钢板弹簧悬架设计

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时间:2018-07-29

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1、汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计课程设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节,是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练,并为毕业设计奠定基础。1、课程设计的目的是:(1)进一步熟悉汽车设计理论教学内容;(2)培养学生理论联系实际的能力;(3)训练学生综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。2、设计题目:设计载货汽车的纵置钢板弹簧(1)纵置钢板弹簧的已知参数序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓

2、中心距有效长度119800N9.4cm118cm6cm112cm材料选用60Si2MnA,弹性模量取E=2.1×105MPa3、课程设计的任务:(1)由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数;(2)计算悬架总成中主要零件的参数;(3)绘制悬架总成装配图。二、课程设计的内容及工作量根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程,完成下述涉及内容:1.学习汽车悬架设计的基本内容2.选择、确定汽车悬架的主要参数3.确定汽车悬架的结构4.计算悬架总成中主要零件的参数5.撰写设计说明书6.绘制

3、悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。设计要求:1.设计说明书设计说明书是存档文件,是设计的理论计算依据。说明书的格式如下:(1)统一稿纸,正规书写;(2)竖订横写,每页右侧画一竖线,留出25mm空白,在此空白内标出该页中所计算的主要数据;(3)附图要清晰注上必要的符号和文字说明,不得潦草;2.说明书的内容及计算说明项目(1)封面;(2)目录;(3)原始数据及资料;(4)对设计课题的分析;(5)汽车纵置钢板弹簧简图;(6)设计计算;(7)设计小结(设计特点及补充说明,鉴别比较分析,个人体会等);(8)参

4、考文献。3.设计图纸1)装配总图、零件图一张(0#);要求如下:9汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计a.图面清晰,比例正确;b.尺寸及其标注方法正确;c.视图、剖视图完整正确;d.注出必要的技术条件。4.设计对象(悬架)所选用的弹簧材料必须符合国标GB1222-84,并尽量用优选系列;所设计的板簧应符合JB523-85,JB4040-85。计算过程与步骤一、钢板弹簧片数取为10,确定其宽度b的计算:1.钢板断面宽度b的确定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

5、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。对于对称钢板弹簧: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),;δ为挠度增大系数(先确定与主片等长的重叠片数,再估计一个总片数,求得,然后用初定δ)E为材料的弹性模量。,其中,,取,则,将其代入求得;=;初取,取b=8=52.8mm.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

6、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/在6~10范围内选取。本设计中取b=60mm2.钢板弹簧片厚h的选择9汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计根据得:;片厚h选择的要求:1).增加片厚h,可以减少片数n2).钢板弹簧各片厚度可能有相同和不同两种情况,希望尽可能采用前者但因为主片工作条件恶劣,为了加强主片及卷耳,也常将主片加厚,其余各片厚度稍薄。此时,要求一副钢板弹簧的厚度不宜超过三组。3.)

7、为使各片寿命接近又要求最厚片与最薄片厚度之比应小于1.5。4.)钢板断面尺寸b和h应符合国产型材规格尺寸。查表确定b和h的值,使其符合国产型材规格尺寸,又因为的厚度一般不超过9.5mm,故取b=70mm,h=9mm。钢板弹簧图如下:零件图(左),装配图(右)3.钢板断面形状钢板断面形状矩形断面结构简单,制造容易,变截面少片钢板弹簧多采用矩形断面结构9汽车设计课程设计————钢板弹簧的设计4.叶片的端部结构叶片的端部可以按其形状和加工方式分为矩形(片端切角)、椭圆形(片端压延)和片端压延切断四种。其中矩形

8、为制造成本最低的一种(由于对片端部作任何加工)。本设计中采用矩形端部结构。5.钢板弹簧片数n片数n少些有利于制造和装配,并可以降低片间的干摩擦,改善汽车行驶平顺性。但片数少了将使钢板弹簧与等强度梁的差别增大,材料利用率变坏。多片钢板弹簧一般片数在6~14片之间选取,重型货车可达20片。用变截面少片簧时,片数在1~4片之间选取。n=36.钢板弹簧端部的支承型式以板簧端部的支承型式而言,可以大致分为卷耳和滑板两大类。滑板型式多见于两极式主副簧悬

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