及系统匹配性能 总成 安装连接要板簧夹紧距离 板簧托距 安 板簧的安装尺寸 根据整车轴距等参数初步确定板簧宽度、片数、片厚的主要安装参数 车桥设计参考 求 板簧安装方式 板簧刚度 性能要板簧强度 整车侧倾稳定性 板簧卷耳强度 基本要求 求 板簧极限强度 板簧不同状态下的弧高 确定板簧具体参数 不同工况下前后簧频率 板簧重量和价格 整车前后倾角 减振器总安装连接安上安装点位置 下安装点位置 上下运动的极限行程 前后运动的极限行程 左右运动的极限行程 车架和车桥设计参考 成 要求 减振器的阻尼 性能要工作缸直径 不同速度下的压缩力 不同速度下的复原阻力 基本性能 求 减振器吊环的连接方式 由轴荷、板簧刚度、减振器吊环的缓冲垫尺寸 缓缓冲块总安装位置安安装方式 缓冲块骨架高度 缓冲块总高度 缓冲块橡胶弹性曲线 车架、纵梁、钢板弹簧设计参考 工作缸径参考 成 尺寸
缓冲块橡胶弹性曲线 性能要橡胶的性能要求 橡胶与骨架粘结强度要求 求 悬支安 支架与纵梁的安装位置 满足装车要求 支架的形状设计 支架的强度校核 架 装连接尺寸及性能要求 其其他附安装连安骑马螺栓直径 车型轴荷、车桥设计参考 板簧轴销 板簧各种工况的卷耳强度要求 件 接尺寸 系统匹性能要板簧衬套 轴荷的载重参考 空载整车前后倾角 满载整车前后倾角 0.4g侧倾角 前后悬架的频率及比值 配 求 整车的最大频率 前后悬架铁碰铁时，前后钢板弹簧的强度校核 前后悬架铁碰铁时，减振器的极限位置校核
在整车各子系统中，悬架系统的型式、布置、性能参数的不同，对整车的各种性能尤其是行驶平顺性有着直接地影响。汽车虽然是一个多质量的复杂振动系统，在理论计算时，我们可利用限制振动质量的部分位移方法，将其简化成一个自由度的振动系统，此时求得的频率为复杂振动之偏频，公式为：
ω1=C1L / M1（L2+εL1） ω2=C2L / M2（L1+εL2）
式中C1、C2——前、后悬架刚度；M1、M2——前、后悬架簧载质量；L——汽车轴距；L1、L2——质量重心至前后轴距离；ε——质量分配系数；
ε=1时,前后轴上车身点的振动不存在联系,此时的偏频为ω1=C1 / M1 、ω2=C2 / M2 。
1
车身振动固有频率n以每周多少赫兹表示,则n= C / M 公式(2-1)
2π从上述公式中可以看出,车身振动固有频率n，主要由簧载质量M、悬架刚度C决定。在悬架设计中,通常把力和变形的关系曲线,称为悬架的弹性特性曲线。
图1中a)所示的曲线特性为线性弹性特性，即悬架变形与所受载荷成正比，因此其悬架刚度C是常数。由公式(2-1)可知，车身振动的频率随载荷而变化，一般的前悬架采用普通钢板弹簧时，弹性特性即如此。
图1 弹性特性曲线
图1中b)所示的弹性特性曲线，为变刚度悬架的非线性弹性特性，由于刚度C随载荷而改变，可以使得在载荷变化时，保持车身的固有频率不变，从而获得良好的汽车行驶平顺性。这时，在曲线上任意点M满足：
P/CM=fc
式中P——特性曲线上任意点M的载荷；CM——任意点M的悬架刚度；fc——在静载荷Pc时，为良好平顺性所要求的悬架静挠度。
需要说明的是，理想的弹性特性曲线上任意点M的静挠度fc是相等的，车身的固有频率不变；这种等频特性，在主动控制悬架系统中（如空气悬架、油气悬架）由电脑系统智能控制是可以实现的。独立悬架系统中可以通过合理选择导向杆系的运动关系，使线性的弹性元件在车轮接地点上转化为非线性的悬架特性。在非独立悬架结构中，可以采用组合方式构成复式弹簧，或加装橡胶弹簧及限位块等措施，使弹性元件本身具有一定的非线性特性。
表15 前悬架钢板弹簧计算
输入内容：
项目 满载前轮轴荷Yjc(kg) 满载簧上载荷Fw(N) 满载弧高fa(mm) 钢板弹簧总片数N 与主片等长的片数(含主片) 板簧宽度b(mm) 路面附着系数φ 输出内容： 检验刚度Cj(N/mm) 装配刚度Cz(N/mm) 悬架静挠度fc(mm) 偏频f(Hz) 挠度系数 静应力(MPa) 比应力(MPa/mm) 极限挠度下的最大应力(MPa) 钢板弹簧卷耳根部应力(MPa) 弹簧销挤压应力(MPa) 数值 项目 卷耳内径d(mm) 弹簧销直径d1(mm) U型螺栓中心距S(mm) 弹簧固定点至路面距离hc(mm) 非工作长度系数k 钢板弹簧截面修正系数δ 材料弹性模量E(MPa) 数值 钢板弹簧： 片序 长度 宽度 1 2 3 厚度 预应力(MPa) 固定端应力(MPa) 接触点处应力(MPa) 各状态对比表: 整备 满载（如1.5T） 超载（如2.5T）
前悬架钢板弹簧计算：
***** 原 始 数 据 *****
-------------------------------------------------------------------- 满载前轮轴荷 Yjc ( kg ) : 1480.0 满载簧上载荷 Fw ( N ) : 6345.5 路面附着系数 φ : .8 材料弹性模量 E ( MPa) : .21E+06 非工作长度系数 k : .50
簧载质量(N) 静挠度fc(mm) 偏频f( Hz ) 弧高fa( mm ) 静应力( MPa )
钢板弹簧截面修正系数 δ : .92 满载弧高 fa ( mm ) : 5.0 钢板弹簧总片数 N : 7 与主片等长的片数(包括主片) : 2 板簧宽度 b ( mm ) : 70.0 卷耳内径 d ( mm ) : 32.0 弹簧销直径 d1 ( mm ) : 16.0 U 型螺栓中心距 S ( mm ) : 80.0 弹簧固定点至路面距离 hc ( mm ) : 377.0
--------------------------------------------------------------------
***** 计算 结 果 *****
板簧各片长度、厚度、自由状态曲率半径和弧高 (mm)
-------------------------------------------------------------------- 片 号 长 度 厚 度 自由状态曲率半径 自由状态弧高 -------------------------------------------------------------------- 1 1200.0 8.0 2800.0 64.3 2 1200.0 8.0 2549.4 70.6 3 1020.0 8.0 2391.2 54.4 4 830.0 8.0 2298.9 37.5 5 640.0 8.0 2259.3 22.7 6 460.0 8.0 2267.1 11.7 7 270.0 8.0 2323.4 3.9 -------------------------------------------------------------------- 悬架性能
-------------------------------------------------------------------- 检验刚度 Cj (N/mm) : 94.37 装配刚度 Cz (N/mm) : 102.73 悬架静挠度 fc ( mm ) : 61.77 偏频 f ( Hz ) : 2.04
-------------------------------------------------------------------- 钢板弹簧应力
-------------------------------------------------------------------- 挠度系数 : 1.26 静应力 ( MPa ) : 366.7 比应力 (MPa/mm): 5.9
钢板弹簧悬架系统设计规范--完整版
