汽车悬架钢板弹簧设计(附件)
悬架钢板弹簧是保证车轮或车桥与汽车承载系统之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。本次设计的内容是货车的钢板弹簧式非独立悬架设计。设计过程中，首先根据悬架设计的主要技术参数，确定悬架的结构形式，设计钢板弹簧的主要尺寸；计算出板簧的长度，厚度，宽度，扰度，总成下的自由状态的弧高和曲率半径，其次对极限工况下的钢板弹簧进行强度校核和疲劳强度的校核；包括对于车辆紧急制动和正常行驶时两种情况的验算。最后将设计出的钢板弹簧悬架用PROE图画出。 关键词悬架；钢板弹簧；设计
目 录
1 引言 1
1.1国内外研究状况 1
1.2非独立悬架和独立悬架 2
2货车各参数确定 4
3悬架参数的确定 4
3.1悬架的扰度确定 4
3.2悬架的弹性特征 5
3.3操纵稳定性的确定 6
4.钢板弹簧的设计计算 6
4.1钢板弹簧的布置计算 6
4.2钢板弹簧主要数据的计算 7
4.3钢板断面尺寸及片数的确定 8
4.4板簧的每一片的长度计算 12
4.5钢板弹簧的刚度检验 13
4.6板簧总成在自由状态下计算弧高和曲率 14
4.7钢板弹簧的强度计算 20
结论 23
致谢 25
参考文献 26
1 引言
悬架是什么？是使车轮，车桥与汽车轴承系统直接具有弹性连接的通俗的术语，它可以传递载荷，减轻冲击，减少振动，还可以调整车身位置。它的作用是传送轮子和车架之间的扭矩，还可以减少路面不平整引起的振动，因此，传递到车子的力度会被减轻以确保汽车平顺地行驶。汽车的悬架从其构造到功能的发展已有100多年的历史，由于悬架的构造和功能，可以发挥两个或者三个以上的功能。
汽车的如何使用和悬架有着关系，在载货汽车悬架系统设计中应该要有：车子在路上行驶时要稳定，乘坐舒适；遇到车子震动时悬架应该能减轻抖动；悬架应使得 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
驾驶员驾驶汽车时，操作应该容易且稳定；悬架会在汽车行驶过程中产生作用，如车子提速或者刹车，它会减轻车子左右摇摆或者颠簸的程度，确保了车子的稳定，而且悬架使得车子在道路的转弯处拐弯时，车子的侧身角度的在正常范围的；悬架降低了车子的抖动，使得车内的人员乘车舒适；悬架的构造紧凑，不会占用太多空间；用来传送车子和轮胎之间的种种力和力矩，确保元件的质料，重量最小，而且它们也要具有充足的强度和寿命。
评价平滑度通常是根据由车身的一部分的加速度来判断，车轮的动态载荷则可以来判断车辆的控制稳定性。弹簧的刚度要是被改变，比如降了一些，这种做法可以提升人员乘坐车辆的舒适度，但同时车辆的位移也会增加。。除此之外，提升车辆的操作稳定性需要去增强材料的刚度，但优质的弹簧将使汽车对路面粗糙度非常敏感，会降低乘坐舒适性。所以，在不一样的工况下的不一样的弹簧刚度是理想悬架所应该具有的，还有阻尼器阻尼也要满足，才能够达到舒适性的条件，又能够达到操作稳定性。
1.1国内外研究状况
有超过170家在国内能生产汽车的悬架弹簧的厂家，其中大约有90家具有正规生产能力的厂商。生产的产品水准达到90年代其他先进国家的水准。但大多数企业有着生产时的规模小，生产力度低、分散性差等问题。至于具有大规模生产能力的厂家几乎很少。它们的生产水平和技术水平还是不够高，造成的后果是成本高，在国际市场上没有太大的竞争力。只有少数厂家可以在中国生产先进 的汽车悬架弹簧。他们可以生产多层板簧可变刚度弹簧和可变截面钢板弹簧汽车。现代中型车辆悬架的发展非常迅速，新型钢板悬架装置应运而生。关于悬架方面的技能的每一次提升都与有关部分的知识进步息息相关。比如在计算方面，生产方面，制造方面等等。悬架需要提升发展，所以对相关的技术有了更好的要求，才能使人们对悬架的认识有进一步的理解。
