载货汽车前后悬架的设计

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4. 4 钢板弹簧的刚度验算

图4-3单片变截面弹簧的一半

变截面钢板弹簧的尺寸如图4-3所示,此时厚度hx随长度的变化规律为

hx?A'x?B'，式中，A'??h2?h1?/?l2?l1?；B'??h1l2?h2l1?/?l2?l1?。单片钢板弹簧刚度用下式计算

c?

l31??l2/l?k (4-13)

3?6EJ2??l式(4-13)中，E为材料的弹性模量；ξ为修正系数，取O.92；，l2如图4-4所

3J?bh/12，其中b为钢板宽 22示；

32??4?1????1????1?????31??322In???1?? k???????1 (4-14) ?????2?1?????1????1??????????l1l2?145／770?0.189,??h1h2?12/21?0.57,

???/??0.189/0.57?0.332

所以

32??41??1????????31??1????32k????????1?????1??2In??2?1????1??1?????????32??4?1?0.571?0.332????31?0.1891?0.332????32?0.332??????2ln0.57????1?0.57???12?1?0.57??1?0.1891?0.189???????0.39所以，梯形叶片弹簧的刚度为：

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c?6EJ2?3??l??32l?1???k????l????274N/mm6?2.06?105?105220?0.92?3??770??3850??1??????0.39?? (4-15)

????850??4.5 弹簧的最大应力点及最大应力

hx?h21h2?2l2, 如果弹簧端部厚度h?h，图4-4中梯形弹簧的BC直线方程为：x?l2x1则便可求出梯形叶片等厚部分的理论长度值

l'?l2?2??1? (4-16)

'''h?Ax?B?2Bx当l1?l时，弹簧最大应力点发生在x?B/A处，此处，

'''''??3F/2bAB。 s其应力值max2??3Fl/2bhmaxs22当l1?l时，最大应力点发生在B点，其值。

'由于l1?100mm, l1?l' 即l1?l'

所以，弹簧的最大应力点不是出现在B点，应出现在x?l2的区段内， ?max弹簧最大应力为：

p?l2?l1??1.5???? (4-17)

xbn?h2?h1?2?maxp?l2?l1?107802?770?145??1.5????1.5??????274MP?????450MPxbn?h2?h1?474?100?3?21?12?22满足要求

4. 6 弹簧卷耳和弹簧销的强度核算

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图4-4 钢板弹簧主片卷耳受力图

钢板弹簧主片卷耳受力如上图(4-4)所示。卷耳处所受应力ζ是由弯曲应力和(压)应力合成的应力

???3Fx?D?h1??/bh12?Fx/bh1 (4-18) 式(4-18)中，Fx为沿弹簧纵向作用在卷耳中心线上的力；D为卷耳内径；b为钢板弹簧宽度；h1为主片厚度。许用应力[ζ]取为350N／mm。

2?max?满足要求

3Fmax?D?h1?Fmax??2bh1bh13?1078010780??90?12?22??120MP?????350MP100?144100?12对钢板弹簧销要验算钢板弹簧受静载荷时钢板弹簧销受到的挤压应力

?z?Fsbd。其中，Fs为满载静止时钢板弹簧端部的载荷；b为卷耳处叶片宽；d为钢板弹簧销直径

107802 ?z??0.60MP???z? (4-19) 100?90满足要求

用30钢或40钢经液体碳氮共渗处理时，弹簧销许用挤压应力[?z]取为3～4N／mm；用20钢或20Cr钢经渗碳处理或用45钢经高频淬火后，其许用应力[?z]≤7～9N／mm。钢板弹簧多数情况下采用55SiMnVB钢或60Si2Mn钢制造。

22常采用表面喷丸处理工艺和减少表面脱碳层深度的措施来提高钢板弹簧的寿命。表面喷丸处理有一般喷丸和应力喷丸两种，后者可使钢板弹簧表面的残余应力比前者大很多

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第5章 减振器的设计计算

5.1 减振器的分类

减振器是车辆悬架系统中的重要部件，其性能的好坏对车辆的舒适性以及车辆及悬架系统的使用寿命等有较大影响。汽车在受到来自不平路面的冲击时，其悬架弹簧可以缓和这种冲击，但同时也激发出较长时间的振动，使乘坐不适。与弹性元件并联安装的减振器可很快衰减这种振动，改善汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。

汽车悬架中广泛采用液压减振器。液压减振器按其结构可分为摇臂式和筒式；按其工作原理可分为单向作用式和双向作用式。筒式减振器由于质量轻、性能稳定、工作可靠、易于大量生产等优点，成为了汽车减振器的主流。筒式减振器又可分为双筒式、单筒式和充气筒式，其中以双筒式应用最多。充气筒式减振器在筒式减振器中充以一定压力的气体，改善了高速时的减振性能，并有利于消除减震器产生的噪声，但由于成本及使用维修问题，使其推广应用受到一定限制。本设计中，选用双向作用筒式减振器。 5.2 主要性能参数的选择 5.2.1 相对阻尼系数ψ

图5-1 减振器阻力-速度特性

在减振器卸荷阀打开前，其中的阻力F与减振器振动速度v之间的关系为：

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