【正文】 片受壓。 鋼板彈簧變形時(shí)，吊耳擺動(dòng)使彈簧兩卷耳孔中心距產(chǎn)生相應(yīng)變化，由于吊耳參與彈簧變形運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致彈簧剛度（U型螺栓夾緊剛度）明顯不等于懸架剛度。 、當(dāng)彈簧載荷、弧高、吊耳長(zhǎng)度以及吊耳安裝角度變化時(shí)，懸架剛度也將產(chǎn)生不同變化。 ，：1） 彈簧是對(duì)稱鋼板彈簧。圖中懸架剛度是用相對(duì)于彈簧剛度（U型螺栓夾緊剛度）的比值表示的。2） 圖中所示的彈簧變形值，不同于實(shí)際鋼板彈簧變形值，它是把彈簧轉(zhuǎn)化成三連桿機(jī)構(gòu)后（），用相對(duì)于伸直狀態(tài)時(shí)的變形值表示，當(dāng)彈簧變形大于平直狀態(tài)時(shí)為正值，反之變形為負(fù)值。三連桿機(jī)構(gòu)值為： 式中：：鋼板彈簧變形值：彈簧垂直變形時(shí)，吊耳端位移值：在主片中性層位置時(shí)的卷耳半徑：卷耳孔直徑：主片厚3） 吊耳角度是指彈簧伸直狀態(tài)時(shí)的角度4） 彈簧變形值、弧高、吊耳長(zhǎng)度都是用相對(duì)彈簧長(zhǎng)度的比值表示的 ，a、b結(jié)構(gòu)彈簧在大負(fù)荷下工作時(shí)，懸架剛度將減少。另外，當(dāng)?shù)醵L(zhǎng)度越短，吊耳角度越大時(shí)，懸架剛度明顯的比彈簧剛度小。懸架剛度隨負(fù)荷增大而變小是懸架設(shè)計(jì)不希望的，為彌補(bǔ)這種懸架特性的不足，應(yīng)該用大容量的橡膠限位塊或加強(qiáng)副簧承載能力。c、d結(jié)構(gòu)吊耳（），彈簧在大負(fù)荷下工作時(shí)，懸架剛度將增加。 。從降低懸架頻率角度看，采用b種反吊耳結(jié)構(gòu)比較好。 前鋼板彈簧設(shè)計(jì)還應(yīng)校核強(qiáng)制動(dòng)時(shí)的彈簧強(qiáng)度，以免在彈簧U形螺栓夾緊處產(chǎn)生縱扭塑變或卷耳損壞。這對(duì)重心較高、長(zhǎng)度較短的前簧更有必要作強(qiáng)度校核。1） 汽車制動(dòng)時(shí)作用在鋼板彈簧上的力和力矩。 汽車靜止時(shí)，前后軸上的負(fù)荷，分別為 （）式中： ： 汽車總重， ，：分別為汽車質(zhì)心至前后軸的距離。如不計(jì)空氣阻力和滾動(dòng)阻力，汽車制動(dòng)時(shí)，路面附著系數(shù)取一定值（一般?。?。，對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩得： 對(duì)前輪接地點(diǎn)取力矩得： 式中： 、：分別為前后軸轉(zhuǎn)移后的負(fù)荷， ：汽車質(zhì)心高度， ：汽車質(zhì)量， ：汽車減速度， 如果汽車制動(dòng)時(shí)前后輪都抱死，作用在整車質(zhì)心上制動(dòng)力或。地面作用于前后軸上法向反作用力為： ()比較()式( )式可看出，由于汽車制動(dòng)，前輪載荷增加，而后輪載荷減少，其增加（或減少）值為： ()如果輪胎有效半徑為。由()式，作用在前后鋼板彈簧座上的水平力和(單邊)及制動(dòng)力矩、(單邊)分別為： ()2） 前簧在U形螺栓夾緊處的縱扭平均應(yīng)力 汽車制動(dòng)時(shí),前簧的后半段彈簧的總彎曲應(yīng)力最大,它除了由垂直負(fù)荷產(chǎn)生的應(yīng)力外，還要疊加由制動(dòng)力矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，前簧后半段U形螺栓夾緊處的總平均應(yīng)力為： ()式中： ：前簧伸直長(zhǎng)度， ：前簧有效長(zhǎng)度（）， ：軸荷轉(zhuǎn)移后的前簧簧上負(fù)荷， ：前簧簧下負(fù)荷， ：前簧U形螺栓夾緊處總斷面系數(shù)，3） 鋼板彈簧卷耳強(qiáng)度校核 鋼板彈簧卷耳傳遞制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力時(shí)，主片卷耳根部受到彎曲和拉壓組合作用（）。制動(dòng)時(shí)，前簧卷耳應(yīng)力： ()式中： ：卷耳孔內(nèi)徑， 、：彈簧主片寬度、厚度， 一般推薦卷耳許用應(yīng)力 必要時(shí)后簧也要進(jìn)行制動(dòng)工況和最大驅(qū)動(dòng)工況時(shí)的卷耳強(qiáng)度校核，計(jì)算方法與上述類似，本文從略。4） 鋼板彈簧銷和襯套擠壓應(yīng)力校核 鋼板彈簧銷及襯套的擠壓應(yīng)力可按下式計(jì)算 ()式中 ——滿載靜止時(shí)鋼板彈簧端部負(fù)荷，；——彈簧銷軸直徑。材料為30號(hào)或40 號(hào)鋼，經(jīng)氰化處理的彈簧銷許用擠壓應(yīng)力一般為。材料為20號(hào)鋼或20Cr鋼經(jīng)滲碳處理或45號(hào)鋼高頻淬火后許用應(yīng)力。 