【正文】 0 2220R mm? E= ? N/ 2mm 39。 對于片厚相同的鋼板彈簧，各片彈簧的預應力值應不宜選取過大；推薦主片在根部的工作應力與預應力疊和后的合成應力應在 300～ 350N/ 2mm 內選取。 39。 副簧：長度為 960mm，寬度為 120mm，厚度為 16mm，片數(shù)為 4片，剛度 C2=，2 730MPa?? ? 。因此，如果采用的是有效長度，及 l1’ =（ ），剛度值是鋼板彈簧總成的夾緊剛度。假定同一截面上的各片的曲率值相等，各片所承受的彎矩正比于其慣性矩，同時外力所引起的彎矩全部作用于彈簧的所有截面上。 AB線與各片上側邊的交點即為各片的長度。 （ 4） 鋼板彈簧片數(shù)的選擇： 片數(shù) n少些有利于制造和裝配，并可以降低片與片之間的干摩擦，改善汽車的行駛平順性。 b = 100mm 對于副簧： L=960mm k= S=100mm 11?n 0 4n? 14?? 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 11 . 5 / 1 . 0 4 (1 0 . 5 ) 1 . 2 54? ??? ? ? ? ????? E= 25 / mmN? 將上述數(shù)據代入公式，得 340 15 10J mm?? 計算副簧總截面系數(shù) 0W ： 0W ? ? ? ?WW kSLF ?4/)( ?? wF = aF = L=960mm k= S=100mm ? ?w? =245 N/ 2mm . 將上面數(shù)據代入，得： 0W = 1033mm 再計算副簧平均厚度： ? ?cawp EfkSLWJh 6 )(/2 200 ????? = 取 16mm。 ? ?w? 的選取：后主簧為 450～ 550N/ 2mm ，后副簧為220～ 250 N/ 2mm 。對于對稱式鋼板彈簧 ? ? EckSLJ 48/)( 30 ??? （ 72） 式中： S—— U 形螺栓中心距（ mm） k—— U 形螺栓夾緊 (剛性夾緊， k取 )； c—— 鋼板彈簧垂直剛度（ N/mm） ,c= cW fF / 。常取 af =10～ ： mmfa 15? 鋼板彈簧長度 L 的確定 （ 1） 選擇原則： 鋼板彈簧長度是彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。五金件， 7— 112 表 7116 材料： 60Si2MnA， ,1372 MPas ?? MPab 1568?? ， ?? ， ?? 。 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 第七章 鋼板彈簧 的設計 鋼板彈簧的布置方案 縱置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，并且結構簡單，故在汽車上得到廣泛應用。 Wk FFF 0? = （ 613） 由 acamcakW CfCfFF ??? 得： acf = )/()( makW CCFF ?? = 11613 ? = cm 3 .0 1 7 4 0 / 2 2 2 8 .4a c a aF f C c m N c m N? ? ? ? ? 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ Wm FF ? aac Cf ?? == 主簧 ： cmf =mmCF = 副簧 ： caf =aaCF = 懸架側傾角剛度及及其在前、后軸的分配 懸架側傾角剛度系指簧上質量產生單位側傾角時，懸架給車身的彈性恢復力矩。 為了獲得良好的平順性和操縱性，非簧載質量應盡量小些。 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 。鋼板彈簧非獨立懸架的彈性特性可視為線性的，而帶有副簧的鋼板彈簧均為剛度可變的非線性彈性特性懸架 。本設計選擇： cmfd ? 懸架彈性特性 懸架受到的垂直外力 F 與由此所引起的車輪中心相對于車身位移 f（即懸架的變形）的關系曲線，稱為懸架的彈性特性。