EQ1092F8AD型長頭柴油載貨汽車后懸設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 目錄  摘要  . I . 緒論  . 1 2 懸架結(jié)構(gòu)形式分析和選擇 . 2 . 2 懸架方案的選擇  . 4 3 懸架主要參數(shù)的確定 . 5 . 5 . 6 . 6 彈簧剛度的分配  . 7 軸的分配  . 9 4 鋼板彈簧的設(shè)計(jì) . 10 . 10 . 10 弧高. 11 的確定  . 11 . 11 . 13 . 15 . 15 . 17 . 18 5 結(jié)論 . 19 致謝 . 20 參考文獻(xiàn) . 21 附錄 1 . 22 附錄 2 . 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘要  本次的設(shè)計(jì)題目是  我所設(shè)計(jì)的貨車懸架為非獨(dú)立懸架。首先確定懸架的主要結(jié)構(gòu)形式，然后要對懸架主要參數(shù)進(jìn)行確定。在后懸架的設(shè)計(jì)中，后懸架主、副簧剛度的分配是后懸架設(shè)計(jì)不同于前懸架設(shè)計(jì)的地方，主、副簧剛度的分配在計(jì)算后通過彈性特性圖表示出來。除此之外，還要對主、副鋼板彈簧進(jìn)行布置，確定其主要參數(shù)，確定各片長度，對強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算曲率半徑、總成弧高。  鋼板彈簧的設(shè)計(jì)是貨車懸架設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，它對于汽車的行駛平順性、汽車衰減振動(dòng)的能力和懸架的結(jié)構(gòu)有著重要意義。  關(guān)鍵字： 鋼板 彈簧   非獨(dú)立懸架  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is  is of In is in of is in a In to to of of is s of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論  懸架，其名源于西方。在英語里懸架系統(tǒng)對應(yīng)的是單詞 名思義，它是將車輪通過彈簧連接在車體上，并與其它部件構(gòu)成可動(dòng)的機(jī)構(gòu)。懸架是車架（或承載式車身）與車橋（或車輪）之間彈性連接裝置的總稱。首先懸架可以傳遞它們之間一切的力（反力）及其力矩（包括反力矩）；其次懸架可以緩和、抑制由于不平路面所引起的振動(dòng)和沖擊，以保證汽車良好的平順性和操縱穩(wěn)定性；再次懸架可以迅速衰減車身和車橋的振動(dòng)。懸架系統(tǒng)的在汽車上所起到的這幾個(gè)功用是緊密相連的。要想迅速的衰減振動(dòng)、沖擊，乘坐舒服，就應(yīng)該降低懸架剛度。 但這樣，又會(huì)降低整車的操縱穩(wěn)定性。必須找到一個(gè)平衡點(diǎn)，即保證操縱穩(wěn)定性的優(yōu)良，又能具備較好的平順性。由此可見，懸架結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選擇合理與否，直接對汽車行駛平順性、操縱穩(wěn)定性和舒適性有很大的影響。由此可見懸架系統(tǒng)在現(xiàn)代汽車上是重要的總成之一。  汽車誕生后，隨著對懸架研究的深入，相繼出現(xiàn)了扭桿彈簧、氣體彈簧、橡膠彈簧、鋼板彈簧等彈性元件。 1934年世界上第一次出現(xiàn)了第一個(gè)由螺旋彈簧組成的被動(dòng)懸架，但它很難適應(yīng)各種復(fù)雜的路況，減震效果較差。為了克服這種缺陷，采用了非線性剛度彈簧和車身調(diào)節(jié)的方法，雖然有一定 成效，但是無法根除被動(dòng)懸架的弊端。被動(dòng)懸架主要應(yīng)用于貨車和低端轎車，現(xiàn)代轎車的前懸架一般采用帶橫向穩(wěn)定桿的麥弗遜懸架，后懸架則選擇較多。半主動(dòng)懸架的研究工作開始于 1973年，它以改變懸架的阻尼為主，一般很少考慮改變懸架的剛度。為了兼顧汽車的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性，人們提出了主動(dòng)懸架的概念。 1954年，美國通用汽車公司在懸架中首次提出這一概念。主動(dòng)懸架在被動(dòng)懸架的基礎(chǔ)上增加可調(diào)節(jié)剛度和阻尼的控制裝置，使汽車懸架在任何路面上保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)。控制裝置通常由測量系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、能源系統(tǒng)組成。  現(xiàn)代汽車懸架盡管有 各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但是一般由彈性元件、減震器和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)三部分組成。