【正文】 然后對鋼板彈簧的剛度及強度進行了 校核 ，結論滿足要求 。主簧主片長度 1530mm，用作圖法確定出其余各片的長度。 最后對減振器進行了選擇，工作缸直徑 50mm，選用 液壓式雙向作用減震器 。 在前懸架系統(tǒng)設計中，對 鋼板彈簧的參數進行了確定 ， 確定鋼板彈簧的片數為 10片等厚，厚度為 8mm，寬 75mm， 主簧的長度為 1280mm，用作圖法確定出 每 一片的長度。 前懸架系統(tǒng)采用 常剛度 鋼板彈簧和減振器 組成 的非 獨 立懸架，后懸架采用了主副 簧 結構變剛度鋼板彈簧 非獨立懸架。根據車身加速度、懸架彈簧動撓度和車輪相對動載的幅頻特性曲線，可以得出本次設計的懸架滿足平順性要求，在相應的工況下能保證人員的舒適與貨物的完好。 圖 4— 2 懸架動撓度的幅頻特性曲線圖 本科生畢業(yè)設計（論文） 31 通過分析，當阻尼比 ?? 時，本懸 架系統(tǒng)的平順性特性較好，符合 ISO026311： 1997 （ E）標準。 方程 0)()( ????? sZksZcZM ???? 的解是 由振動齊次方程的解與非齊次方程特解之和組成。 由上式可知，汽車振動存在兩個主頻 1? 和 2? ，它們僅為系統(tǒng)結構參數的函數而與外界的激勵條件無關，是表征系統(tǒng)特征的固有參數。 本科生畢業(yè)設計（論文） 28 圖 41 汽車振動系統(tǒng)模型 根據力學定理，可列出圖 41所示系統(tǒng)的振動微分方程： 0)()( ????? sZksZcZM ???? qksksZksZcsm tt ?????? )()( ???? （ 41） 式中， M 為簧載質量 )(kg ； m 為非簧載質量 )(kg ； k 為左右兩側懸架的合成剛度 )( mN ； c 為左右兩側懸架的合成當量阻尼系數 )( msN? ； tk 為左右兩側懸 架的合成輪胎剛度 )( mN ； Z 為簧載質量 M 的垂直位移 )(m ； s 為簧載質量 m 的垂直位移 )(m ； q 為路面不平度賦值函數 )(m ，即路面不平度對汽車的實際激勵。本設計采用汽車振動系統(tǒng)模型。但是，汽車振動是一個極為復雜的空間多自由度振動系統(tǒng)。 平順性的研究分 析 為了改善車內乘員的舒適感，必須降低汽車行駛中的振動，即提高汽車的行駛平順性能。 三個界限只是振動加速度容許值不同。 暴露極限通常作為人體可以承受振動量的上限。 本科生畢業(yè)設計（論文） 27 疲勞－工效降低界限 FDT 與保持工作效率有關。 舒適－降低界限 CDT 與保持舒適有 關。我國參照 ISO2631 制定了國家標準《汽車平順性隨機輸入行駛試驗方法》和《客車平順性評價指標及極限》。 在綜合大量資料基礎上，國際標準化組織 ISO 提出了 ISO 2631《人體承受全身振動的評價指南》。如果車身加速度達到 1g，未經固定的貨物就有可能離開車廂底板。它約為 60～ 85 次 /分 (1HZ～ )，振動加速度極限值為 ～ 。 目前，常用汽車車身振動的固有頻率和振動加速度評價汽車的行駛平順性。中級轎車平順性分析通常研究人體的全身振動。在同一路面上以相同車速行駛的不同汽車，由于隔振和減振性能不同，引起的振動劇烈程度會不同。 M P aM P aWll llF mjm 1000][280)6 1511013(15307657653 9 1 51)( 202121 ??????????? ??M P aM P aWll llFaaaaaja 1 0 0 0][682)6 101105(1 1 0 05505502 2 7 1 4)( 202121 ??????????? ??1211 )(3 bhFbh hDF ss ????? ?? ? ][ 9 9 1 0152110 9 9 1 032 ?? ???????????????? M P a 本科生畢業(yè)設計（論文） 26 第 4 章 平順性分析和編程 平順性的定義 汽車行駛時，路面凹凸不平和發(fā)動機的振動均激發(fā)汽車的振動。用 20 鋼或 20Cr 鋼經滲碳處理或用 45 鋼經高頻淬火后，其 [z? ]≤ 7— 9 N/mm2 。 鋼板彈簧彈簧銷的強度的核算 對鋼板彈簧銷要驗算鋼板彈簧受靜載荷時鋼板彈簧銷受到的擠壓應力bdFSz /?? 。許用應力 [σ ]取為 350MPa。 鋼板彈簧主片的強度的核算 鋼板 彈簧主片應力 σ 是由彎曲應力和拉（壓）應力合成，即： 其中 ?39。2221m a x??????????????????????????M P abhmGWllclmGlGlpm][2 5 9)6 101 1 05(1 1 0 05 5 05 5 5 0 8)( 20212139。 主簧的極限載荷按下式計算： cmCC FGfzmzak ???????][312215110)61511013(1530)(239。 驗算汽車在不平路面上鋼板彈簧的強度。22 ????? 副 39。 對于具有副簧的懸架，驗算強度時應按主、副簧所受的實際載荷計算，主、副簧的參數應取驗算后的實際值，剛度應取夾緊剛度。2m =~； ? 為道路附著系數； b 為鋼板彈簧片寬； 1h 為鋼板彈簧主片厚度。2m 為制動時后軸負荷轉移系數；轎車： 39。