钢板弹簧说明书.doc
《钢板弹簧说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《钢板弹簧说明书.doc(26页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目: 长安单排微货SC1011后悬架设计 学院(系): 车辆与能源学院 年级专业: 11级车辆工程(3)班 学 号: 110110050021 学生姓名: 张贺帅 指导教师: 梁 晨 唐先智 教师职称: 副教授 燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语:成绩: 指导教师: 年 月 日答辩小组评语:成绩: 评阅人: 年 月 日课程设计总成绩:答辩小组成员签字:年 月 日目 录摘要- 1 -1、钢板弹簧主要参数确定- 1 -1.1长安单排微货SC1011设计技术参数- 1 -1.2选择悬架主要参数:nc 、fc、Cs、.n
2、0、f0- 1 -1.3确定板簧总长L,满载静止弧高Ha,动挠度fd- 2 -1.4选择板簧片数及断面参数- 3 -1.5板簧的应力校核- 4 -1.6各片长度的确定- 5 -1.7板簧的刚度验算- 6 -1.8各片应力计算- 10 -1.9预应力及其选择- 10 -1.10板簧总成自由状态下的弧高及曲率半径计算- 13 -1.11各片在自由状态下的曲率半径及弧高计算- 14 -1.12板簧的动应力和最大应力- 17 -1.13板簧的强度验算- 19 -2、附件选取- 19 -2.1减震器- 19 -2.2U形螺栓- 20 -2.3U型螺栓上的螺母- 20 -2.4中心螺栓- 20 -2.5弹
3、簧卡处的铆钉和螺栓- 21 -2.6卷耳处的销及套筒- 21 -3、参考文献- 22 - 致谢- 22 -摘要中国汽车工业经过60年的发展,特别是改革开放以后,世界各国的汽车企业纷纷进入中国市场,才步入了真正的竞争时代。中国汽车工业已经发展成为一个种类比较齐全、生产能力不断增长、产品水平日益提高的汽车工业体系。质量、技术、服务、价格成为各个零部件供应商竞争的关键因素。 悬架是现代汽车上的主要总成之一,它能够把车架(车身)与车轴(车轮)弹性的连接起来,其主要任务是传递作用在与车架和车轮之间的一切力和力矩,并且缓和由于路面不平而传给车身的冲击载荷,衰减由于冲击载荷引起的承载系统的振动,保证汽车的悬
4、架通常由弹性元件、导向机构及减振装置组成。弹性元件主要有钢板弹簧,螺旋弹簧,橡胶弹簧,空气弹簧及油气弹簧等。 板簧在汽车行驶过程中,除了承受车厢及载物的重量(静载荷)外,还要承受因路面不平所引起的冲击载荷,并因此造成单向循环弯曲应力。板簧的主要失效方式是疲劳断裂和产生永久性塑性变形。影响板簧使用寿命的除了设计、安装、润滑和使用等因素外,更重要的是板簧本身的热处理质量和表面质量。要保证和提高热处理质量,必须加强质量管理,完善质量管理体系。提高产品质量已成为我国经济发展的一个战略问题,是企业竞争的主要手段。本文对长安单排微货SC1011后悬架进行设计。从而引出汽车钢板弹簧的分类和主要零件以及材质的
5、选择及钢板弹簧的设计参数进行了详细介绍和分析。关键词:钢板弹簧、工艺设计燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书1钢板弹簧主要参数确定11长安单排微货SC1011设计技术参数 长3550mm整备质量660Kg 宽1400mm满载质量1100Kg 高1660mm 空载轴荷分配系数50%/50% 轴距2000mm 空载轴荷分配系数35%/65% 最小离地间隙170mm 表1 长安单排微货SC1011设计技术参数12选择悬架主要参数:nc 、fc、Cs、.n0、f0 1.1.1满载偏频nc偏频为评判整车平顺性能的一个重要参数,在设计悬架初期就要先定义偏频的范围。根据书中要求,货车满载时,后悬架满载
6、偏频要求在1.702.17Hz,但货车对于平顺性的要求比较低,暂取nc =1.85Hz。1.1.2满载静挠度 fc 悬架的静挠度fc会直接影响到车身振动的满载偏频,因此,要想保证汽车有良好的行驶平顺性,必须正确选取悬架的静挠度。而且前悬架的静挠度要比后悬架的静挠度大些,这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。在选定偏频后可以依据下面的公式计算后悬架的静挠度满载静挠度cm1.1.3板簧线刚度Cs 悬架的线刚度指的是车轮保持在地面上而车厢做垂直运动时,单位车厢位移下,悬架系统给车厢的总弹簧恢复力。钢板弹簧作为悬架中的弹性元件,它自身的线刚度会影响到悬架的线刚度,从而影响车厢的位移量,这里用如下的公式
7、计算板簧的线刚度。满载时单个板簧上的垂直载荷1.1.4空载时的偏频n0 及挠度f0 计算出满载时的偏频nc和静挠度fc后,还需要通过空载情况下的静载荷求出此时的偏频及挠度。空载时单个板簧上的垂直载荷空载挠度空载偏频n0 = 5/=5/=2.21Hz1.2确定板簧总长L,满载静止弧高Ha,动挠度fd1.2.1板簧总长 L 板簧的长度为弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离。一般由设计人员确定,确定板簧的总长时要从以下几方面考虑。 a)增加钢板弹簧的长度能明显降低弹簧应力,提高使用寿命; b)板簧长度增加能降低弹簧刚度,改善汽车行驶的平顺性; c)在垂直刚度给定的条件下,板簧长度增加又能明显增加钢板弹簧的
