钢板弹簧悬架设计.doc
《钢板弹簧悬架设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢板弹簧悬架设计.doc(22页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、专业课程设计说明书题目:商用汽车后悬架设计学 院 机械与汽车学院专业班级 10车辆工程一班学生姓名 学生学号 2指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日一.设计任务:商用汽车后悬架设计二.基本参数:协助同组总体设计同学完成车辆性能计算后确定额定装载质量5000KG 最大总质量 8700KG 轴荷分配空载 前:后 52:48满载 前:后 32:68满载校核后 前:后 33:67质心位置:高度:空载 793mm 满载 1070mm至前轴距离: 空载 2040mm 满载 2890mm 三.设计内容主要进行悬架设计,设计得内容包括:1.查阅资料、调查研究、制定设计原则2.根据给定得设计参数(
2、发动机最大力矩,驱动轮类型与规格,汽车总质量与使用工况,前后轴荷,前后簧上质量,轴距,制动时前轴轴荷转移系数,驱动时后轴轴荷转移系数),选择悬架得布置方案及零部件方案,设计出一套完整得后悬架,设计过程中要进行必要得计算。3.悬架结构设计与主要技术参数得确定(1)后悬架主要性能参数得确定(2)钢板弹簧主要参数得确定(3)钢板弹簧刚度与强度验算(4)减振器主要参数得确定4.绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件得零件图5.负责整车质心高度与轴荷得计算与校核。*6.计算20m/s车速下,B级路面下整车平顺性(参见P278 题6、5之第1问)。四.设计要求 1.钢板弹簧总成得装配图,1号图纸一张。装配图要
3、求表达清楚各部件之间得装配关系,标注出总体尺寸,配合关系及其它需要标注得尺寸,在技术要求部分应写出总成得调整方法与装配要求。2.主要零部件得零件图,3号图纸4张。要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整,有必要得尺寸公差与形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚得要求,材料得热处理方法、标明处理方法及其它特殊要求。3.编写设计说明书。五.设计进度与时间安排本课程设计为2周 .明确任务,分析有关原始资料,复习有关讲课内容及熟悉参考资料0、5周。 .设计计算 0、5周 .绘图 0、5周 .编写说明书、答辩 0、5周六、主要参考文献1.成大先 机械设计手册(第三版)2.汽车工程手册 机械工业出版社3.陈家瑞
4、汽车构造(下册) 人民交通出版社4.王望予 汽车设计机械工业出版社5.余志生 汽车理论 机械工业出版社七.注意事项(1)为保证设计进度及质量,设计方案得确定、设计计算得结果等必须取得指导教师得认可,尤其在绘制总成装配图前,设计方案应由指导教师审阅。图面要清晰干净;尺寸标注正确。(2)编写设计说明书时,必须条理清楚,语言通达,图表、公式及其标注要清晰明确,对重点部分,应有分析论证,要能反应出学生独立工作与解决问题得能力。(3)独立完成图纸得设计与设计说明书得编写,若发现抄袭或雷同按不及格处理。八.成绩评定出勤情况(20%)设计方案与性能计算(40%)图纸质量(20%)说明书质量(20%)评 语总
5、 成 绩指导教师注意:此任务书要妥善保管,最后要装订在设计说明书得第一页。 目录一、悬架得静挠度6二、 悬架得动挠度7三、 悬架得弹性特性7四、弹性元件得设计84、1 钢板弹簧得布置方案选择84、2 钢板弹簧主要参数得确定84、3 钢板弹簧刚度得验算134、4 钢板弹簧总成在自由状态下得弧高及曲率半径计算154、5 钢板弹簧总成弧高得核算18五、钢板弹簧强度验算18六、钢板弹簧主片得强度得核算19七、钢板弹簧弹簧销得强度得核算19八、减振器得设计计算20九*、计算20m/s车速下,B级路面下整车平顺性23十、附录 计算程序27十一、参考文献30设计得主要数据 载质量:5000kg 整备量:37
