整车悬架系统开发中的悬架弹性元件

CAD学弟

一、钢板弹簧
钢板弹簧是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，多数情况下由多片弹簧组成。钢板弹簧的第一片也是最长的一片为主片，其两端弯成卷耳，内装衬套，以便用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作铰链连接。中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。除中心螺栓以外，还有若干个弹簧夹（亦称回弹夹）将各片弹簧连接在一起，以保证当钢板弹簧反向变形（反跳）时，各片不致互相分开，以免主片单独承载，此外，还可防止各片横向错动。
中心螺栓距两端卷耳中心的距离相等时，称为对称式钢板弹簧，不相等时，称为非对称式钢板弹簧。
多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用，用于货车后悬架可以不装减振器。
钢板弹簧
一些轻型货车和客车采用由单片或2～3片变厚度断面的弹簧片构成的少片变截面钢板弹簧，其弹簧片的断面尺寸沿长度方向是变化的，片宽保持不变，它可以实现汽车的轻量化。
钢板弹簧
二、螺旋弹簧
螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成，常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能，只能承受垂直载荷。在螺旋弹簧悬架中必须另装减振器和导向机构，前者起减振作用，后者用以传递垂直力以外的各种力和力矩，并起导向作用。


螺旋弹簧
三、扭杆弹簧
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆。扭杆断面通常为圆形，少数为矩形或管形。其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上，另一端固定在悬架的摆臂上。摆臂还与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮与车架的弹性联系。
扭杆弹簧
四、气体弹簧
气体弹簧是在一个密封的容器中充入压缩气体，利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧的特点是，作用在弹簧上的载荷增加时，容器中气压升高，弹簧刚度增大；反之，当载荷减小时，气压下降，刚度减小。气体弹簧具有理想的变刚度特性。
1．空气弹簧
1）囊式空气弹簧
囊式空气弹簧由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气所组成。气囊有单节和多节式，节数越多，弹性越好，但密封性越差。
囊式空气弹簧
2）膜式空气弹簧
膜式空气弹簧的密闭气囊由橡胶膜片和金属压制件组成。与囊式相比，其刚度较小，车身自然振动频率较低；尺寸较小，在车上便于布置，故多用在轿车上。
膜式空气弹簧
2．油气弹簧

油气弹簧一般以惰性气体氮为弹性介质，用油液作为传力介质，由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。
1）单气室油气弹簧
单气室油气弹簧分油气分隔式和油气不分隔式两种，前者可防止油液乳化，且便于充气。
（1）单气室油气分隔式油气弹簧
上半球室、下半球室和橡胶油气隔膜构成了油气分隔式弹簧，工作缸、活塞和阻尼阀等构成了减振器。
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油气弹簧
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单气室油气分隔式油气弹簧
（2）单气室油气不分隔式油气弹簧
工作缸固定在车架上，管形活塞的下端与转向节相连。该油气弹簧不仅是前悬架的弹性元件和减振元件，而且还兼作转向主销。管形活塞内腔以及活塞与工作缸壁间形成的环形腔内都充满着工作油液。在管形活塞头的上面有一油层，既可以润滑活塞又可以作为气室的密封。油层上方的空间即为高压气室，其中充满高压氮气，气体和油液之间没有任何隔离装置。

单气室油气不分隔式油气弹簧
2）双气室油气弹簧
双气室油气弹簧比单气室油气弹簧多一个作用力方向相反的反压气室和一个浮动活塞。
当弹簧处于压缩行程时，主气室中的活塞上移，使主气室内的气压增高，弹簧的刚度增大。此时浮动活塞下面的油液，在反压气室的气体压力作用下经通道流入主气室的活塞下面，补充活塞上移后空出的容积，而反压气室内的气压下降。当弹簧处于伸张行程时，主活塞下移，主气室内的气压降低，主活塞下面的油液受挤压，经通道流回浮动活塞的下面，推动活塞上移，而使反压气室内的气压增高，从而提高了伸张行程的弹簧刚度。这种油气弹簧消除了在伸张行程中活塞与缸体底部发生撞击的可能性。

3）两级压力式油气弹簧
两级压力式油气弹簧的特点是，在工作活塞的上方设有两个并列的气室，但两个气室的工作压力不同。主气室内的气压与单气室油气弹簧的气压相近，而补偿气室内的气压则较高，从而具有了变刚度特性。

双气室油气弹簧

两级压力式油气弹簧
五、橡胶弹簧
橡胶弹簧利用橡胶本身的弹性起弹性元件的作用。它可以承受压缩载荷和扭转载荷，由于橡胶的内摩擦较大，橡胶弹簧还具有一定的减振能力。橡胶弹簧多用作悬架的副簧和缓冲块。


[ 本帖最后由 CAD学弟 于 17-5-2008 16:08 编辑 ]

leeleening

全面！我与各种弹簧的缘分：
钢板弹簧：接触过
螺旋弹簧：我的车上有！
扭杆弹簧：只在坦克上见过
空气弹簧：现在在做空气悬架
油气弹簧：带着一帮人组装过；
橡胶弹簧：见过橡胶弹簧悬架（橡胶当主簧的）

fangqiwan

二楼的兄弟是弹簧大全了．

guoge01

只有认真学习才能对得起楼主的一片苦心了。

av猎人

讲解的很细致，和我们教科书上讲的一样

lm1407

只接触钢板弹簧和橡胶的。呵呵，楼主一片苦心阿

leeleening

原帖由 ftf200405 于 19-7-2009 15:35 发表
有没有一百吨以上的．．．．

您是说的单个弹性元件？不用杠杆直接承载？
那样的话没有接触过，但是应该都可以做。

钢板弹簧就加厚，多片，减小长度。
扭杆就加粗，缩短。当然，他肯定需要扭杆臂来吧扭矩转换为力的。
空气弹簧就加大直径或者内压，或者两者都加大。油气弹簧类似。

zgj0249

2楼兄弟在那个公司作空气悬架啊，我现在刚进入这个行业，需要兄弟多多帮忙啊！

181813245

不知道楼主能不能把橡胶弹簧讲解的更具体一点  好些书籍上面对它都只是一笔带过  不太了解

jerry10

不错哦 我找了好久 终于找到了

zgynasa

前面的还接触过  后面得都没怎么听过 更不知道原理了
  这里说的有点少~~~

jiaoyang8810

虽然对弹簧有了了解，可还是不会设计啊！

liang11

介绍的比较全面 学习了

eglsc

本人多年来一直从事钢板弹簧的生产和销售。看似简单的板簧悬架，要想彻底的弄透它，做精它，确实也非易事！