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设计专用纸
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H0 ------------------------------------------------------------------------------------ 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 -------------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。
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计算过程与步骤
条件参数：
总重
=13100 N 自重
=4250 N =5750 N =690 N
=6950 N =2700 N =7350 N =2010 N
空车轴载荷 满载轴载荷 非簧载质量
钢板弹簧长度L=1000~1100nn 满载时偏颇 n=1.5-1.7Hz 弹性模量 E=2.06 叶片端部形状：压延
N/
S=8-15%L
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J0。对于对称钢板弹簧：
3J0???L?ks?c?????48E?
[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），c?Fw/fc；δ为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数n1，再估计一个总片数n0,求得
??n1n，然后用??1.50??1.04?1?0.5????初定δ）E为材料的弹性模量。
，
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其中，??1.5[1.04?(1?0.5?去L=1050mm 取k=0.5，
n1)]8 ， 取n1?1，则??1.5， 1.105取满载偏颇n=1.6HZ 且 则c?Fw/fc=27.34N/mm
=()/2=2670N, =97.66mm ，
将其代入求得J0?3725.5N?mm2；
.66； W0?FW(L?ks)'/(4[?W])=2670N?(1050?0.5?105)mm/(4?500MPa)?1331
初取hp?2J0/W0?3725.5?5.59mm，取b=9hp=50.13mm.
1331.66
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/hp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。
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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。
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各片弹簧长度,如表1. 表1：单位：mm 序列号 单边L/2 1 2 3 4 5 6 7 8 525 525 457.2 389.2 322.9 254.6 187.5 120.0 取整 525 525 458 390 323 255 188 120 圆整 525 525 460 390 325 255 190 120 双边L 1050 1050 920 780 650 510 380 240 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J0、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
c?6?En [1]
?ak?13k?1(Yk?Yk?1)其中，ak?1?(l1?lk?1)；Yk?1?Ji?1k；Yk?1?i1?Ji?1k?1。
i式中，?为经验修正系数，?＝0.90～0.94；E为材料弹性模量；l1、lk?1为主片和第(k?1)片的一半长度。 则当, k=1，
=
=0
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钢板弹簧设计说明书