為了滿足汽車具有良好的行駛平順性，要求由簧上質(zhì)量與彈性元件組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率應(yīng)在合適的頻段，并盡可能低。汽車在不平路上行駛，由于彈性作用，使汽車產(chǎn)生垂直振動(dòng)。為了迅速衰減這種振動(dòng)和抑制車身、車輪的共振，減小車輪的振幅，懸架應(yīng)該裝有減震器，并使之具有合理的阻尼。車輪相對于車架和車身跳動(dòng)時(shí)，車輪的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)該符合一定的要求，否則汽車某些行駛性能將要受到不利影響。因此，懸架中某些傳力構(gòu)件同時(shí)還要承擔(dān)使車輪按一定軌跡相對于車架和車身跳動(dòng)的任務(wù) ，這就是導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的任務(wù)。      結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，易于維護(hù)，對汽車廠家比較有利。除此之外，它承載能力強(qiáng)，鋼板彈簧做彈性元件的非獨(dú)立懸架，可承載達(dá)幾十噸的負(fù)荷。所以中、重載車輛常常采用非獨(dú)立懸架。但是缺點(diǎn)有： 側(cè)車輪受到的沖擊、振動(dòng)必然要影響另一側(cè)車輪。因而操縱穩(wěn)定性、平順性不理想； 易影響車身的穩(wěn)定性，在轉(zhuǎn)向的時(shí) ,側(cè)傾較大，容易側(cè)翻。  非獨(dú)立懸架分為鋼板彈簧非獨(dú)立懸架、 螺旋彈簧非獨(dú)立懸架、空氣彈簧非獨(dú)立懸架。 長頭柴油載貨汽車使用的彈性元件是鋼板彈簧。鋼板彈買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 簧是汽車懸架中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。鋼板彈簧的設(shè)計(jì)在整個(gè)貨車懸架設(shè)計(jì)中是重中之重，其中包括鋼板彈簧的布置方案、主要參數(shù)的確定、鋼板彈簧各片長度的確定、鋼板彈簧的剛度驗(yàn)算、鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高和曲率半徑的計(jì)算、總成弧高的核算、強(qiáng)度驗(yàn)算。鋼板彈簧的設(shè)計(jì)內(nèi)容十分豐富，它決定了懸架的各種主要結(jié)構(gòu)和尺寸。鋼板彈簧本身還兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，并且由于彈簧各片的摩擦而起到一定的減震作用。值得指出的是近 年來，許多國家的貨車采用了一種變厚度斷面的彈簧片構(gòu)成的少片變截面鋼板彈簧。這種彈簧克服了多片鋼板彈簧質(zhì)量大，性能差（由于片間摩擦的存在，影響汽車的行駛平順性）的缺點(diǎn)。這種少片彈簧對于實(shí)現(xiàn)車輛的輕量化，節(jié)約能源和合金彈簧鋼材大為有利，所以在未來很有發(fā)展前景。  因?yàn)槲以O(shè)計(jì)的是 和前懸架有一定的區(qū)別，也有一定的聯(lián)系，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到這一點(diǎn)，它們之間有匹配的問題。設(shè)計(jì)出來的懸架要充分滿足以下幾點(diǎn)：選擇彈性元件、減震器及其導(dǎo)向裝置的最優(yōu)特性；確定所以部件及其零件 最合理的結(jié)構(gòu)形式和尺寸；保證汽車有良好的行駛平順性；具有合適的衰減振動(dòng)的能力；保證汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性；汽車制動(dòng)或加速時(shí)，要保證車身穩(wěn)定，減少車身縱傾，轉(zhuǎn)彎時(shí)車身側(cè)傾角要合適；有良好的隔聲能力；結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間尺寸要??；可靠地傳遞車身與車輪之間的各種力和力矩，在滿足零部件質(zhì)量要小的同時(shí)，還要保證有足夠的強(qiáng)度和壽命。在對鋼板彈簧的設(shè)計(jì)中，要在不影響強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，方便制造和保養(yǎng)，并且要盡量減少車輪跳動(dòng)對轉(zhuǎn)向輪定位的影響和輪胎磨損。  2 懸架結(jié)構(gòu)形式分析和選擇  獨(dú)立懸架 和獨(dú)立懸架  懸架可以分為非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架兩大類。