1.2非独立悬架和独立悬架
其特征在于车轮悬挂在两侧，车轮和车轴通过弹性悬架悬挂在车身下方。这样做有着构造简易，强度高，成本又相对低一点的好处，易于前轮定。但由于它的舒适性和操纵稳定性差，它基本上不再用于现代汽车，但现在主要用于卡车和公共汽车。
悬架结构简单，有着可靠的传递力和力矩的作用，但当两个车轮受到冲击和振动时，它们将相互作用。此外，因为悬架的非悬挂质料大和缓冲机能差，车辆受到波动的影响。所以这种悬架悬架通常用于重型卡车，公共汽车和其他车辆。
板簧还具有导向部分的功能，使得悬架系统的布局结构变得简洁。广泛应用于货车前后悬架。一般来说，它是一个非独立悬架。中心部分用U螺栓固定在车轴上。前端部分为固定铰链，经过弹簧销衔接到板簧前部和板簧前支柱件，前端部分的孔仍在卷耳中。有一个用来减少摩擦力的衬套。后段部分板簧的吊耳销和后吊耳与齿条连接，后段部分能随意的晃动，构成可移动的吊耳。若框架遭到波动并且弹簧发生形变时，两个吊耳之间的间隔可以转变。
独立悬架的车轴是两个部分。每个车轮独立地安装在框架或主体的螺旋弹簧上。当一个轮子跳动时，不会对另一个轮子造成影响。使得人员的乘坐稳定性和舒适性提高。但悬挂结构复杂，承载力小。然而，如今汽车的前悬架和后悬架大大多是独立悬架，未来的汽车进步必会向这方面发展。
独立悬架的构造可分为蜡烛型、麦克弗森型和连杆式等其他的构造形式。蜡烛的类型和麦克的形式是相似的。均为螺旋弹簧与减震器相结合，但由于结构不同而存在显著差异。蜡烛型的悬挂方式是使得轮子沿着主轴的方向移动。特征是，车轮的上下摆动并不会影响主销处于何处，前轮的定位角度也不会转变，这样可以使使车辆的操作稳定性更好。麦克弗森型是由扭曲的滑动柱和下臂组成的悬架系统。减震器可以用作转向销，而转向节可以在其周围旋转。它的特点在于：主 销所在的位置和前轮的方向会使得随车轮的转变而转变，这与非独立悬架截然不同。但是，这种悬架具有构造单一，紧凑的结构，前轮定位角小。麦克弗森独立悬架是如今汽车上尤其是轿车上用得最多的。本次设计采用的是非独立式悬架。
目 录
1 引言 1
1.1国内外研究状况 1
1.2非独立悬架和独立悬架 2
2货车各参数确定 4
3悬架参数的确定 4
3.1悬架的扰度确定 4
3.2悬架的弹性特征 5
3.3操纵稳定性的确定 6
4.钢板弹簧的设计计算 6
4.1钢板弹簧的布置计算 6
4.2钢板弹簧主要数据的计算 7
4.3钢板断面尺寸及片数的确定 8
4.4板簧的每一片的长度计算 12
4.5钢板弹簧的刚度检验 13
4.6板簧总成在自由状态下计算弧高和曲率 14
4.7钢板弹簧的强度计算 20
结论 23
致谢 25
参考文献 26
1 引言
悬架是什么？是使车轮，车桥与汽车轴承系统直接具有弹性连接的通俗的术语，它可以传递载荷，减轻冲击，减少振动，还可以调整车身位置。它的作用是传送轮子和车架之间的扭矩，还可以减少路面不平整引起的振动，因此，传递到车子的力度会被减轻以确保汽车平顺地行驶。汽车的悬架从其构造到功能的发展已有100多年的历史，由于悬架的构造和功能，可以发挥两个或者三个以上的功能。
汽车的如何使用和悬架有着关系，在载货汽车悬架系统设计中应该要有：车子在路上行驶时要稳定，乘坐舒适；遇到车子震动时悬架应该能减轻抖动；悬架应使得 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
驾驶员驾驶汽车时，操作应该容易且稳定；悬架会在汽车行驶过程中产生作用，如车子提速或者刹车，它会减轻车子左右摇摆或者颠簸的程度，确保了车子的稳定，而且悬架使得车子在道路的转弯处拐弯时，车子的侧身角度的在正常范围的；悬架降低了车子的抖动，使得车内的人员乘车舒适；悬架的构造紧凑，不会占用太多空间；用来传送车子和轮胎之间的种种力和力矩，确保元件的质料，重量最小，而且它们也要具有充足的强度和寿命。