8、纵向角刚度。因此,原则上,在总布置可能的条件下,应尽可能将钢板弹簧取长些。对于货车的后悬架推荐在如下的范围内选择:L=(0.350.45)轴距 应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下: 1,增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力,提高使用寿命降低弹簧刚度,改善汽车平顺性。 2,在垂直刚度c给定的条件下,又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。 3,刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时,作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。 4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时,能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。 代入数据得 L=(0.350.45)2000=700900mm,小型货车的钢板长度可略大于最高长度,最后选
9、择的钢板弹簧的长度为930mm。1.2.2满载静止弧高Ha 满载静止弧高 是装配到汽车上之后的板簧弧高,一般后悬架为Har=1020mm,考虑到钢板弹簧安装好后有足够的上跳动挠度,将满载静止弧高取15mm。1.2.3动挠度fd 悬架弹簧的动挠度fd与其限位行程有关,二者应适当配合,否则会增加行驶中撞击限位的概率,使平顺性变坏。fd =69cm1.3选择板簧片数及断面参数1.3.1板簧片数 初选总片数n和主片数n1,建议后簧取n = 6-14,n1 =1或2。片数少些有利于制造和装配,并可以降低片之间的干摩擦,改善汽车行驶平顺性。综合考虑汽车的行驶平顺性与静载荷,将板簧总片数n 定为7,主片n1
10、定为1。1.3.2断面宽度与高度在研究钢板弹簧时,常将其抽象成简支梁。因此可利用简支梁的挠度公式计算板簧的总惯性矩J :挠度系数, S:骑马螺栓距离;K:非工作长度系数,表征骑马螺栓的夹紧程度;K= 0.5为刚性夹紧,K = 0 为挠性夹紧;查国标GB122284选取簧片的断面参数,即宽度b,厚度h,若为矩形截面,则惯性矩为: 若选用双槽钢,材料手册上都给出了J和中性层的位置,其惯性矩为: 比较二者的结果,应大致相等,否则调整片数或断面参数,直至满意为止(相对误差小于5%)。其中各参数选取如下:= n1/n=1/7=0.143=1.5/1.04(1+0.5)=1.5/1.04(1+0.50.1
11、43=1.44K=0.5S=100mmb=60mmh=5mm 将这些参数值代入公式= 4220.51mm4=4375.00mm4相对误差符合要求。1.4板簧的应力校核1.4.1平均应力抽象成简支梁的板簧在承受载荷Q、变形为fc时,根部应力为:c= cc为许用静应力,经应力喷丸处理的弹簧钢:后簧:c=450550 MPa代入相关数据可得 满足要求。1.4.2最大应力最大应力即板簧产生最大变形时的应力: 代入相关数据可得: 满足要求。1.5各片长度的确定 簧片长度是指其各片的伸直长度。有两种设计方法,一是等差级数法,二是作图法。这里采用等差级数法:等差级数法是将板簧总长度与骑马螺栓S之间的差分成与
12、片数相等的长度等差数列,相邻各片的长度差是相等的。 公差 代入相关数据得取公差d=130mm 则 1.6板簧的刚度验算对板簧刚度进行验算时,可以把板簧抽象成前述简支梁(载荷为Q),也可以抽象成悬臂梁。抽象成悬臂梁的模型其插入端在车轴处,其长度和载荷都是简支梁的1/2。这两种模型在力学特性上是等价的。进行刚度验算有两种方法:一是共同曲率法,一是集中载荷法。此处用共同曲率法。 该方法假设:(1)板簧各片之间密切接触,无间隙;(2)忽略片间摩擦力。这两个假设等价于:在板簧的任何截面上,各片的曲率(或曲率半径)及其变化都相等;各片承受的弯矩与其惯性矩成正比。如图1。 图1 共同曲率法力学模型设在任意截
13、面上,第一片(主片)曲率半径为,则第二片为,第片为(各片等厚),或者,由于厚度,故可认为:当载荷变化,变形(挠度)增大后,有:,即说明板簧各片在任何载荷下都有相同的曲率半径和变化量。这样我们就可以把它重新组合成图2所示的单片阶梯型梁:0x图共同曲率法的等效模型 这是一个端部作用集中载荷的变截面悬臂梁模型。设各截面的弯矩在长度方向的变化为M(x),惯性矩为(x),用能量积分法求出端部变形: U = = 刚度: 整理可得如下公式: 式中:为修正系数,修正由于抽象成悬臂梁模型引起得误差,其值由经验确定。一般矩形截面簧片取0.900.95。 i = 1、2、3n 为各不同板簧段的惯性矩和。如图3:AB
- 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 说明书
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【丰****】。
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【丰****】,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。