钢板弹簧.docx
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1、-精选文档 -4.2后桥钢板弹簧的设计计算一般载货汽车的后悬架。由于空、满载时负荷相差很大,希望采用非线性特性的弹性元件, 以获得较好的等频性。 通常采用由主、 副簧并联组合的两级刚度复式钢板弹簧,其弹性特性多为一折线。设计这种弹簧时,既要考虑满足平顺性的要求,即使悬架从空载到满载的各种载荷的状态下,固有频率变化尽量小 ,又要考虑到使主、副簧分别满足静强度和疲劳寿命的要求。4.2.1按平顺性要求选择主副簧刚度【15 】设主、副簧的弹性特性都是线性的 ,刚度分别为 C1、C2 副簧与支架开始接触 时 主 簧的静挠度为 f k 。汽车空载时仅主簧工作,这时固有频率为:N 0300(4-20)P0C
2、1式中P0空载时后悬架负荷。汽车满载时主副簧都参加工作,这时固有频率为300N m( 4 21 )PmC1C 2式中Pm 满载时主、副簧总负荷,Pm =P 1 +P 2(P1、P2 分别为满载时主、副簧的负荷。);当副簧刚刚接触支架时, 如果用线性方法来计算悬架的固有频率,其值会产可编辑-精选文档 -生突变。复合前、后的频率值N 1、 N 2 为N1300 22(4)PkC1300( 4 23)N 2PkC1C 2式中 Pk 副簧接触支架时的负荷, Pkf k C1 。平顺性方面要求的固有频率变化小包含两方面要求,一是在整个负荷变化范围内频率的变化应最小, 二是在副簧接触支架前、 后的频率突变
3、不要太大。 而这两方面要求是互相矛盾的, 从前者考虑, 导出了所谓的比例中项法 (亦称两点等频率法),从后者考虑 ,导出了所谓的平均负荷法(亦称一点等频率法)。采用比例中项法。用这种方法确定C1 、 C 2 及 fk 值,可使空、满载时的固有频率差值较小, 但副簧接触支架前、 后的频率突变较大。 对于运输部门使用的载货汽车,因其半载运输状态较少, 采用这种方法计算较合适, 并能获得较好的空车平顺性。C 21(4 24 )C1PkP0 Pm(4 25 )f kPm P0)(4 26C1汽车满空载时板簧负荷比。Pm(4 27 )P0可编辑-精选文档 -解得:1.84 ;C 210.84;C1按平顺
4、性要求期望满载频率取 Nm=120次/ 分=2 HzN m2C1 C 2 Pm587.20kgf / cm300根据和、比关系求得主副簧的理想刚度为:C1319.13kgf / cmC 2268.07kgf / cm ;f kPmP0;6.24cmC1Pk990.99kgf ;N m120次/ 分;N4N m 162.95 次 / 分;0N 1300次/ 分;120.11PkC1300N 2162.93次/ 分;1990.88319.13268.07可见, N mN 1 ; N 0N 2 ;N 2N 0N 01.36N1N mN1可编辑-精选文档 -4.2.2按应力规范的要求修正设计参数在设计
5、中往往难以完全符合上述的设定。原因是副簧比主簧短很多, 又不宜采用片薄、片数多的板簧, 故其刚度和比应力往往偏大,结果副簧的静应力和极限应力都过大。因此,须略加修正,以保证主、副簧的强度和疲劳寿命满足要求。通常按上述某一种方法设定主、副簧的刚度期望值,进而选择规格尺寸后,就可以计算真正的刚度C1、 C2 及比应力1 、2 。 在这一过程中,应尽量使刚度的实际 值接 近期 望值,还 份应 使比 应力值符 合推 荐 的许 用值 主簧(2)cm ;副簧2 750 850( kgfcm 2) cm。1 450 550 kgf cm选择钢板弹簧长度时应考虑到在整车上布置的方便性,因此要与总布置共同协商确
6、定。一般情况下,轿车后簧长度为轴矩的40 55 ,载货汽车前后簧长度分别为轴距的26 35 和 35 45 。故后主簧长度范围: L=1176 1176 mm取 L=1500 mm试取:主簧:长宽高总片数(主片数)1500 85 12 12 3挠度系数:1.28板簧刚度 :C336.19kgf / cm比应力 :5.15MPa / mm 4.5 5.5 副簧:长宽高总片数(主片数)1100 85 10 7( 2)挠度系数:1.35 ;可编辑-精选文档 -板簧刚度 :C272.86kgf / cm ;比应力 :7.57MPa / cm 7.58.5 。为使主、副簧都能满足静强度的要求 ,即在达到
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