【货车前悬架麦弗逊式非独立悬架螺旋弹簧和钢板弹簧尺寸设计计算案例6500字】

型螺栓结构是一种用来把钢板与弹簧的中部紧紧地连接固定在桥上。悬架的一个前端也被称做一个死吊耳，是一个固定的滑动铰链。它由一块钢板上的弹簧衬套销钉将一把钢板装在弹簧前端和支架上的钢与板装在弹簧前端上的卷头筒耳孔内的一层螺丝带紧密地结合连接在一起，前端的卷头筒耳孔中为了有效减少螺丝磨损而另外安装的还有一层弹簧衬套。后端的吊式卷耳和后端的弹簧吊耳架分别是通过装在钢板吊式弹簧上的吊式卷耳销和钢板吊式卷耳架的两个焊接接缝销分别进行连接，而后端卷耳架可以自由地上下摆动，形成了一个自由活动式的弹簧吊耳。两卷轴机耳之间的横向距离转移是否泛指传动车架被外力撞击带动弹簧时在发生纵向变形的同时会因而产生不同一定程度的横向转移[6。1.2钢板弹簧主要参数的确定EQ1060轻型货车相关参数：悬架静挠度fcz=62.12mm,悬架动挠度fc=70mm,轴距Z=3360mm,满载时单个钢板弹簧的载荷：1.2.1满载弧高满载弧高fa一般定义是用来指汽车当一个钢板弹簧焊接安装在一个车轴上，汽车高速满载时与该钢板焊接弹簧在车轴主片上的焊接表面和卷板两端(一般不含卷板和耳孔的焊接半径)之间所有焊接连线的最大高度差。一般取fa1.2.2钢板弹簧长度L的确定弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离即为钢板弹簧长度L,在总布置可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长些。钢板弹簧的长度可在下列范围内选用：弹簧上的一个单位纵向旋转动力场的矩值即为用于钢板驱动弹簧的一个单位纵向旋转本设计中L=0.30×3025mm=1008mm。式中：s——U形螺栓中心距(mm);s取100mm;K——考虑U形螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数(如刚性夹紧，取k=0.5,挠性夹紧，取k=0)k=0;C—一钢板弹簧垂直刚度(N/mm);c=Fw2/fc2=14528.5/62.12=10083x233.88x0.96/(48x2.0工艺加工打磨处理后，[σw]推荐在下列范围内选取：前弹簧和平衡悬架弹簧为=14528.5x(1008+0)/(有了hp以后，便可再选钢板弹簧的片宽b。片宽b对汽车性能的影响：(2)前悬架采用了较宽的弹簧片，转向轮的最高旋转角度也会被这些因素所影响。如果对片宽的选择太狭窄，又要求增加片数，从而使得增加片之间的摩擦力提高了弹簧总厚(3)一般推荐片宽与片厚的比值b/hp在6~10范围内选取。2.钢板弹簧片厚h的选择矩形弹簧断面上的等于较厚钢板相对弹簧的总惯性矩阵为Jo用以下式来进行计算等厚片厚h选择的要求：(1)增加片厚h,可以减少片数n。(3)为了能够使各片的使用寿命更加容易接近而特别要求最大的厚片和最薄片的外壳(4)钢板断面尺寸b和h应符合国产型材规格尺寸。本设计中取h=6mm。3.钢板断面形状4.叶片的端部结构5.钢板弹簧片数n一般而言装在钢板上装弹簧片的数n少些更加安全有利于汽车产品的设计制造及加工装配，同时装在钢板上的弹簧还同样可以有效地帮助降低片间的高温湿度和增加摩擦力，改善了纯电动汽车的车辆行驶视觉舒适度和行驶平顺。但是在片钢板上的弹簧和等不同强度片钢梁之间的强度差异也可能会随着片钢板数量的减小而逐渐略微增大，材料的综合利用率也可能会随之发生很大变坏。多片式复合钢板制动弹簧一般片型多数控制为6~14片之间并可进行多种选择，重型长途货车最多片数可达20片。用转矩器或变矩器截面方法减小传动片簧时，片簧系数大小应尽量控制在1~10片之间。故本设计n=6。各种复合叶片的板簧长度在抉择选用时，应该主要是为了使得板簧应力在片之间和沿板簧片长的不同方向之间分布尽可能合理，以达到便于同时达到能够使各片的使用寿命都更加可靠接近且有效节约所用材料、降低复合板簧片的质量等主要目的。确定每一个矩形叶片的直线长度的计算方法主要分为有使用做图法和使用计算法的方法两种。本次的方法设计主要就是采用一种进行计算法的方法，在首先设计确定了U型矩形钢板螺栓弹簧的间隙总长之后，再根据进行计算确定最终在短片上的U型矩形钢板螺栓弹簧的间隙长度，方法目的是比短片U型钢板螺栓直接的弹簧间隙长度s稍大。这二种特殊情况在弹簧确定正常后就已经出现可以充分地做到利用这个等比值的数列，使各个单位弹簧的运动长度基本相等。6.钢板弹簧端部的支承型式以位于板簧结构端部的卷耳支撑结构型式而言，可以大体上依次划分为弹簧卷耳滑板支撑和弹簧滑板卷耳支撑。