因汽車的質量分配系數(shù)近似等于 1，因此貨車車軸上方車身兩點的振動不存在聯(lián)系。由于這些閥的節(jié)流作用對懸架在伸張運動時起到阻尼作用。減振器在伸張行程時，車輪相當于遠離車身，減 振器受拉伸。在壓縮行程時，指汽車車輪移近車身，減振器受壓縮，此時減振器內活塞 3向下移動。 b .在懸架伸張行程中（車橋和車架相互遠離），減振器阻尼力應大，迅速減振。 減振器與彈性元件承擔著緩沖擊和 減振的任務，阻尼力過大，將使懸架彈性變壞，甚至使減振器連接件損壞。 我們設計的是 對稱式鋼板彈簧 ， 鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對滑動而產生摩擦，可促使車架的振動衰減，起到減振器的作用鋼板彈簧本身還兼起導向機構的作用，可不必單設導向裝置，使結構簡化，并且由于彈簧各片之間摩擦引起一定減振作用。鋼板彈簧在載荷作用下變形，各片之間因相對滑動而產生摩擦，可促使車架的振動衰減。鋼板彈簧的中間用 U形螺栓與車橋固定。 圖 6－ 1非獨立懸架和獨立懸架 C. 鋼板彈簧又叫葉片彈簧，它是由若干不等長的合金彈簧片疊加在一起組 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 合成一根近似等強度的梁。 f． 可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足另部件質量要小的同時，還要保證有足夠的強度和壽命。 b．具有合適的衰減振動的能力。 小結： 車架作為汽車的承載基體，為貨車、中型及以下的客車、中高級和高級轎車所采用，支撐著發(fā)動機離合器、變速器、轉向器、非承載式車身和貨箱等所有簧上質量的有關機件。 5． 4 車架彎曲強度的計算 由于結構的限制，車架必須滿足強度要求和結構設計要求。 所有作用力均通過截面的彎曲 中心。 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 彎曲強度的基本假設 為了便于彎曲強度的計算， 對車架進行以下基本假設： 因為車架結構是左右的對稱的，左右縱梁的受力相差不大，故認為縱梁是支承在汽車前后軸的簡支梁。此時汽車的前后幾個車輪可能不在同一平面上，從而使車 架連同車身一同歪斜，其大小與道路不平的程度以及車身、車架和懸架的剛度有關。 對稱的垂直動載荷 這種載荷是當汽車在平坦的道路上以較高車速行駛時產生的。 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 將已知量代入上式得： Rf=［ 2 2100 ／ 3 ( )+3800 （ ）］／ 4／ =5723N x=［ 2 57232 2100 ／ 3 ／ +3800 ()／］／ (2 2100 ／ 3／ +3800 )= M=2 3800 ／ 4(++) ［ ()+ ］ +3800 (+) ［ (+)2］ = 局部扭轉應力 相鄰兩橫梁如果都同縱梁翼緣連接 ,扭矩 T 作用于該段縱梁的中點 ,則在開口斷面梁中扇性應力可按下式計算： WW IBW /?? (54) 式中 Iw— 扇性慣性矩； W— 扇性坐標； 對于槽形斷面 )6(2/)3( bhbhhbW ????? (55) 由材料力學表 B4熱軋槽鋼（ GB/T7071988） 查得 h=80mm,b=43mm,d=,t= 則 63)43680(2/)43380(4380 ?????????W mm2 車架扭轉時縱梁應力 如橫梁同縱梁翼緣相連，則在節(jié)點附近，縱梁的扇性應力： lLWEaw ??? ?? (56) 式中 E— 彈性模量， 對低碳鋼和 16Mn 鋼： E= MPa510? ； ? — 車架軸間扭角； L— 軸距； 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ l 節(jié)點間距； a系數(shù)，當 kL=0 時， a=6； kL=1~2 時， a=。 g. 車架總成車架第二橫梁連接的螺母應裝置于車架的內部。 ，駕駛室后支點與前支點高度差為 10 ? 。（如 圖） 轎車車架的縱、橫梁采用焊接方式連接，而貨車則多以鉚釘連接（見下圖）。 