前者好而得到廣泛應(yīng)用 。 根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，減振器分為搖臂式和筒式兩種。雖然搖臂式減振器能在比較大的工作壓力（ 1020MPa）條件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨損和工作溫度變化的影響大而遭淘汰。筒式減振器工作壓力雖然僅為 ，但由于工作性能穩(wěn)定而在現(xiàn)代汽車上得到廣泛的應(yīng)用。筒式減振器又分為單筒式和雙筒式和充氣筒式三種。雙筒充氣液力減振器具有工作性能穩(wěn)定和干摩擦力 小和噪生低等優(yōu)點，在乘用車上得到越來越多的應(yīng)用。 設(shè)計減振器時應(yīng)當(dāng)滿足的基本要求是，在使用期間保證汽車的行駛平順性的性能穩(wěn)定；有足夠的使用壽命。 CA1091 貨 車選用的是雙筒式減振器 主要性能參數(shù)的確定 1） ? 和 ? 的確定 前懸架是鋼板彈簧有內(nèi)摩擦，取 ? = ? =2? ms? n2/a2 n/a=i= ? =2π f= ? =2? ? 2019? ? 1. 22=19293N/mm2 2）最大卸荷力 F0的確定 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 卸荷速度 vx，一般為 ~。 vx=A? cos? /i 式中 ， vx 為卸荷速度， A 為車身振幅，取 ? 40mm； ? 為懸架振動固有頻率。 n/a=i= ?vx=A? cos? /i=40? ? cos150/=伸張行程的最大卸荷力 F0=? ? vx=19293? =5403N 3）減振器主要尺寸的確定 根據(jù)伸張行程的最大卸荷力 F0 計算工作缸直徑 D=)1]([ 4 ??? ? ??p F 式中， [p]為工作缸最大允許壓力，取 3~4MPa，選取 [p]=； ? 為連桿直徑與缸筒直徑之比，雙筒式減振器取 ? =~，選取 ? =，所以 D=)1]([ 4 ??? ? ??p F=)(10 00 00 54 034 ???? ?= 由汽車筒式減振器國家標(biāo)準(zhǔn)（ QC/T491— 1999）選出一個標(biāo)準(zhǔn)尺寸 D=50mm 貯油筒直徑 Dc的確定 一般 Dc=（ ~） D ， Dc= D =? 50=70mm 壁厚取為 2mm，材料可選 20 鋼 后懸架系統(tǒng)設(shè)計 后懸架只有鋼板彈簧組成。 后鋼板彈簧由主副兩副鋼板彈簧組成。主鋼板彈簧由數(shù)片鋼片疊成，副鋼板彈簧用數(shù)片鋼片疊成，連接方法副鋼板彈簧裝在主鋼板彈簧的上方。主副鋼板彈簧中部用蓋板和 U 型螺栓固定在后橋殼的鋼板座上。當(dāng)汽車裝載質(zhì)量較大時，副鋼板彈簧抵在輔助鋼板彈簧支架下面，主副鋼板彈簧共同參加工作。這樣可以使汽車在不同載荷下，保證鋼板彈簧既有適當(dāng)?shù)膹椥杂钟凶銐虻膹姸?。后鋼板彈簧通過銷、前支架與車架相 連接，形成固定旋轉(zhuǎn)支承端；后卷耳通過吊耳銷、吊耳、支架銷和后支架與車架連接，形成擺動旋轉(zhuǎn)支承端。后懸架總成承受并傳遞各方向的力和力矩。 懸架主要參數(shù)的確定 如何確定副簧開始參加工作的載荷 kF 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的振動頻率變化要小，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頻率不大。這兩項要求不能同時滿足。由于貨經(jīng)常處于滿載狀態(tài)，采用如下方 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 法來確定。 使副簧開始起 作用時的懸架撓度 af 等于汽車空載時懸架的撓度 0f ，而使副簧開始起作用前一瞬間的撓度 kf 等于滿載時懸架的撓度 cf 。于是可求 kF = WFF0 式中 WFF和0 分別為空載和滿載時的懸架的載荷。副簧，主簧的剛度之比為： 1/ ?? ?ma cc ， 0/FFw?? 式中， ac 為副簧的剛度， mc 為主簧的剛度。 單個鋼板彈簧滿載載荷： Fw= NG 2 9 9 1 02 9 2 7 06 9 0 9 022 ??? —簧下質(zhì)量 滿載 時： Wma FFF ?? （ 49） 式中 aF 為副簧簧上質(zhì)量， mF 為主簧簧上質(zhì)量。 單個鋼板彈簧空載載時簧上質(zhì)量： Fo= NG .56 6 5 92 9 2 7 02 2 5 8 922 ??? —簧下質(zhì)量 n= , m=3137kg,代入公式： n= ?2//mc 可得 C=4800N/cm 又 6 5 92 9 9 1 0/ ??? FoFW? ma cc/ = 1?? = 有上面的二式，可聯(lián)立方程組： cmNccc ma /4800??? （ 1） ma cc/ = （ 2） 由（ 1），（ 2）兩式可得： 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 ac =2536N/cm , mc =2264N/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 caf 。 Wk FFF 0? = 又： acamcakW CfCfFF ??? ，得： acf = )/()( makW CCFF ??