非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪用一根整體軸連接，再經(jīng)過懸架與車架（或車身）連接；獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，左、右車輪通過各自的懸架與車架（或車身）連接。  非獨(dú)立懸架分為三大類別：鋼板彈簧式非獨(dú)立懸架、螺旋彈簧非獨(dú)立懸架、空氣彈簧非獨(dú)立懸架。以縱置鋼板彈簧為彈性元件兼作導(dǎo)向裝置的非獨(dú)立懸架為例。鋼板彈簧被用做非獨(dú)立懸架的彈性元件，由于它兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，使得懸架系統(tǒng)大為簡化。這種懸架廣泛用于貨車的前、后懸架中。它中部用 架前 端為固定鉸鏈，也叫死吊耳。它由鋼板彈簧銷釘將鋼板彈簧前端卷耳部與鋼板彈簧前支架連接在一起，前端卷耳孔中為減少摩損裝有襯套。后端卷耳通過鋼板彈簧吊耳銷與后端吊耳與吊耳架相連，后端可以自由擺動(dòng)，形成活動(dòng)吊耳。當(dāng)車架受到?jīng)_擊彈簧變形時(shí)兩卷耳之間的距離有變化的可能。螺旋彈簧非獨(dú)立懸架則因?yàn)槁菪龔椈勺鳛閺椥栽?，只能承受垂直載荷，所以其懸架系統(tǒng)要加設(shè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和減振器。空氣彈簧非獨(dú)立懸架則是使得汽車在行駛時(shí)由于載荷和路面的變化，要求懸架剛度隨著變化。當(dāng)空車時(shí)車身被抬高，滿載時(shí)車身則被壓得很低，會(huì)出現(xiàn)撞擊緩沖塊的情況。因 而對于不同類型汽車提出不同的要求，礦山及大型客車要求  其空車與滿載時(shí)的車身高度變化不大；對買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 于轎車要求在好路上降低車身高度，提高車速行駛；在壞路上提高車身，可以增大通過能力。因而要求車身高度隨使用要求可以調(diào)節(jié)?？諝鈴椈煞仟?dú)立懸架可以滿足上述要求。  非獨(dú)立彈簧的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，車本低廉，制造容易，維修方便，工作可靠。缺點(diǎn)是：由于整車布置上的限制，鋼板彈簧不可能有足夠的長度（特別是前懸架），使之剛度較大，所以汽車平順性較差；簧下質(zhì)量大；在不平路面上行駛時(shí)，左、右車輪相互影響，并使得車軸（橋）和車身傾斜；當(dāng)兩 側(cè)車輪不同步跳動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)左、右搖擺，使得前輪容易產(chǎn)生擺振；前輪跳動(dòng)時(shí)，懸架易于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉；當(dāng)汽車直線行駛在凹凸不平的路段上時(shí)，由于左右兩側(cè)車輪的反向跳動(dòng)或只有一側(cè)車輪跳動(dòng)時(shí)，不僅車輪外傾角有變化，還會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，離心力也會(huì)產(chǎn)生不利的軸轉(zhuǎn)向特性；車軸（橋）上方要求有與彈簧行程相適應(yīng)的空間?；缮腺|(zhì)量是指由懸架彈性元件所支承的汽車質(zhì)量，如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、離合器、車身、車架等等。簧下質(zhì)量是指不由彈性元件支承的選件的質(zhì)量，如懸架系統(tǒng)一部分、車輪、車軸、傳動(dòng)軸、固定在非獨(dú)立懸架 車橋上的主減速器和差速器等等。這種懸架主要應(yīng)用于質(zhì)量大些的商用車（貨車）前、后懸架以及某些低端乘用車的后懸架上。  獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)可分有燭式、麥弗遜式、連桿式等多種，其中燭式和麥克弗遜式形狀相似，兩者都是將螺旋彈簧與減振器組合在一起，但因結(jié)構(gòu)不同又有重大區(qū)別。燭式采用車輪沿主銷軸方向  。獨(dú)立懸架移動(dòng)的形狀似燭形而得名。特點(diǎn)是主銷位置和前輪定位角不隨車輪的上下跳動(dòng)而變化，有利于汽車的操縱性和穩(wěn)定性。麥克弗遜式是絞結(jié)式滑柱與下橫臂組成的懸架形式，減振器可兼做轉(zhuǎn)向主銷，轉(zhuǎn)向節(jié)可以繞著它轉(zhuǎn)動(dòng)。特點(diǎn)是主銷位置和前輪定位 角隨車輪的上下跳動(dòng)而變化，這點(diǎn)與燭式懸架正好相反。這種懸架構(gòu)造簡單，布置緊湊，前輪定位變化小，具有良好的行駛穩(wěn)定性。所以，目前轎車使用最多的獨(dú)立懸架是麥弗遜式懸架。  