22 )(/)( wllcllmG ?? ? + 139。 8/ RL? = 2 ?? 原設計值為 H0=，相差不大，符合要求。0R =2603mm 副簧總成弧高 H 39。39。0R = ????ni iini i LRL 139。 原設計值為 H0=，相差不大，符合要求。如果相差太多，可重新選擇各片預應力再行核算。0 8/ HLR ? = mm26085881100 2 ?? 5 鋼板彈簧總成弧高的核算 根據最小勢能原理，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 為：0R 1/ 0R = ????ni iini i LRL 11 /)/( 式中， 為鋼板彈簧iL 第 i片長度。0239。 L 為鋼板彈簧主片長度。 Cza=2619N/cm 與設計值 Ca=2536N/cm 相差不大，基本滿足副簧剛度要求。1 kSll ?? 代入上式，求得的剛度值為鋼板彈簧總成的夾緊剛度 zc 。 式中， ?為經驗修正 系數，取 ～ ， E 為材料彈性模量； ,1l 1?kl 為主片和第（ k+1）片的一般長度。 由圖 2 確定主簧各片長度： 本科生畢業(yè)設計（論文） 20 圖 2 確定主簧各片長度圖 主簧各片鋼板的長度如表 1： 序號 1 2 3 4 5 6 7 長度（ mm） 1530 1093 序號 8 9 10 11 12 13 長度（ mm） 547 表 1 主簧各片鋼板的長 由圖 3確定副簧各片長度 本科生畢業(yè)設計（論文） 21 圖 3 確定副簧各片長度圖 副簧各片鋼板的長度如表 2： 序號 1 2 3 4 5 6 7 長度（ mm） 1100 976 605 序號 8 長度（ mm） 表 2 副簧各片鋼 板的長度 3 鋼板彈簧剛度的驗算 在此之前，有關撓度增大系數 ? ，總慣性矩 0J ，片長和葉片端部的形狀都不夠準確，所以有必要驗算剛度。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邊斷點連一直線，此直線與各片上側邊的交點即為各片長度。 鋼板彈簧各片長度的確定 先將各片的厚度 ih 的立方值 3ih 按同一比例尺沿縱坐標繪制在圖上，再沿橫坐標量出主片長度的一半 L/2 和 U 型螺栓中心距的一半 s/2，得到 A,B 兩點，連接 A， B 兩點就得到三角形的鋼板彈簧展開圖。用變截面少片彈簧時，片數在 1～ 4選取。但片數少了將使鋼板彈簧與等強度梁的差別增大，材料的利用率變壞。 （ 3）鋼板斷截面形狀的選擇： 本設計選取矩形截面。 b = 110mm 對于副簧： 本科生畢業(yè)設計（論文） 18 L=1100mm k= S=110mm 11?n 80?n 81?? )(??????? ????? E= 25 / mmN? 將上述數據代入公式，得 40 mmJ ? 計算副簧總截面系數 0W ： 0W ? ? ? ?WW kSLF ?4/)( ?? wF = aF = L=1100mm k= S=110mm ? ?w? =250 N/ 2mm . 將上面數據代入，得： 0W = 3mm 再計算副簧平均厚度： ? ?cawp EfkSLWJh 6 )(/2 200 ????? = 圓整到 10mm b = 70mm （ 2）鋼板彈簧片厚 h的選取 : 本科生畢業(yè)設計（論文） 19 本設計主簧 和副簧均采用等厚片，片厚分別為 15mm、 10mm。 wF = mF = L=1530mm k= S=110mm ? ?w? =550 N/ 2mm . 將上面數據代入公式，得： 0W = 3mm 再計算主簧平均厚度： ? ?cmwp EfkSLWJh 6 )(/2 200 ????? = 圓整到 15mm 有了 ph 以后，再選鋼板彈簧的片寬 b。 對于主簧： L=1530mm k= S=110mm 1n =1 本科生畢業(yè)設計（論文） 17 0n =13 131?? ? =? ?)( ?? =?????? ??? )(= E= 510? N/ 4mm 將上述數據代入以上公式得 0J = 4mm 計算主簧總截面系數 0W ： 0W ? ? ? ?WW kSLF ?4/)( ?? 式中 ? ?w? 為許用彎曲應力。 ? —— 為撓度增大系數。因此，可根據修正后的簡支梁公式計算鋼板彈簧所需的總慣性距 0J 。轎車 L=(～ )軸距；貨車前懸架： L=(～ )軸距，后懸架： L=(～ )軸距。 由前面選定的參數知： cmfd .46? 滿載弧高 ： 本科生畢業(yè)設計（論文） 16 滿載弧高 af 是指鋼板彈簧裝到車軸上，汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端連線間的高度差。 2 鋼板彈簧主要參數的確定 已知滿載靜止時負荷 2G =69090N。 單個鋼板彈簧空載載時簧上質量： Fo= NG .56 6 5 92 9 2 7 02 2 5 8 922 ??? —簧下質量 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)設計（論文） 15 ac =2536N/cm , mc =2264N/cm 副簧起作用后，近似認為變形相同，從副簧開始