從以上三種車架的對比可以看出： 低速載貨汽車應該選用車架 B。橫、縱梁的斷面形狀、橫梁的數(shù)量以及兩者之間的連接方式，對車機架的扭轉剛度有大的影響。材料選用 16Mn 低合金鋼， 16Mn 低合金鋼在強度 ,塑性 ,可焊性方面能較好地滿足剛結構， 是應用最廣泛的低合金鋼，綜合機械性能良好 ,正火可提高塑性，韌性及冷壓成型性 能。車架縱梁根據截面形狀分有工字梁和槽形梁。貨車車架應具有足夠的強度和適當?shù)膭偠取?由（汽車設計）表 2－ 25取的車架寬 860mm。從提高整車的橫向穩(wěn)定性以及減小車架縱梁外側裝置件的懸伸長度來看，車架盡量寬些，同時前后部分寬度應相等。它表明單位汽車整備質量所承受的汽車裝載質量。 整體設計方案 綜合上述兩方案確定了整體設計方案：梯形車架和前后懸架均采用縱置半橢圓形鋼板彈簧非獨立懸架。 結合生產實際及設計要求，選用方案 a。但是它們也存在很多缺點 I 如車身等其 總成在車架上面的連結是比較復雜的 ,而且橫梁懸臂較長 ,彎矩較大，使橫梁與中梁的連接處容易損 壞。主傳動器通常是固定在中梁的尾端，而形成斷開式的驅動橋。其優(yōu)點是便于 安裝車身、車箱和布置其他總成，易于汽車的改裝和變型，因此被廣泛地用在載貨汽車、越野汽車、特種車輛和用貨車底盤改裝的大客車上； 梯形車架 山東科技大學大學本科生畢業(yè)設計（論文） Ⅰ 中粱式 車架； 中梁式車架，或稱脊骨式車架 : 它只有一根位于中央且貫穿汽車全長的縱梁。 X型車架之所以能達到這一 目的，是因為當車架受扭時， X 型橫梁能將扭矩轉換成彎矩的緣故。懸架技術的每次跨越，都和相關學科的發(fā)展密切相關。②執(zhí)行器。 半主動 懸架的研究集中在兩個方面：①執(zhí)行策略的研究；②執(zhí)行器的研究。主動懸架由于控制復雜，到上世紀 90 年代，仍僅應用于排氣量大的豪華汽車。 20 世紀 80 年代，世界各大著名的汽車公司和生產廠家競相研制開發(fā)這種懸架，豐田、洛特斯、沃爾沃、奔馳等在汽車上進行了較為成功的試驗。半主動懸架的研究工作開始于 1973 年，由 和 首先提出，現(xiàn)仍具有很好的發(fā)展前景。在 1776 年，馬車用的葉片彈簧取得了專利，直到 20 世紀 30 年代， 葉片彈簧才逐 漸被螺旋彈簧代替。汽車車架 U型槽合數(shù)控沖孔生產線的設計制造成功，在汽車制造行業(yè)具有劃時代的意義，標志著中國在汽車車架數(shù)控沖孔加工的生產設備方面達到了國際先進水平，降低了汽車制造行業(yè)購置汽車車架數(shù)控沖孔生產線的巨大費用，積極推動了中國汽車制造業(yè)的飛速發(fā)展，為中國汽車制造業(yè)早日與國際接軌奠定了基礎。 關于剛性的確保，大多數(shù)車廠在 新車 的設計階段，都是利用電腦計算出車架的剛性需求，并以此作為設計依據。 盡管鋁合金車架鮮有車廠使用，不過 用鋼鐵車架搭配鋁合金鈑件的方式，近年來卻受到不少車廠的重視，這樣的結構不僅可以保留車架本身的強度，同時也可以通過鈑件的鋁合金化來取得輕量化效果，在研發(fā)成本上自然也不像碳纖維制的單體車架那樣昂貴。除非增加更多的鋁合金材料，利用更多的用量來彌補強度上的不足。 關于單體車架，簡單的說就是將引擎室、車廂以及行李廂三個空間合而為一，這樣的好處除了便于大量生產，模組化的運用也是其中主要的考慮。車體建構在車架之上 ，至于車門、沙板、引擎蓋、行李廂蓋等鈑件，則是另外再包覆于車體之外，因此車體與車架其實是屬于兩個獨立的構造。 f．其它有關 產品技術規(guī)范 和標準。 b．保證整車良好的平順性能。導 向機構用來決定車輪相對于車架（或車身）的運動特性，以保證有必要的穩(wěn)定性，同時傳 $ 除垂直力以外的力和力矩。 4. 保證汽車行駛所必要的穩(wěn)定性。 懸架設計是研究懸架系統(tǒng)的搌動特性，討論懸架設計對平順性、穩(wěn)定性和通過性等性能 的影響，從而作出妥善設訃。汽車在復雜多邊的行駛過程中，固定在車架上的各總成和部件之間不應發(fā)生干涉。 2. 在保證強度的前提下 ,應 盡量地減輕車架的重量：車架的重量約占汽車自重的 10%, 用于車 架 的鋼板消耗量也相當大，例如解放牌汽車的車架縱、橫梁所消耗的鋼板占