獨(dú)立懸架的優(yōu)點(diǎn)是：在懸架彈性元件一定的范圍內(nèi)，兩側(cè)車輪可以單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，而不互相影響，這樣在不平道路上行駛時(shí)可以減少車架和車身的振動(dòng)，而且有助于消除轉(zhuǎn)向輪不斷偏擺的不良現(xiàn)象；減少了汽車的非簧載質(zhì)量（即不由彈簧支承的質(zhì)量），從而使得懸架受到的沖擊載荷也越小，這樣可以提高汽車平均時(shí)速；采用斷開式車橋，發(fā)動(dòng)機(jī)總成的位置便可以降低和前移，使得汽車質(zhì)心下降， 提高汽車行駛平順性。但是獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，維修困難。這種懸架主要用于乘用車和部分質(zhì)量不大的商用車。  如圖 1所示， (a)為非獨(dú)立懸架， (b)為獨(dú)立懸架。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 圖 1 非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架  在比較非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架的優(yōu)缺點(diǎn)和他們各自適用的車型后，決定在為非獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，尤其是鋼板彈簧非獨(dú)立懸架中，鋼板彈簧可以兼起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用，并且起到一定的阻尼減振作用，所以鋼板彈簧非獨(dú)立懸架廣泛應(yīng)用于貨車的前、后懸架上。  、后懸架方 案的選擇  目前汽車的前、后懸架采用的方案有：前輪和后輪均采用非獨(dú)立懸架；前輪采用獨(dú)立懸架，后輪采用非獨(dú)立懸架；前輪和后輪均采用獨(dú)立懸架這三種。懸架均采用縱置鋼板彈簧非獨(dú)立懸架。  后懸架是帶有主副簧的多篇簧懸架，大致結(jié)構(gòu)如圖 2所示：  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 圖 2 帶有主副簧的多片鋼板彈簧  3 懸架主要參數(shù)的確定  架靜撓度 懸架靜撓度是c 之比，即 。汽車前、后懸架與其簧載質(zhì)量組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率是影響汽車平順性  的主要參數(shù)之一。因?yàn)楝F(xiàn)代汽車的質(zhì)量分配系數(shù)近似為 1，于是汽車前、后軸上方車身兩點(diǎn)的振動(dòng)不存在聯(lián)系。因此，汽車前、后部分車身的固有頻率 1n 和 2n （也稱偏頻）可用下式表示：   1n );2/(/ 11 ） )2/(/ 222                      （ 3 N/   當(dāng)采用彈性特性為線性變化的懸架時(shí)，前、后懸架的靜撓度分別為：  222111 /;/ （ 3 g=981 2/將1 2211 /5;/5 cc 。                                    （ 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 懸架的靜撓度n 。因此，想要保證汽車有良好的行駛平順性，必須正確選擇懸架的靜撓度。在選取前、后懸架的靜撓度值的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)使得前、后懸架的靜撓度相近，并且希望后懸架的靜撓度比前懸架的靜撓度要小一些，這樣這樣有利于防止 車身產(chǎn)生較大的縱向角振動(dòng)。理論分析證明：若汽車以較高車速駛過單個(gè)路障， 1/ 21 時(shí)候車身縱向角振動(dòng)要比1/ 21 小，所以推薦取 12 8.0 cc   。  對于用途不同的汽車，平順性的要求也不一樣。取載貨汽車滿載時(shí)后懸架的偏頻取 2n =2 以得 )2/5()/5( 2222 。  考慮到貨車前、后軸荷的差別和駕駛員的乘坐舒適性，取前懸家的靜撓度值大于 后懸架的靜撓度值，取12 8.0 cc ，由此可以得到1 架動(dòng)撓度常指的是緩沖塊壓縮到其自由高度的 1/2 或 2/3）時(shí)，車輪中心 (或車身 )相對車架的垂直位移。要求懸架具有足夠大的動(dòng)撓度，以防止在壞路面上行駛時(shí)經(jīng)常碰撞緩沖塊。對于貨車，0  架彈性特性  懸架受到的垂直外力 f（即懸架的變形）的相關(guān)曲線，被稱為懸架的彈性特性。其切線的斜率就是懸架的剛度。  懸架的彈性特性有線性彈性特性和非線性彈性特性兩種。線性彈性特性是指，在懸架變形 之間成固定的比例變化的時(shí)候，彈性特性為一條直線。此時(shí)懸架剛度為常數(shù)。非線性彈性特性是指，當(dāng)懸架變形 之間不成固定的比例變化時(shí)，懸架的剛度是變化的，其特點(diǎn)是在滿載位置的時(shí)候，剛度小而且曲線變化平緩，因而 平順性良好；距離滿載位置較遠(yuǎn)的兩端，曲線變陡，剛度增大。