钢板弹簧设计参数

随你听雨

常用钢板弹簧结构性能分析
　　农用运输车的前后悬架普遍采用钢板弹簧作弹性元件，常见的钢板弹簧有多片等截面式、主副复合刚度式、少片变截面式、渐变刚度式等几种（图1）。各种钢板弹簧的结构、性能特点及工艺要求都有区别，如选用不当，会增加整车成本或降低整车的使用性能。

图1　常见的车用钢板弹簧结构
Fig.1　The structure of typical leaf srings for vehicles
　　一般来说，多片等截面式钢板弹簧适用于前悬架或载荷变化较小的后悬架。主副复合刚度式钢板弹簧能使空载和满载时的悬架偏频比较接近，但是当簧上载荷接近副簧开始工作的临界载荷时，副簧处于时而起作用、时而不起作用的状态，就会导致悬架刚度的突变，这对整车的平顺性不利。因此，这种钢板弹簧不适于载客农用运输车，一般用在对行驶平顺性要求较低的载货农用运输车的后悬架上。渐变刚度式钢板弹簧工作时，随着载荷的增加，上面几片逐渐变形并与下面各片接触，钢板弹簧的刚度逐渐增加，不会出现悬架刚度的突变，对整车的平顺性十分有利，因此非常适用于由载货农用运输车底盘改成的载客农用运输车的后悬架。少片变截面钢板弹簧既可用作前悬架弹簧，也可用作后悬架主簧或副簧，有时也用在渐变刚度式钢板弹簧中，取代下面几片等截面的簧片。但这种板簧的设计不同于多片等截面式钢板弹簧，在选用这种板簧之前，还要与生产厂共同研究，如果板簧厂的工艺和设备不能保证变截面板簧的质量稳定，还是不用为好。因为少片变截面板簧的工作应力较高，簧片加工过程中的细微缺陷很容易产生局部应力集中而导致早期断裂失效。
　　目前，许多农用运输车悬架上出现的问题，就是由于没有注意到上述的钢板弹簧结构性能上的差异，盲目借用了其他车辆上的钢板弹簧总成而造成的。
2　钢板弹簧的计算机辅助参数设计
　钢板弹簧的参数设计是钢板弹簧CAD的主要内容，用手工计算不仅费时，也很难获得最佳方案。本文介绍在个人计算机上实现多片等截面等刚度式和少片变截面式钢板弹簧参数设计的步骤与方法。
2．1　多片等截面等刚度式钢板弹簧的参数设计
　　多片等截面等刚度式钢板弹簧的设计计算步骤［1］通常为：
　　1） 根据整车总布置的情况，确定簧上载荷Fw、板簧伸直长度L、悬架静挠度fc、动挠度fd，计算出悬架所要求的刚度C0，并根据悬架总布置要求确定板簧的U形螺栓中心距s、夹紧系数k、及悬架满载弧高fa；
　　2） 根据刚度C0和强度要求得到板簧的总截面惯性矩和总抗弯截面矩，然后初定叶片的厚度h、宽度b和片数n，并验算是否满足板簧比应力σ和最大应力σmax的要求，如不满足，则重新选择叶片的断面尺寸和片数；
　　3） 用解析法计算各片长度；
　　4） 用分步法［2］精算板簧刚度C；
　　5） 计算总成及各片在自由状态下的弧高、曲率半径，总成装配后的弧高；
　　6） 总成的强度校核。
　　图2是多片等截面等刚度式钢板弹簧设计计算程序流程。程序中参数J表示热轧弹簧扁钢系列尺寸数组所含元素的总数，本设计中考虑的板簧叶片宽度范围是45～75 mm，叶片厚度范围是5～10 mm，故数组所含元素总数为26。

fengzhisha

正在做钢板弹簧的毕设，开始一头雾水，现在看你的清楚多了

hujingwu

强度的校核怎么弄啊。。。要分制动时和驱动时吗

sinecy

hujingwu 发表于 19-4-2012 12:33
强度的校核怎么弄啊。。。要分制动时和驱动时吗

校核卷耳强度的时候需要区分的，你百度文库搜素一下陈耀明的一些文章。我记得有个专题专门计算驱动和制动甚至包括倒车制动的工况下的卷耳应力计算方法。很好很强大。那个文章我一时找不到放在哪里了？~！

皮蛋。鹹魚

强度校核好难搞啊。。。。

小海89

强度校核