《钢板弹簧设计课程设计说明书》.docVIP

目录 一、确定断面尺寸及片数 2 二、确定各片钢板弹簧的长度 4 三、钢板弹簧的刚度验算 5 四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。 7 1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高 7 2.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 8 五、钢板弹簧总成弧高的核算 10 六、钢板弹簧的强度验算 11 二、（修改）确定各片弹簧长度 12 三、（修改）钢板弹簧的刚度验算 14 四、（修改）钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 15 五、（修改）钢板弹簧总成弧高的核算 17 六（修改）钢板弹簧的强度验算 18 七、钢板弹簧各片应力计算 18 八，设计结果 20 九、参考文献 21 十、附总成图 21 计算过程与步骤 条件参数： 总重=13100 N 自重=6950 N 空车轴载荷=4250 N =2700 N 满载轴载荷=5750 N =7350 N 非簧载质量 =690 N =2010 N 钢板弹簧长度L=1000~1100nn 满载时偏颇 n=1.5-1.7Hz 弹性模量 E=2.06N/ S=8-15%L 叶片端部形状：压延 一、确定断面尺寸及片数 有关钢板弹簧 的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增大系数δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩。对于对称钢板弹簧： [1] 式中，s为U形螺栓中心距（mm）；k为考虑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）；c为钢板弹簧垂直刚度（N/mm），；δ为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数，再估计一个总片数,求得，然后用初定δ）E为材料的弹性模量。 ， 其中， ， 取，则， 去L=1050mm 取k=0.5， 取满载偏颇n=1.6HZ 且 =()/2=2670N, =97.66mm ， 则=27.34N/mm 将其代入求得； =； 初取，取b=9=50.13mm. 片宽b对汽车性能的影响： 1）.增大片宽，能增加卷耳强度，但当车身受侧向力作用倾斜时，弹簧的扭曲应力增大。 2）.前悬架用宽的弹簧片，会影响转向轮的最大转角。片宽选取过窄，又得增加片数，从而增加片间的摩擦弹簧的总厚 3）.推荐片宽与片厚的比值b/在6~10范围内选取。 4）.推荐h在（1+0.1）范围左右取，取h=6mm。 查表：b和h应符合国产型材规格尺寸，选取b=65mm，h=6mm。 二、确定各片钢板弹簧的长度 有作图法如图1.得出：且. 单位：mm 图1. 各片弹簧长度 应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下： 1,增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力，提高使用寿命降低弹簧刚度，改善汽车平顺性。 2,在垂直刚度c给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。 3,刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。 4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。 各片弹簧长度,如表1. 表1：单位：mm 序列号 单边L/2 取整 圆整 双边L 1 525 525 525 1050 2 525 525 525 1050 3 457.2 458 460 920 4 389.2 390 390 780 5 322.9 323 325 650 6 254.6 255 255 510 7 187.5 188 190 380 8 120.0 120 120 240 三、钢板弹簧的刚度验算 在此之前，有关挠度增大系数、总惯性矩、片长和叶片端部形状等的确定都不够准确，所以有必要验算刚度。用共同曲率法计算刚度的前提是，假定同一截面上各片曲率变化值相同，各片所承受的弯矩正比于其惯性矩，同时该截面上各片的弯矩和等于外力所引起的弯矩。刚度验算公式为 [1] 其中，；；。 式中，为经验修正系数，＝0.90～0.94；E为材料弹性模量；、为主片和第()片的一半长度。 则当, k=1，