评价平滑度通常是根据由车身的一部分的加速度来判断，车轮的动态载荷则可以来判断车辆的控制稳定性。弹簧的刚度要是被改变，比如降了一些，这种做法可以提升人员乘坐车辆的舒适度，但同时车辆的位移也会增加。。除此之外，提升车辆的操作稳定性需要去增强材料的刚度，但优质的弹簧将使汽车对路面粗糙度非常敏感，会降低乘坐舒适性。所以，在不一样的工况下的不一样的弹簧刚度是理想悬架所应该具有的，还有阻尼器阻尼也要满足，才能够达到舒适性的条件，又能够达到操作稳定性。
1.1国内外研究状况
有超过170家在国内能生产汽车的悬架弹簧的厂家，其中大约有90家具有正规生产能力的厂商。生产的产品水准达到90年代其他先进国家的水准。但大多数企业有着生产时的规模小，生产力度低、分散性差等问题。至于具有大规模生产能力的厂家几乎很少。它们的生产水平和技术水平还是不够高，造成的后果是成本高，在国际市场上没有太大的竞争力。只有少数厂家可以在中国生产先进 的汽车悬架弹簧。他们可以生产多层板簧可变刚度弹簧和可变截面钢板弹簧汽车。现代中型车辆悬架的发展非常迅速，新型钢板悬架装置应运而生。关于悬架方面的技能的每一次提升都与有关部分的知识进步息息相关。比如在计算方面，生产方面，制造方面等等。悬架需要提升发展，所以对相关的技术有了更好的要求，才能使人们对悬架的认识有进一步的理解。
1.2非独立悬架和独立悬架
其特征在于车轮悬挂在两侧，车轮和车轴通过弹性悬架悬挂在车身下方。这样做有着构造简易，强度高，成本又相对低一点的好处，易于前轮定。但由于它的舒适性和操纵稳定性差，它基本上不再用于现代汽车，但现在主要用于卡车和公共汽车。
悬架结构简单，有着可靠的传递力和力矩的作用，但当两个车轮受到冲击和振动时，它们将相互作用。此外，因为悬架的非悬挂质料大和缓冲机能差，车辆受到波动的影响。所以这种悬架悬架通常用于重型卡车，公共汽车和其他车辆。
板簧还具有导向部分的功能，使得悬架系统的布局结构变得简洁。广泛应用于货车前后悬架。一般来说，它是一个非独立悬架。中心部分用U螺栓固定在车轴上。前端部分为固定铰链，经过弹簧销衔接到板簧前部和板簧前支柱件，前端部分的孔仍在卷耳中。有一个用来减少摩擦力的衬套。后段部分板簧的吊耳销和后吊耳与齿条连接，后段部分能随意的晃动，构成可移动的吊耳。若框架遭到波动并且弹簧发生形变时，两个吊耳之间的间隔可以转变。
独立悬架的车轴是两个部分。每个车轮独立地安装在框架或主体的螺旋弹簧上。当一个轮子跳动时，不会对另一个轮子造成影响。使得人员的乘坐稳定性和舒适性提高。但悬挂结构复杂，承载力小。然而，如今汽车的前悬架和后悬架大大多是独立悬架，未来的汽车进步必会向这方面发展。
独立悬架的构造可分为蜡烛型、麦克弗森型和连杆式等其他的构造形式。蜡烛的类型和麦克的形式是相似的。均为螺旋弹簧与减震器相结合，但由于结构不同而存在显著差异。蜡烛型的悬挂方式是使得轮子沿着主轴的方向移动。特征是，车轮的上下摆动并不会影响主销处于何处，前轮的定位角度也不会转变，这样可以使使车辆的操作稳定性更好。麦克弗森型是由扭曲的滑动柱和下臂组成的悬架系统。减震器可以用作转向销，而转向节可以在其周围旋转。它的特点在于：主 销所在的位置和前轮的方向会使得随车轮的转变而转变，这与非独立悬架截然不同。但是，这种悬架具有构造单一，紧凑的结构，前轮定位角小。麦克弗森独立悬架是如今汽车上尤其是轿车上用得最多的。本次设计采用的是非独立式悬架。
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