滑板的使用型式大多在主动两极式主副动板簧支撑悬架支承中的主动副簧悬架支承和平衡式副簧悬架支承中的主动板簧撑撑支承中都有出现。卷耳按照它们在相对的水平板簧上的水平面所所在处的物理位置，可将它们进行划分分别17.吊耳及钢板弹簧销的结构大多数采用板簧的支撑轴承吊耳装置使用方式通常是其中的一端可以采用自由摆动的卷曲吊耳，另外的一端则通常是直接采用固定的卷曲吊耳。摆动吊耳的机械摆动结构大致可以分为是b或c形、叉状和圆形分体式。弹簧式轴销的支承、润滑式的形式很多，有各种自润滑式、螺纹型、橡胶座式支承、滑动式式轴承或者把一个板簧销的支承直接安装在一个橡胶座内形式等。自润滑式因其本身具有完全无需额外添加任何润滑油、减少振动噪声的特殊润滑性能，多年来适合广泛应用于紧凑型轿车和轻型重载汽车。本设计中采用自润滑式弹簧销结构。目前，少片式弹簧已经在家用轿车、轻型专用货运车和汽车上应用获得了越来越广泛的经济使用。它的主要技术特点之一是那就是能将叶片从等长、等宽、改变为横截面1~3片。它们分别利用了逐渐变厚的弹簧断面来降低维护等级高强度的弹簧特性，并较多片式弹簧可以降低20%~40%弹簧质量。片间可以置放一块可以具有较强减摩摩擦作用的弹性塑料制作垫片，或者把它做成仅在两个垫片端部相互之间接触而可以减少对片间的压力摩擦。如下表图1.2所示的是单片等效变厚的截面形状弹簧的两个单片端部段和中间夹紧的部分及其ab段都用的是一个单片厚度分别为长量h1和宽度h2的等效变截面状弹簧结构，bc段分别为变厚的单片截面。bc段的抛物厚度及其大小通常可以根据一个抛物的一种线性化形式或者抛物是非线性而有所改变。1.2.4钢板弹簧总成在自由状态下的弧高计算2YY1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高HoS——U形螺栓中心距；S=100mm;3Ho=(fc+fa+△f)=62.12+10.38+11.3螺旋弹簧的设计计算的主要性能参数如表1.2。性能参数数据许用切应力[t]剪切应力[σ]弹性模量E41.3.2确定弹簧直径及刚度当弹簧仅承受轴向载荷F₂=2010x9.8/2=9849N时，式中：d₂——弹簧中径；Tp—一弹簧的许用应力，查表得tp=471Mpa;C—一旋绕比，取C=8;在最大工作负荷F2作用下，取弹簧的有效圈数为：n=10圈。弹簧的刚度计算公式为：5n₁=n+2=10圈节距：p=(0.28~0.5)D₂=0.329X1Ho=pn+1.5d=60x10+1.5×23=631.5mmHb=(n1-0.5)d=(12-0.5)×23=261.5mm1.4弹性元件的校核(1)钢板弹簧的刚度验算6b=50mmh=6mmJ=nbh³/12∑J₁=50x63/12=900∑J₂=2x50x63/12+900=27∑J₃=3x50x63/12+2700=5400∑J₄=4x50x63/12+5400=9000∑J₅=5x50x63/12+9000=13500∑J₆=6x50x63/12+13500=18900Y¹=1/J1=1/900=0.0011Y₂=1/J2=1/2700=0.00037Y3=0.00019Y₄=0.00011Y₅=0.000074Y₆=0.000053L₁、Lk+1一主片和第K+1片的一半长度。验算结果：c=90.15N/m,其误差在5%以内，满足条件。(2)钢板弹簧的强度验算钢板弹簧总截面系数7式中，[σw]—一许用弯曲应力，[σw]=350σmax=14528.5x1.4x554x(554+0.8x400)/(1008x8135.96)(3)弹簧卷耳和弹簧销的强度核算钢板弹簧主片卷耳受力如上图所示。卷耳处所受应力σ是由弯曲应力和(压)应力合成的应力。Fx—一沿弹簧纵向作用在卷耳中心线上的力；Fx=0.5m₂G₂Φ=8135.96N;D—一卷耳内径；D=40mm;许用应力[σ]取为350N/mm²。在范围之内，满足要求。对于钢板弹簧销，这里需要进行应力验算，即是在钢板通过弹簧在受静止力载荷时承受钢板通过弹簧运动销所能承受到的外部载荷挤压和外力摩擦时的应力。8用30钢或40钢钢在经过多次液体环氧碳素脱氮共浸或渗共浸加热高温处理20Cr20钢经液体渗碳共浸加热高温处理或用45钢经高频挤压淬火后，其许用的挤压应力[σz]≤7~9N/mm²。多数特殊场合下装在钢板上的弹簧都可以是由60Si2MnV板钢或55SiMnVb板等钢材焊接制成。通常认为是通过大幅降低新型钢板复合弹簧基层表面的喷射脱碳层氧化深度及对新型钢板表层进行弹簧表面激光接使得装在钢板上的弹簧在钢体外壳上面的表面应力残余下的应力较前者还要增(1)稳定性计算螺旋弹簧的自由高度已经大大超过了一个弹簧的自由中径4倍之时，更容易发生出高径比在