這樣可以在有限的動(dòng)撓度到比線性懸架更多的動(dòng)容量。懸架的動(dòng)容量系數(shù)是指靜載荷的位置起，變形到結(jié)構(gòu)允許的最大變形為止消耗的功。懸架的動(dòng)容量越大，對緩沖塊擊穿的可能性就越小。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 對于 長頭柴油載貨汽車，為了減少振動(dòng)頻率和車身高度的變化，應(yīng)當(dāng)選用剛度可以變化的非線性懸架。圖 3為懸架彈性特性圖：  圖 3 懸架彈性特性圖  懸架主、副彈簧剛度的分配  汽車采用主、副彈簧結(jié)構(gòu)的鋼板彈簧。載荷小的時(shí)候副簧不工作，載荷達(dá)到一定值時(shí)副簧與托架接觸，開始和主簧共同工作。原則上要求車身從空載到滿載時(shí)的振動(dòng)頻率變化要小，以保證汽車具有良好的行駛平順性；同時(shí)還要求副簧參加工作前、后懸架振動(dòng)頻率變化不大。這兩項(xiàng)要求不能同時(shí)滿足。  懸架彈性特性曲線如圖 4所示：  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 圖 4 懸架彈性特性曲線  有兩種辦法確定后懸架主、副彈簧剛度：第一種方法是使副簧開始工作的時(shí)候的懸架撓度而使副簧開始工作起作用前一瞬間的撓度是   0。 式中 簧、主簧剛度比為0/,1/ ， 第二種方法是副簧 開始作用的載荷等于空載與滿載時(shí)懸架載荷的平均值，即 ),(此時(shí)副簧與主簧的剛度比為 )3/()22(/ C。因?yàn)橐ＷC在空、滿載使用范圍內(nèi)懸架振動(dòng)頻率變化不大，所以選取第一種辦法確定后懸架主、副彈簧剛度的分配。  查閱東風(fēng)產(chǎn)品技術(shù)手冊，得后懸架簧下部分荷  3  22 空載時(shí)后懸架載荷  1 4 6  0 702 靜止?jié)M載后懸架負(fù)荷 9302  單個(gè)鋼板彈簧滿 載載荷  8 2 32 22  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 單個(gè)鋼板彈簧空載載荷 u 135622 2020  后懸架簧上質(zhì)量 1762   2  由 2/222 得   1 0)2( 2222  由 53.0 5010ma 0 (  副簧靜撓度 簧靜撓度 架側(cè)傾角剛度及其前、后軸的分配  懸架側(cè)傾角系數(shù)指簧上質(zhì)量產(chǎn)生單位側(cè)傾角時(shí)，懸架給車身的彈性恢復(fù)力矩。它對簧上質(zhì)量的側(cè)傾角有一定的影響。側(cè)傾角過大或者過小都不好。乘坐側(cè)傾剛度 過小而側(cè)傾角過大的汽車，乘員缺乏舒適感和安全感。側(cè)傾角剛度過大而側(cè)傾角過小的汽車又缺乏汽車發(fā)生側(cè)翻的感覺，同時(shí)使得輪胎側(cè)偏角增大。如果發(fā)生在后輪，會(huì)使得汽車增加了過多轉(zhuǎn)向的可能。要求在側(cè)向慣性力等于 車車身側(cè)傾角不超過 7  。   此外還要求在汽車轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，在 后輪側(cè)偏角之差 21 選為 2  。前、后懸架側(cè)傾角剛度的分配會(huì)影響前、后輪的側(cè)偏角大小，從而影響轉(zhuǎn)向特性。為了滿足 長頭柴油載貨汽車不足轉(zhuǎn)向的特性要求，應(yīng)該使得汽車前軸的輪胎側(cè)偏角略大于后軸的輪胎側(cè)偏角。所以 ,應(yīng)該使得前懸架所具有的側(cè)傾角剛度略大于后懸架的側(cè)傾角剛度。  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 4 鋼板彈簧的設(shè)計(jì)  板彈簧的布置方案  鋼板彈簧在汽車上可以縱置或者橫置。后者因?yàn)橐獋鬟f縱向力，必須設(shè)置附加的導(dǎo)向傳力裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量加大，所以只在少數(shù)輕、微型車上應(yīng)用?？v置鋼板彈簧能傳遞各種力和力矩，并且結(jié)構(gòu)簡單，故在汽車上得到廣泛應(yīng)用。  縱置鋼板彈簧又有對稱式與不對稱式之分。鋼 板彈簧中部在車軸 (橋 )上的固定中心至鋼板彈簧兩端卷耳中心之間的距離若相等，則為對稱式鋼板彈簧；若不相等，則稱為不對稱式鋼板彈簧。多數(shù)情況下汽車采用對稱式鋼板彈簧。由于整車布置上的原因，或者鋼板彈簧在汽車上的安裝位置不動(dòng)，又要改變軸距或者通過變化軸距達(dá)到改善軸荷分配的目的時(shí)，采用不對稱式鋼板彈簧。  綜上所述， 長頭柴油載貨汽選擇對稱式縱置鋼板彈簧。  板彈簧主要參數(shù)的確定  在設(shè)計(jì)鋼板彈簧時(shí)，需要簡化鋼板彈簧的設(shè)計(jì)方法，才能保證有較高的準(zhǔn)確性，并且縮短計(jì)算時(shí)間。