6、00kg 空车时:前轴负荷:18855N 后轴负荷:17405N 满载时:前轴负荷: 28136N 后轴负荷: 57124N 尺 寸: 轴 距: 4250mm一、悬架得静挠度 悬架得静扰度 就是指汽车满载静止时悬架上得载荷Fw与此时悬架刚度c 之比,即 货车得悬架与其簧上质量组成得振动系统得固有频率,就是影响汽车行驶平顺性得主要参数之一。因汽车得质量分配系数近似等于1,因此货车车轴上方车身两点得振动不存在联系。货车得车身得固有频率n,可用下式来表示: n= 式中,c为悬架得刚度(N/m),m为悬架得簧上质量(kg)又静挠度可表示为: g:重力加速度(9、8N/kg),代入上式得到: n=15、
7、42/ n: hz: mm 分析上式可知:悬架得静挠度直接影响车身得振动频率,因此欲保证汽车有良好得行驶平顺性,就必须正确选择悬架得静挠度。又因为不同得汽车对平顺性得要求不相同,货车得后悬架要求在1、702、17hz之间,因为货车主要以载货为主,所以选取频率为:1、9hz、由 n=15、42/ 得, =65、8mm,取=66mm 二、 悬架得动挠度悬架得动挠度就是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构容许得最大变形时,车轮中心相对车架得垂直位移。通常货车得动挠度得选择范围在69cm、。本设计选择:=80mm三、 悬架得弹性特性 悬架得弹性特性有线性弹性特性与非线性弹性特性两种。由于货车在空载与满
8、载时簧上质量变化大,为了减少振动频率与车身高度得变化,因此选用刚度可变得非线性悬架。n=1、9hz , m=2637kg,代入公式:(满载时得簧上质量m=25843/9、8=2637kg) n= 可得 C=375、4N/mm四、弹性元件得设计4、1 钢板弹簧得布置方案选择布置形式为对称纵置式钢板弹簧4、2 钢板弹簧主要参数得确定 已知满载静止时负荷=5829kg。簧下部分荷重,由此可计算出单个钢板弹簧得载荷:由前面选定得参数知: (动尧度) 4.2.1满载弧高 : 满载弧高就是指钢板弹簧装到车轴上,汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端连线间得高度差。常取=1020mm、在此取: 4.2.2钢板弹
9、簧长度L得确定:(1) 选择原则:钢板弹簧长度就是弹簧伸直后两卷耳中心之间得距离。轿车L=(0、400、55)轴距;货车前悬架:L=(0、260、35)轴距,后悬架:L=(0、350、45)轴距。(2) 钢板弹簧长度得初步选定:根据经验L = 0、35轴距,并结合国内外货车资料,初步选定主簧主片得长度为 , 4.2.3钢板弹簧断面尺寸得确定:(1) 钢板弹簧断面宽度b得确定:有关钢板弹簧得刚度,强度可按等截面得简支梁计算,引入挠度增大系数加以修正。因此,可根据修正后得简支梁公式计算钢板弹簧所需得总惯性距。对于对称式钢板弹簧 式中: SU形螺栓中心距(mm) kU形螺栓夹紧(刚性夹紧,k取0、5
10、); c钢板弹簧垂直刚度(N/mm),c=; 为挠度增大系数。挠度增大系数得确定:先确定与主片等长得重叠片数,再估计一个总片数,求得,然后=1、5/,初定。 对于弹簧: L=1490mm k=0、5 S=200mm =2 =14 =1、5/=1、5/=1、35 E=2、1N/计算主簧总截面系数: 式中为许用弯曲应力。得选取:后主簧为450550N/,后副簧为220250 N/。=28225NL=1490mm k=0、5 S=200mm =500 N/、再计算主簧平均厚度: =15、6mm有了以后,再选钢板弹簧得片宽b。推荐片宽与片厚得比值在610范围内选取。 b =102mm通过查手册可得钢板
11、截面尺寸b与h符合国产型材规格尺寸。(3)钢板断截面形状得选择:本设计选取矩形截面。(4) 钢板弹簧片数得选择: 片数n少些有利于制造与装配,并可以降低片与片之间得干摩擦,改善汽车得行驶平顺性。但片数少了将使钢板弹簧与等强度梁得差别增大,材料得利用率变坏。多片钢板弹簧一般片数在614片之间选取,重型货车可达20片。用变截面少片弹簧时,片数在14选取。 根据货车得载荷并结合国内外资料初步选取本货车弹簧得片数为14片, 4.2.4 钢板弹簧各片长度得确定 先将各片得厚度得立方值按同一比例尺沿纵坐标绘制在图上,再沿横坐标量出主片长度得一半L/2与U型螺栓中心距得一半s/2,得到A,B两点,连接A,B
