汽車懸架設(shè)計課件(編輯修改稿)
2025-02-07 04:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 載弧高 fa ?滿載弧同 fa是指鋼板彈簧裝到車軸（橋）上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端（不包括卷耳半徑）連線間的最大高度差 ?fa用來保證汽車具有給定的高度 ?當 fa=0時，鋼板彈簧在對稱位置上工作 ，為了在車架高度已限定時能得到足夠的支撓度值，常 fa=10~20mm。 2）鋼板彈簧長度 L的確定 ?鋼板彈簧長度 L是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離 ?在總布置可能的條件下，應(yīng)盡可能將鋼板彈簧取長些。 推薦 在 下列范圍內(nèi)選用鋼板彈簧的長度： 轎車： L=（ ~）軸距； 貨車 :前懸架： L=（ ~）軸距； 后懸架： L=（ ~）軸距。 注： 應(yīng)盡可能將鋼板彈簧取長些的原因 ?增加鋼板彈簧長度 L能顯著降低彈簧應(yīng)力，提高使用壽命 ?降低彈簧剛度，改善汽車平順性 ?在垂直剛度 c給定的條件下，又能明顯增加鋼板彈簧的縱向 角剛度 ?剛板彈簧的縱向角剛度系指鋼板彈簧產(chǎn)生單位縱向轉(zhuǎn)角時， 作用到鋼板彈簧上的縱向力矩值 ?增大鋼板彈簧縱向角剛度的同時，能減少車輪扭轉(zhuǎn)力矩所引 起的彈簧變形 3）鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定 b的確定 有關(guān)鋼板彈簧 的剛度、強度等，可按等截面簡支梁的計算公式計算，但需引入撓度增大系數(shù) δ加以修正。因此，可根據(jù)修正后的簡支梁公式計算鋼板彈簧所需要的總慣性矩 J0。對于對稱鋼板彈簧 J0=[（ Kks） 3cδ]/48E 式中， s為 U形螺栓中心距（ mm）； k為考慮 U形螺栓夾緊彈簧后的無效長度系數(shù)（如剛性夾緊，取 k=，撓性夾緊，取 k=0）； c為鋼板彈簧垂直剛度（ N/mm）， c=FW/fc； 鋼板彈簧總截面系數(shù) W0用下式計算 W0≥[FW（ Lks） ]/4[ζW] 式中， [ζW]為許用彎曲應(yīng)力。 對于 55SiMnVB或 60Si2Mn等材料，表面經(jīng)噴丸處理后，推薦 [ζW]在下列范圍內(nèi)選??；前彈簧和平衡懸架彈簧為 350450N/mm2；后副簧為 220250N/mm2。 δ為撓度增大系數(shù)（先確定與主片等長的重疊片數(shù) n1，再估計一個總片數(shù) n0,求得 η=n1/m0，然后用 δ=[（ 1+） ]初定 δ） E為材料的彈性模量。 將式（ 66）代入下式計算鋼板彈簧平均厚度 hp 有了 hp以后，再選鋼板彈簧的片寬 b。 cWp EfksLWJh6][)(/2 200?????片寬 b對汽車性能的影響 ?增大片寬，能增加卷耳強度，但當車身受側(cè)向力作用傾斜時，彈簧的扭曲應(yīng)力增大。 ?前懸架用寬的彈簧片，會影響轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角。片寬選取過窄，又得增加片數(shù)，從而增加片間的摩擦彈簧的總厚 ?推薦片寬與片厚的比值 b/hp在 6~10范圍內(nèi)選取。 h的選擇 矩形斷面等厚鋼板彈簧的總慣性矩 J0用下式計算 J0=nbh3/12 式中， n為鋼板彈簧片數(shù)。 說明： 改變片數(shù) n、片寬 b和片厚 h三者之一，都影響到總慣性矩J0的變化； 總慣性矩 J0的改變又會影響到鋼板彈簧垂直剛度 c的變化，也就是影響汽車的平順性變化。其中，片厚 h變化對鋼板彈簧總慣性矩 J0影響最大。 片厚 h選擇的要求 ?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 ?但因為主片工作條件惡劣，為了加強主片及卷耳，也常將主片加厚，其余各片厚度稍薄。此時，要求一副鋼板彈簧的厚度不宜超過三組。 ?為使各片壽命接近又要求最厚片與最薄片厚度之比應(yīng)小于 。 ?鋼板斷面尺寸 b和 h應(yīng)符合國產(chǎn)型材規(guī)格尺寸。 鋼板彈簧各片長度的確定 ?將各片厚度 hi的立方值 hi3按同一比例尺沿縱坐標繪制在圖上 ?沿橫坐標量出主片長度的一半 L/2和 U形螺栓中心距的一半 s/2，得到 A、 B兩點，連接 A、 B即得到三角形的鋼板彈簧展開圖。 ?AB線與各葉片上側(cè)邊的交點即為各片長度，如果存在與主片等長的重疊片，就從 B點到最后一個重疊片的上側(cè)邊端點一直線，此直線與各片上側(cè)邊的交點即為各片長度。 ?各片實際長度尺寸需經(jīng)圓整后確定。 鋼板彈簧剛度驗算 剛度驗算公式為 其中 式中， a為經(jīng)驗修正系數(shù)， a=~； E為材料彈性模量； l lk+1為主片為第（ k+1）片的一半長度。 ???????? ?????? )(/6 1131 kknkk YYaaEc)( 111 ?? ?? kk lla ???kiik JY1/1 ???? ?111 /1kiik JY 用共同曲率法計算剛度的 前提 ?假定同一截面上各片曲率變化值相同 ?各片的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 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計算 1）鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 H0 定義： 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（如上圖），稱為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 H0， 用下式計算 H0=（ fc+fa+△ f） 式中， fc為靜撓度； fa為滿載弧高； △
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