鋼板彈簧的計(jì)算過 程，可以合理地分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是設(shè)計(jì)計(jì)算，用于確定必要的幾何尺寸；第二個(gè)階段是驗(yàn)算，為了使得最重要的參數(shù)更加準(zhǔn)確。   發(fā)動(dòng)機(jī)： 量 定功率 120大扭矩 460  軸距： 3950  前輪距： 1810  后輪距： 1800 最高車速： 90km/h ；  最小轉(zhuǎn)彎直徑： 16m ；  最大爬坡度： 30%；  總長： 6910  總寬： 2470  總高： 2460  載質(zhì)量： 5000；整車整備質(zhì)量： 4510 前軸允許載荷： 2410；后軸允許載荷： 7300  在進(jìn)行鋼板彈簧計(jì)算之前，應(yīng)當(dāng)知道下列初始條件：  滿載靜止時(shí)汽車后軸負(fù)荷 9302 , 簧下部分荷重  3  22 ，   單個(gè)鋼板彈簧滿載載荷  8 2 32 22  懸架的靜撓度 懸架的動(dòng)撓度 0，汽車的軸距為 3950 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 載弧高橋 )上，汽車滿載時(shí)鋼板彈簧主片上表面與兩端 (不包括卷耳孔半徑 )連線間的最大高度差。時(shí)，鋼板彈簧在對稱位置上工作?？紤]到使用期間鋼板彈簧塑性變形的影響和為了在車架高度已限定時(shí)能得到足夠的動(dòng)撓度值，常取020長頭柴油載貨汽車后懸架的滿載弧高取 15 板彈簧長度 L 的確定  鋼板彈簧長度 L 是指彈簧伸直后兩卷耳中心之間的距離。增加鋼板彈簧長度高使用壽命；降低彈簧剛度，改善汽車平順性；在垂直剛度 能明顯增加鋼板彈簧的縱向角剛度。鋼板彈簧的鋼板彈簧的縱向角剛度，系指鋼板彈簧產(chǎn)生單位縱向轉(zhuǎn)角時(shí)，作用到鋼板彈簧上的縱向力矩值。增大鋼板彈簧縱向角剛度的同時(shí)，能減少車輪扭轉(zhuǎn)力矩所引起的彈簧變形；選用長些的鋼板彈簧，會(huì)在汽 車上布置時(shí)產(chǎn)生困難。原則上在總布置可能的條件下，應(yīng)盡可能將鋼板彈簧取長些。推薦在下列范圍內(nèi)選用鋼板彈簧的長度：貨車前懸架： L=(0 26 0 35)軸距，后懸架： L=(0 35 0 45)軸距。  =  板斷面尺寸及片數(shù)的確定   有關(guān)鋼板彈簧的剛度、強(qiáng)度等，可按等截面簡支梁的計(jì)算公式計(jì)算，但需引入撓度增大系數(shù)加以修正。因此，可根據(jù)修正后的簡支梁公式計(jì)算鋼板 彈簧所需要的總慣性矩 于對稱鋼板彈簧  )48/()( 30                 （ 4 式中， 形螺栓中心距 ( 形螺栓夾緊彈簧后的無效長度系數(shù) (如剛性夾緊，取 k=0 5，撓性夾緊，取 k=0)； N/c=cw ； 為撓度增大系數(shù) (先確定與主片等長的重疊片數(shù) 1n ，再估計(jì)一個(gè)總片數(shù)0n，求得 = 1n /0n，然后用 =1 5/1 04(1+0 5) 初定 ) ；  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 45530  4)1 1  8 0(  鋼板彈簧總截面系數(shù)0 0W )4/()( （ 4 式中， 0為許 用彎曲應(yīng)力。對于 55 60材料，表面經(jīng)噴丸處理后，推薦 w在下列范圍內(nèi)選?。呵皬椈珊推胶鈶壹軓椈蔀?350450主簧為 450 550副簧為 220 250 0W )4/()(  2 255004 ) 1 8 23  00簧選取 245  鋼板彈簧主簧平均厚度 hp  4 2 2 51 8 0 0 0 02/2 00  主簧厚度 厚度為 11了 選鋼板彈簧的片寬 b。增大片寬，能增加卷耳強(qiáng)度，但當(dāng)車身受側(cè)向力作用傾斜時(shí)，彈簧的扭曲應(yīng)力增大。前懸架用寬的彈簧片，會(huì)影響轉(zhuǎn)向輪的最大轉(zhuǎn)角。片寬選取過窄，又得增加片數(shù)，從而增加片間的摩擦和彈簧的總厚。推薦片寬與片厚的比值 b/ 10 范圍內(nèi)選取，選取片寬為 700/6 滿足要求。  對于副簧，同樣可以求出 40 120144 30 30605  取副簧片厚 7寬 70  矩形斷面等厚鋼板彈簧的總慣性矩 J。用下式計(jì)算  12/30  ，于是式中， 變片數(shù) n、片寬 影響到總慣性矩0慣性矩 J。的改變又會(huì)影響到鋼板彈簧垂直剛度 就是影響汽車的平順性變化。其中，片厚 。影響最大 。增加片厚 h，可以減少片數(shù) n。鋼板彈簧各片厚度可能有相同和不同兩種情況，希望盡可能采用前者。但因?yàn)橹髌ぷ鳁l件惡劣，為了加強(qiáng)主片及卷耳，也常將主片加厚，其余各片厚度稍薄。此時(shí)，要求一副鋼板彈簧的厚度不宜超過三組。為使各片壽命接近又要求最厚片與最薄片厚度之比應(yīng)小于 1 5。最后，鋼板斷面尺寸 b和  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 主簧片厚 11 取各片等厚；副簧片厚 7片等厚。   