汽車鋼板彈簧設計計算
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- 汽車鋼板彈簧設計計算1.1 單個鋼板彈簧的載荷
已知汽車滿載靜止時汽車前軸荷G1=3000kg,非簧載質量Gu1=285kg,則據此可計算出單個鋼板彈簧的載荷:
Fw1=(G1-Gu1)/2=1357.5 kg (1)
進而得到:
Pw1=Fw1×9.8=13303.5 N (2)
1.2 鋼板彈簧的靜撓度
鋼板彈簧的靜撓度即靜載荷下鋼板彈簧的變形。前后彈簧的靜撓度都直接影響到汽車的行駛性能[1]。為了防止汽車在行駛過程中產生劇烈的顛簸(縱向角振動),應力求使前后彈簧的靜撓度比值接近于1。此外,適當地增大靜撓度也可減低汽車的振動頻率,以提高汽車的舒適性。但靜撓度不能無限地增加(一般不超過240 mm),因為撓度過大,即頻率過低,也同樣會使人感到不舒適,產生暈車的感覺。此外,在前輪為非獨立懸掛的情況下,撓度過大還會使汽車的操縱性變壞。一般汽車彈簧的靜撓度值通常如表1[2]所列范圍內。
本方案中選取fc1=80 mm。
1.3 鋼板彈簧的滿載弧高
滿載弧高指鋼板彈簧裝到車軸上,汽車滿載時鋼板彈簧主片上表面與兩端(不包括卷耳孔半徑)連線間的最大高度差[3]。當H0=0時,鋼板彈簧在對稱位置上工作。考慮到使用期間鋼板彈簧塑性變形的影響和為了在車架高度已限定時能得到足夠的動撓度值,常取H0∈10-20mm。本方案中H01初步定為18mm。
1.4 鋼板彈簧的斷面形狀
板彈簧斷面通常采用矩形斷面,宜于加工,成本低。但矩形斷面也存在一些不足。矩形斷面鋼板彈簧的中性軸,在鋼板斷面的對稱位置上。工作時,一面受拉應力,一面受壓應力作用,而且上、下表面的名義拉應力和壓應力的絕對值相等。因材料的抗拉性能低于抗壓性能,所以在受拉應力作用的一...