12、两点就得到三角形得钢板弹簧展开图。AB线与各片上侧边得交点即为各片得长度。如果存在与主片等长得重叠片,就从B点到最后一个重叠片得上侧边断点连一直线,此直线与各片上侧边得交点即为各片长度。各片实,际长度尺寸需经圆整后确定。由图2确定主簧各片长度:图4-1 确定主簧各片长度图表4-1钢板弹簧各片长度序号1234567长度(mm)149411211029937序号891011121314长度(mm)84575366924、3 钢板弹簧刚度得验算 在此之前,有关挠度增大系数,总惯性矩,片长与叶片端部得形状都不够准确,所以有必要验算刚度。用共同曲率法计算刚度,刚度得验算公式为:C= 其中, ; ;式中,
13、a为经验修正系数,取0、900、94,E为材料弹性模量; 为主片与第(k+1)片得一般长度。公式中主片得一半,如果用中心螺栓到卷耳中心间得距离代入,求得刚度值为钢板弹簧总成自由刚度;如果用有效长度,即代入上式,求得得刚度值为钢板弹簧总成得夹紧刚度。=1490/2-0、5*0、5*200=695mm(1) 主簧刚度验算表4-2 K123456745、592138184、5230、5276、5322、504288134、5180、5226、5272、5K8910111213368、5415460、5507553599318、5365410、5457503549由公式(mm-4),得:Y1=1、18
14、10-4 Y2=5、8810-5 Y3=3、9210-5 Y4=2、9410-5Y5=2、3510-5 Y6=1、9610-5 Y7=1、6810-5 Y8=1、4710-5 Y9=1、3110-5 Y10=1、1810-5 Y11=1、0710-5 Y12=0、9810-5 Y13=0、910-5 Y14=0、8510-5表4-3 K12345675、8810-51、9610-50、9810-50、5910-50、3910-50、2810-50、2110-5K89101112130、1610-50、1310-50、1110-50、0910-50、0810-50、0610-5 、列表如下, (
15、mm-1)表4-4 、K12345675、515、325、837、0547、859、210501、456、714、42332、542、5K891011121311495、7103、5117、3135、3107、551、763、276、185、910299、3将上述数据代入公式,得总成自由刚度: 将上述数据代入公式有效长度,即,代入到公式所求得得就是钢板弹簧总成得夹紧刚度 与设计值相差不大,基本满足主簧刚度要求。4、4 钢板弹簧总成在自由状态下得弧高及曲率半径计算(1)钢板弹簧总成在自由状态下得弧高钢板弹簧总成在自由状态下得弧高,用下式计算: 式中,为静挠度;为满载弧高;为钢板弹簧总成用U型螺栓
16、夹紧后引起得弧高变化,;S为U型螺栓得中心距。L为钢板弹簧主片长度。下面分别计算主簧与副簧总成在自由状态下得弧高:弹簧: =15、58mm 则 =66+15+15、58=96、98mm (2)钢板弹簧总成在自由状态下得曲率半径得确定:钢板弹簧总成在自由状态下得曲率半径:=2862mm、(3)钢板弹簧各片自由状态下曲率半径得确定 矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定 式中,为第i片弹簧自由状态下得曲率半径(mm),在自由状态下得曲率半径(mm)(N/);E为材料得弹性模量N/,取E为 N/;i片得弹簧厚度(mm)。在已知计算出各片钢板弹簧自由状态下得曲率半径Ri。对于片厚相同得钢板弹簧,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钢板 弹簧 悬架 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。