矩形斷面鋼板彈簧的中性軸，在鋼板斷面的對稱位置上。工作時(shí)一面受拉應(yīng)力，另一面受壓應(yīng)力作用，而且上、下 表面的名義拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的絕對值相等。因材料抗拉性能低于抗壓性能，所以在受拉應(yīng)力作用的一面首先產(chǎn)生疲勞斷裂。除矩形斷面以外的其它斷面形狀的葉片，其中性軸均上移，使受拉應(yīng)力作用的一面的拉應(yīng)力絕對值減小，而受壓應(yīng)力作用的一面的壓應(yīng)力絕對值增大，從而改善了應(yīng)力在斷面上的分布狀況，提高了鋼板彈簧的疲勞強(qiáng)度和節(jié)約近 10的材料。圖 5為后懸架鋼板彈簧的矩形斷面。  圖  5 后懸架鋼板彈簧矩形斷面  n  片數(shù) 可以降低片間的干摩擦，改善汽車行駛平順性。但片數(shù)少了將使 鋼板彈簧與等強(qiáng)度梁的差別增大，材料利用率變壞。多片鋼板彈簧一般片數(shù)在 6 14片之間選取，重型貨車可達(dá) 20片。用變截面少片簧時(shí)，片數(shù)在 1 4片之間選取。后懸架鋼板彈簧的主簧選取 10片，副簧選取 7片。  板彈簧各片長度的確定  確定鋼板彈簧各片的長度是極其復(fù)雜的任務(wù)。一個(gè)眾所周之的辦法可以歸結(jié)為這樣，即選擇鋼板彈簧各片長度是根據(jù)這樣的計(jì)算，它使得能保證應(yīng)力沿每一片鋼板彈簧片的長度均勻分布。但是這樣的應(yīng)力均勻分布是不能允許的，為此，在進(jìn)行計(jì)算之后，對各片的長度進(jìn)行修正，其目的是減小主片長度。  片厚不變寬度連 續(xù)變化的單片鋼板彈簧是等強(qiáng)度梁，形狀為菱形 (兩個(gè)三角形 )。將由兩個(gè)三角形鋼板組成的鋼板彈簧分割成寬度相同的若干片，然后按照長度大小不同依次排列、疊放到一起，就形成接近實(shí)用價(jià)值的鋼板彈簧。實(shí)際上的鋼板彈簧不可能是三角形，因?yàn)闉榱藢摪鍙椈芍胁抗潭ǖ杰囕S (橋 )上和使兩卷耳處能可靠地傳遞力，必須使它們有一定的寬度，因此應(yīng)該用中部為矩形的雙梯形鋼板彈簧替代三角形鋼板彈簧才有真正的實(shí)用意義。這種鋼板彈簧各片具有買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 相同的寬度，但長度不同。鋼板彈簧各片長度就是基于實(shí)際鋼板各片展開圖接近梯形梁的形狀這一原則來作圖的。首先假設(shè) 各片厚度不同，則具體進(jìn)行步驟如下：  先將各片厚度沿橫坐標(biāo)量出主片長度的一半 L/2 和 s/2，得到兩點(diǎn)，連接兩點(diǎn)即得到三角形的鋼板彈簧展開圖。該線段與各葉片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長度。如果存在與主片等長的重疊片，就從 直線與各片上側(cè)邊的交點(diǎn)即為各片長度。各片實(shí)際長度尺寸需經(jīng)圓整后確定。  下圖所示：得到主簧各片長度 158014301280114099040700550400260理可得到副簧各片長度 100087040620430360240 圖  6 主簧各片長度  圖 7 副簧各片長度  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 板彈簧剛度驗(yàn)算  在此之前，有關(guān)撓度增大系數(shù)、總慣性矩 J。、片長和葉片端部形狀等的確定都不夠準(zhǔn)確，所以有必要驗(yàn)算剛度。用共同曲率法計(jì)算剛度的前提是，假定同一截面上各片曲率變化值相同，各片所承受的彎矩正比于其慣性矩，同時(shí)該截面 上各片的彎矩和等于外力所引起的彎矩。剛度驗(yàn)算公式為 : 11131 )(/6（ 4 其中 11  ，     ，   111 /1Y，  ，； 1l 、1主片和第 (K+1)片的一半長度。   式中主片的一半 1l ，如果用中心螺栓到卷耳中心間的距離代入，求得的剛度值為鋼板彈簧總成自由剛度 對于主簧算得：  752 a   753 a  704 a  755 a   756 a   707 a   1008 a  509 a  7010 a   ；  式中主片的一半 1l 是用中心螺栓到卷耳中心間的距離代入， 3115，與設(shè)計(jì)值 3274N/足要求。  對于副簧，同理可以算出ac 1693，滿足要求。  