3.钢板断面尺寸及片数的确定 (1)钢板断面宽度b的确定 对于对称钢板弹簧 总惯性矩
(3)钢板断面形状
(2)钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 因钢板弹簧各片在自由状态下和装配后的曲率半径不同(图6-15),装配后各片产生预应力,其值确定了自由状态下的曲率半径R i。
各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是:使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧,减少主片工作应力,使各片寿命接近。
2)汽车驱动时,后钢板弹簧承受的载荷最大,在其前半段出现的最大应力ζmax用下式计算
对钢板弹簧销,要验算钢板弹簧受静载荷时它受到的挤压应力ζz=Fs/(bd)。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。
(八)少片弹簧
少片弹簧在乘用车和部分商用车上得到越来越多的应用。
特点:是叶片由等长、等宽、变截面的1~3片叶片组成。利用变厚断面来保持等强度特性,并比多片弹簧减少20%~40%的质量。片间放有减摩作用的塑料垫片,或做成只在端部接触,以减少片间摩擦。
变厚截面BC段厚度可按抛物线形或线性变化。 (1)按抛物线形变化
/
厚度 hx=h2(x/l2)12,
/
惯性矩 Jx=J2(x/l2)32, 单片刚度为
(2)按线性变化
厚度 hx=A 'x+B',
A '=(h2-h1)/(l2-l1), B '=(h1 l2-h2 l1)/(l2-l1)。 单片钢板弹簧的刚度
当l1>l2(2β-1)或2 h1<h2时,弹簧最大应力点发生在x=B'/A'处,此处hx=A'x十B'=2B', 其应力值ζmax=3 Fs/2b A'B'。
当l1≤l2(2β-1)时,最大应力点发生在B点,其值 ζmax=3 Fs l2/2b h22。
ζmax<[ζ]。
第四节 弹性元件的计算
扭杆弹簧的设计要点:
设计前应当根据对汽车平顺性的要求,先行选定悬架的刚度c。设计扭杆弹簧需要确定的主要尺寸有扭杆直径d和扭杆长度L。
设计时应当根据最大扭矩计算扭杆直径d, 即
(方法二)有效长度Le也可以用图6-23所示线图求出。
第四节 弹性元件的计算
三、空气弹簧
(-)空气悬架的组成与空气弹簧的分类
分类:
2.使用特点
(1)当多轴货车或挂车采用空气悬架时,在空载或部分承载工况下,能够进行单轴或多轴提升,这有利于减少提升轴和未提升桥上轮胎的磨损,同时增加驱动桥的附着力。当未提升桥过载的条件下,被提升的车轴能自动回位并参与承载。
(2)通过对气囊充气或放气,可以实现变换车身高度。
(3)采用空气弹簧以后,在汽车左、右侧的簧载质量不均匀时,通过高度控制阀的作用,可以保证整车车身处于水平状态。在汽车高速转弯的行驶条件下,与采用钢板弹簧悬架的汽车比较,采用空气弹簧悬架的汽车车身侧倾角明显减小。
(4)装用空气悬架的汽车,因空气悬架的刚度低,所以车轮对路面作用的动载荷要小,这就使路面受到的破坏程度得以减轻。
3.空气弹簧的特点
优点:有比较理想的非线性弹性特性。平顺性好。乘坐舒适性好。单位质量储能量比较大,质量比较轻,因而簧下质量小。工作噪声小,寿命长。
缺点:悬架结构复杂;空气弹簧对密封要求严格,不得漏气。还有悬架制造复杂、成本较高等。
第四节 弹性元件的计算
(三)空气弹簧的布置 1、为了获得足够大的车身侧倾角刚度,在可能的条件下,要求将空气弹簧布置在车架外侧。在两侧空气弹簧中心距加大的同时,可以获得比较大的车身侧倾角刚度。
2、转向轴上的空气弹簧常布置在主销所在位置的内侧 。
3、在驱动桥上,空气弹簧可以布置在其后面,或在驱动桥前方、后面各布置一个 。
第四节 弹性元件的计算
(四)高度控制阀

