【正文】 用在任一彈簧片上的彎矩與曲率半徑變化值之間關(guān)系（）可用下式所示： () 式中：：第片彈簧各斷面的彎矩， ：第片彈簧在自由狀態(tài)下的曲率半徑， ：第片彈簧在裝配后的曲率半徑， ：第片彈簧斷面慣性矩，彈簧預(yù)應(yīng)力與彎矩及裝后斷面系數(shù)之間關(guān)系式：將上式代入（）式得出： （）假設(shè)各片彈簧均為矩形斷面，裝配后的各片彈簧曲率半徑等于彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑，各片彈簧上的預(yù)應(yīng)力可以寫成： （） 式中 ：第片彈簧片厚， ：彈簧總成在自由狀態(tài)下曲率半徑，如果知道彈簧總成自由狀態(tài)下的曲率半徑和預(yù)加在各片彈簧上的預(yù)應(yīng)力，那么由（）式可求出各片彈簧在自由狀態(tài)下的曲率半徑 （） 彈簧各片預(yù)應(yīng)力的選擇，原則上應(yīng)考慮以下幾個因素。b．由于主片受力復(fù)雜，為保證主片及長片有較長使用壽命，希望適當(dāng)降低主片及長片應(yīng)力。對片厚不等的彈簧，厚片預(yù)應(yīng)力大一些。假設(shè)第片彈簧伸直長度，簧片曲率半徑RK，那么第片彈簧的弧高（）： 如果僅取頭二項，并代入（）式，得到： （）帶卷耳孔的主片彈簧，如果計入卷耳孔半徑，彈簧弧高值計算見（）式。鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下弧高是由滿載弧高、靜撓度及彈簧總成在U形螺栓夾緊后引起的弧高變化三部分組成。假設(shè)彈簧總成在自由狀態(tài)下是單圓弧，并假設(shè)彈簧總成在U形螺栓夾緊部分被壓平，下面推導(dǎo)彈簧弧高變化量計算式：彈簧總成被U形螺栓夾緊壓平后，夾緊部分在負(fù)荷作用點處的變形應(yīng)等于U形螺栓夾緊長度的弧高值（），即： 由此可以得到U形螺栓夾緊壓平時所需的力： () 式中：：鋼板彈簧總成總的斷面慣性矩：彈簧總成自由狀態(tài)時曲率半徑 U形螺栓夾緊處在力作用下，彈簧卷耳中心處變形（）： 將（）式代入上式整理后得： () 式中： ：主片伸直長度 彈簧總成在自由狀態(tài)下總成曲率半徑： ()如果知道彈簧各片曲率半徑后，彈簧各片用中心螺栓夾緊后彈簧總成曲率半徑Ro可根據(jù)平衡狀態(tài)時最小勢能原理求出。如果已知各片全長為，……，慣性矩，……，自由狀態(tài)時曲率半徑，……。計算示例33彈簧已知參數(shù)同計算示例31（），彈簧滿載弧高，計算彈簧總成自由狀態(tài)弧高和各片曲率半徑。，按式（）計算彈簧各片曲率半徑。43 / 43 彈簧各片預(yù)應(yīng)力和曲率半徑序號各片長度各片預(yù)應(yīng)力各片曲率半徑 111501120732115043886+34622+95356+15鋼板彈簧變形時，由于彈簧片間相對位移產(chǎn)生摩擦，CDA曲線是彈簧加載過程，ABC曲線是卸載，面積ABCD是由摩擦阻力作的功。一般是希望片間摩擦阻力小些好，這樣可以減小因片間摩擦產(chǎn)生的彈簧振動噪聲。 減小片間摩擦阻力有以下措施：a：在彈簧各片間涂石墨潤滑脂，但由于潤滑脂易外流，使用一段時間失去效用。c：彈簧設(shè)計時，盡量減少彈簧片數(shù)，如采用少片變截面彈簧等。由于汽車減振器對控制扭轉(zhuǎn)振動不十分有效，因此一般都用增加彈簧片間摩擦阻力方法控制車橋扭轉(zhuǎn)振動，除此之外，也有的把減振器布置在車橋前后側(cè)或采用非對稱鋼板彈簧等措施。，直線AC的斜率稱之為彈簧動剛度。 