板彈 簧總成在自由狀態(tài)下的弧高及曲率半徑計(jì)算   o  鋼板彈簧各片裝配后，在預(yù)壓縮和 主片上表面與兩端(不包括卷耳孔半徑 )連線間的最大高度差稱為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的弧高 下式計(jì)算  :                                       （ 4 式中， 靜撓度； 滿載弧高 ; f 為鋼板彈簧總成用 s為 u 形螺栓中心距；   分別計(jì)算主簧、副簧在自由狀態(tài)下弧高  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 對于主簧f22)(3( L 8515()11515803(1152 f0  主簧在自由狀態(tài)下曲率半徑為  8 2  5 8 0)8/(2020 同理可得，副簧在自由狀態(tài)下弧高為 51率半徑 2451  因鋼板彈簧各片在自由狀態(tài)下和裝配后的曲率半徑不同，裝配后各片產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，其值確定了自由狀態(tài)下的曲率半徑 各片自由狀態(tài)下做成不同曲率半徑的目的是：使各片厚度相同的鋼板彈簧裝配后能  很好地貼緊， 減少主片工作應(yīng)力，使各片壽命接近。  矩形斷面鋼板彈簧裝配前各片曲率半徑由下式確定   )/()2(1/ 000                                 （ 4 式中， 第  R。為鋼板彈簧總成在自由狀態(tài)下的曲率半徑 (各片彈簧的預(yù)應(yīng)力 (N/ )，取 ； 第    在已知鋼板彈簧總成自由狀態(tài)下曲率半徑 R。和各片彈簧預(yù)加應(yīng)力條件下，可以計(jì)算出各片彈簧自由狀態(tài)下的曲率半徑 選取各片彈簧預(yù)應(yīng)力時(shí)，要求做到：裝配前各片彈 簧片間間隙相差不大，且裝配后各片能很好貼和；為保  證主片及與其相鄰的長片有足夠的使用壽命，應(yīng)適當(dāng)降低主片及與其相鄰的長片的應(yīng)力。為此，選取各片預(yù)應(yīng)力時(shí)，可分為下列兩種情況：對于片厚相同的鋼板彈簧，各片預(yù)應(yīng)力值不宜選取過大；對于片厚不相同的鋼板彈簧，厚片預(yù)應(yīng)力可取大些。推薦主片在根部的工作應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力疊加后的合成應(yīng) 300 350N/ 21 4片長片疊加負(fù)的預(yù)應(yīng)力，短片疊加正的預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力從長片到短片由負(fù)值逐漸遞增至正值。 片數(shù)，位為  位為  買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 表 1 主簧各片預(yù)應(yīng)力  i 1 2 3 4 5 6 7 8  9 10  1   2 主簧各片自由 狀態(tài)下曲率半徑  i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 852 2845 2838 2831 2824 2821 2814 2810 2807 2803 表 3 副簧各片預(yù)應(yīng)力  i 1 2 3 4 5 6 7 (2 1 0 1 2 3 表 4 副簧各片自由狀態(tài)下曲率半徑  i 1 2 3 4 5 6 7 iR(2479 2467 2459 2451 2442 2434 2426 板彈簧總成弧高的核算   由于鋼板彈簧葉片在自由狀態(tài)下的曲率半徑 經(jīng)選取預(yù)應(yīng)力用式計(jì)算，受其影響，裝配后鋼板彈簧總成的弧高與用式 R。 =此，需要核算鋼板彈簧總成的弧高。   買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 根據(jù)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0 )/(/1（ 4 代入后算得主簧曲率半徑 2831簧總成弧高為 110原來設(shè)計(jì)值  算得副簧半徑 2458簧總成弧高 1相近。  板彈簧的強(qiáng)度驗(yàn)算  鋼板彈簧承受的載荷最大，在它的前半段出現(xiàn)最大應(yīng)力。用下式計(jì)算  )/()/ ()( 1'2202121'22m a x   （ 4 式中， '2m 為驅(qū)動(dòng)時(shí)后軸負(fù)荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，轎車：貨車： =1 1 1 2； 為道路附著系數(shù)； 1h 為鋼板彈簧土片厚度。此外， 還應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算汽車通過不平路面時(shí)鋼板彈簧的強(qiáng)度。許用應(yīng)力 f取為 1000N/ 2   對于主簧  M P 12001837(m a x   對于副簧  M P 12001575(m a x ，  對于   ，主簧副簧都符合要求。  鋼板彈簧多數(shù)情況下采用 550采用表面噴丸處理工藝和減少表面脫碳層深度的措施來提高鋼板彈簧的壽命。表面噴丸處理有一般噴丸 和應(yīng)力噴丸兩種，后者可使鋼板彈簧表面的殘余應(yīng)力比前者大很多。  0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 4