【文章內(nèi)容簡介】 側(cè)傾角剛度的大小影響到側(cè)傾角，側(cè)傾角過大過小都不好：過小會感知不到側(cè)翻的潛在危險；過大則感覺太不安全，不舒適。前后懸架的角剛度匹配要考慮汽車的轉(zhuǎn)向特性：為滿足汽車的不足轉(zhuǎn)向特性，一般使前懸架的角剛度為后懸架角剛度的 ～ ，使得前輪的側(cè)偏角大于后輪的側(cè)偏角。167。64 彈性元件的計算 一、鋼板彈簧的計算(一）鋼板彈簧的布置216?？v置或橫置216。橫置：沒辦法傳遞縱向力，需設(shè)置附設(shè)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，很少采用。216?？v置分為：對稱式與非對稱式 一般為對稱式，在需要改變軸距而又不想改變彈簧位置的情況下采用非對稱式。 （二）鋼板彈簧主要參數(shù)的確定216。 滿載靜止時前后軸負(fù)荷 G1,G2 簧下質(zhì)量 Gu1,Gu2 單個鋼板彈簧的載荷為： Fw1=(G1Gu1)/2 Fw2=(G2Gu2)/2216。 懸架的靜撓度，動撓度， U型螺栓中心距216。 汽車軸距 La計算所需的已知條件216。滿載弧高 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。216。fa用來保證汽車具有給定的高度。216。當(dāng) 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動撓度值，常取 fa=10~20mm。滿載弧高 fa 鋼板彈簧長度 L的確定216。鋼板彈簧長度 L是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。216。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。盡可能將鋼板彈簧取長些的原因216。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 216。降低彈簧剛度，改善汽車平順性 216。在垂直剛度 c 給定的條件下，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 )216。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 鋼板斷面尺寸及片數(shù)的確定1） .鋼板斷面寬度 b的確定 （ 1）根據(jù)簡支梁公式計算鋼板彈簧所需要的總慣性矩 J0。J0=[（ Lks） 3cδ]/48Es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；（ 2）鋼板彈簧總截面系數(shù) W0 W0≥[FW（ Lks） ]/4[σW] （ 3）計算鋼板彈簧的平均厚度 hp片寬 b對汽車性能的影響216。增大片寬，能增加卷耳強(qiáng)度，但當(dāng)車身受側(cè)向力作用傾斜時，彈簧的扭曲應(yīng)力增大。 216。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 216。推薦片寬與片厚的比值 b/hp在 6~10范圍內(nèi)選取。 （ 4）根據(jù) hp，選鋼板彈簧的片寬 b。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 J0=nbh3/12 片厚h選擇的要求216。增加片厚 h，可以減少片數(shù) n 216。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 216。但因為主片工作條件惡劣，為了加強(qiáng)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。 216。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 。216。鋼板斷面尺寸 b和 h應(yīng)符合國產(chǎn)型材規(guī)格尺寸。 （三）鋼板彈簧各片長度的確定 216。將各片厚度 hi的立方值 hi3按同一比例尺沿縱坐標(biāo)繪制在圖上；216。沿橫坐標(biāo)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(diǎn)，連接 A、 B即得到三角形的鋼板彈簧展開圖；216。AB線與各葉片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長度，如果存在與主片等長的重疊片，就從 B點(diǎn)到最后一個重疊片的上側(cè)邊端點(diǎn)一直線，此直線與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長度；216。各片實際長度尺寸需經(jīng)圓整后確定。（四）鋼板彈簧剛度驗算 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。（五）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 及曲率半徑 R0H0： 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 H0H0=（ fc+fa+△ f） fc為靜撓度； fa為滿載弧高； △ f為鋼板彈簧總成用 U形螺栓夾緊后引起的弧高變化。s為 U形螺栓中心距； L為鋼板彈簧主片長度。R0 ： 鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑 R0=L2/8H02）鋼板彈簧各片 自由狀態(tài) 下曲率半徑 Ri的確定 將各片彈簧自由曲率半徑做成不等的目的：使各片厚度相同的鋼板彈簧裝配后能很好地貼緊，減少主片的工作應(yīng)力。為何還要確定自由狀態(tài)下的曲率半徑 Ri，用總成的曲率半徑行不行？加預(yù)應(yīng)力的矩形斷面鋼板彈簧在裝配前各片曲率半徑：Ri=R0/[1+(2σ0iR0)/Ehi] 各片彈簧預(yù)應(yīng)力怎么加？（ a）保證裝配前各片彈簧片間間隙相差不大，且裝配后各片能很好貼和；（ b）為保證主片及一其相鄰的長片有足夠的使用壽命，應(yīng)適當(dāng)降低主片及與其相鄰的長片的應(yīng)力。（ c）滿足各片彈簧在根部處預(yù)應(yīng)力鎖造成的彎矩之代數(shù)和等于零。3）自由狀態(tài)下各片的弧高 Hi的確定 Hi≈Li2/8Ri （六）鋼板彈簧總成弧高的核算 ◎ 核算鋼板彈簧總成的弧高的目的：由于鋼板彈簧葉片在自由狀態(tài)下的曲率半徑是經(jīng)選取預(yù)應(yīng)力后計算的，裝配后鋼板彈簧總成的孤高計算的結(jié)果會不同?！?等厚葉片彈簧的曲率半徑 R0的計算 鋼板彈簧總成弧高注意：用上式與用式 H0=（ fc+fa+△ f） 計算的結(jié)果應(yīng)相近。如相差較多，可經(jīng)重新選用各片預(yù)應(yīng)力再行核算。 上機(jī)作業(yè) —— 鋼板彈簧設(shè)計為某微型商用車設(shè)計后鋼板彈簧懸架。已知參數(shù)：總質(zhì)量 ma為 1310kg，整備質(zhì)量 mo為 695kg?？蛰d時 前軸載荷 為 4250N, 后軸載荷為 2700N； 滿載時前軸載荷為 5750N，后軸載荷為 7350N； 前、后懸架非簧載質(zhì)量分別為 500N和 6