鋼板彈簧在車上安裝時，一般是一端固定，另一端通過吊耳與車架（或車身）相連。c、d結(jié)構(gòu)又稱反吊耳結(jié)構(gòu)，這種方案對降低車身高度或是把彈簧（后懸架）布置成前低后高比較方便，在客車和輕型貨車上采用的比較多。對彈簧主片來說，a、d結(jié)構(gòu)主片在工作狀態(tài)時受拉，而b、c結(jié)構(gòu)主片受壓。 、當(dāng)彈簧載荷、弧高、吊耳長度以及吊耳安裝角度變化時，懸架剛度也將產(chǎn)生不同變化。圖中懸架剛度是用相對于彈簧剛度（U型螺栓夾緊剛度）的比值表示的。三連桿機構(gòu)值為： 式中：：鋼板彈簧變形值：彈簧垂直變形時，吊耳端位移值：在主片中性層位置時的卷耳半徑：卷耳孔直徑：主片厚3） 吊耳角度是指彈簧伸直狀態(tài)時的角度4） 彈簧變形值、弧高、吊耳長度都是用相對彈簧長度的比值表示的 ，a、b結(jié)構(gòu)彈簧在大負(fù)荷下工作時，懸架剛度將減少。懸架剛度隨負(fù)荷增大而變小是懸架設(shè)計不希望的，為彌補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副簧承載能力。 。 前鋼板彈簧設(shè)計還應(yīng)校核強制動時的彈簧強度，以免在彈簧U形螺栓夾緊處產(chǎn)生縱扭塑變或卷耳損壞。1） 汽車制動時作用在鋼板彈簧上的力和力矩。如不計空氣阻力和滾動阻力，汽車制動時，路面附著系數(shù)取一定值（一般?。?。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，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。制動時，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 必要時后簧也要進(jìn)行制動工況和最大驅(qū)動工況時的卷耳強度校核，計算方法與上述類似，本文從略。材料為30號或40 號鋼，經(jīng)氰化處理的彈簧銷許用擠壓應(yīng)力一般為。 由于鋼板彈簧兼有導(dǎo)向元件作用，因此鋼板彈簧的運動特性就確定了車輪相對車架的運動軌跡，鋼板彈簧的變形運動與汽車制動特性，轉(zhuǎn)向特性等有著密切的關(guān)系，因此懸架設(shè)計時必須對鋼板彈簧運動學(xué)進(jìn)行計算。 為簡化起見，假設(shè)鋼板彈簧主片形狀是一個半徑隨載荷而變化的圓弧，鋼板彈簧為上卷耳式對稱彈簧。（）表達(dá)式又可近似用下式表示：由于中心角值很小，如果把（）式中展開成的冪級數(shù)： 如果忽略不計值，()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數(shù)： （）式中表達(dá)式又可寫成： ()（）式則為主片中點P的運動軌跡的近似表達(dá)式。對（）式求二階導(dǎo)數(shù)得： 又因 因此 故得P點軌跡的圓半徑。對于對稱鋼板彈簧來說，在垂直負(fù)荷作用下，主片中心部位的運動是平移運動，因此可用平行四邊形作圖法求出車軸上相關(guān)各點的運動軌跡。2） 用平行四邊形法求出B點運動軌跡的圓心點，弧為B點繞點的運動軌跡。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、點，在圓弧上交點、點。 同樣，用鋼板彈簧主片中點運動學(xué)，可以確定汽車的軸轉(zhuǎn)向特性，制動時因鋼板彈簧縱扭變形引起的汽車自動轉(zhuǎn)向，除此之外，還可以確定傳動軸長度的變化量和傳動軸最大工作角度以及布置減振器工作位置，工作長度，行程等。