由于鋼板彈簧兼有導(dǎo)向元件作用，因此鋼板彈簧的運(yùn)動(dòng)特性就確定了車輪相對(duì)車架的運(yùn)動(dòng)軌跡，鋼板彈簧的變形運(yùn)動(dòng)與汽車制動(dòng)特性，轉(zhuǎn)向特性等有著密切的關(guān)系，因此懸架設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)鋼板彈簧運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行計(jì)算。下面介紹美國(guó)“汽車工程學(xué)會(huì)”推薦的板簧主片中點(diǎn)軌跡計(jì)算方法。 為簡(jiǎn)化起見，假設(shè)鋼板彈簧主片形狀是一個(gè)半徑隨載荷而變化的圓弧，鋼板彈簧為上卷耳式對(duì)稱彈簧。 取彈簧固定卷耳中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，鋼板彈簧主片中點(diǎn)P（）相對(duì)平直狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)軌跡方程應(yīng)為： ()式中： ：主片卷耳半徑，：主片伸直長(zhǎng)度之半長(zhǎng)，：主片曲率半徑，：半徑和弧長(zhǎng)所夾中心角，由于，（）又可寫成： （）上式為主片中心點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡表達(dá)式，如果給出一個(gè)值，即可求出值。（）表達(dá)式又可近似用下式表示：由于中心角值很小，如果把（）式中展開成的冪級(jí)數(shù)： 如果忽略不計(jì)值，()式的表達(dá)式為： ()將上式代入（）式中表達(dá)式：如果將展開成的冪級(jí)數(shù)： （）式中表達(dá)式又可寫成： ()（）式則為主片中點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)軌跡的近似表達(dá)式。上式實(shí)際上就是以高出卷耳孔中心的點(diǎn)為圓心，以長(zhǎng)為半徑的圓?。ǎ?，具體說明如下；（）式是一個(gè)拋物線方程，對(duì)（）式求導(dǎo)，并令，得到拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)： 當(dāng)彈簧弧高時(shí)，取最大值，即P點(diǎn)軌跡圓心必在的水平線上。對(duì)（）式求二階導(dǎo)數(shù)得： 又因 因此 故得P點(diǎn)軌跡的圓半徑。 如果鋼板彈簧兩卷耳孔不是水平布置的，可以通過直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換求出主片中點(diǎn)和值。對(duì)于對(duì)稱鋼板彈簧來說，在垂直負(fù)荷作用下，主片中心部位的運(yùn)動(dòng)是平移運(yùn)動(dòng)，因此可用平行四邊形作圖法求出車軸上相關(guān)各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。圖中：點(diǎn)是轉(zhuǎn)向節(jié)臂球頭中心，點(diǎn)也是固定在鋼板彈簧上的一點(diǎn)點(diǎn)是轉(zhuǎn)向垂臂球頭中心點(diǎn)是鋼板彈簧主片中心點(diǎn)是鋼板彈簧卷耳孔中心點(diǎn)是車輪中心鋼板彈簧與轉(zhuǎn)向縱拉桿運(yùn)動(dòng)軌跡作圖法：1） 以和長(zhǎng)度求出主片中點(diǎn)軌跡的圓心點(diǎn)。2） 用平行四邊形法求出B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心點(diǎn)，弧為B點(diǎn)繞點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。3） 圓弧為點(diǎn)繞轉(zhuǎn)向垂臂球頭中心點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。4）在和圓弧上，分別截取上跳和反彈極限行程、在圓弧上交點(diǎn)、點(diǎn)，在圓弧上交點(diǎn)、點(diǎn)。 由作圖法得到、即為鋼板彈簧與轉(zhuǎn)向縱拉桿運(yùn)動(dòng)軌跡的干涉量，為使車輪上下跳動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)干涉，應(yīng)使、值盡量小，從滿足轉(zhuǎn)向與鋼板彈簧運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)角度看，轉(zhuǎn)向垂臂球頭中心點(diǎn)應(yīng)布置在鋼板彈簧主片中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡圓心點(diǎn)附近，最好布置在點(diǎn)附近。 同樣，用鋼板彈簧主片中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，可以確定汽車的軸轉(zhuǎn)向特性，制動(dòng)時(shí)因鋼板彈簧縱扭變形引起的汽車自動(dòng)轉(zhuǎn)向，除此之外，還可以確定傳動(dòng)軸長(zhǎng)度的變化量和傳動(dòng)軸最大工作角度以及布置減振器工作位置，工作長(zhǎng)度，行程等。 還要說明一點(diǎn)是（）式也是表示彈簧弧高值和卷耳孔中心距的關(guān)系式（）。