目录
一、确定断面尺寸及片数 ------------------------------------------------------------------------ 2
二、确定各片钢板弹簧的长度 ------------------------------------------------------------------ 4
三、钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------------------ 5
四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。 ------------------------------- 7
H ------------------------------------------------------------------------------------ 7
1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高
2.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 -------------------------------------------------------------------------------- 8
五、钢板弹簧总成弧高的核算 ---------------------------------------------------------------- 10
六、钢板弹簧的强度验算 ---------------------------------------------------------------------- 11
二、（修改）确定各片弹簧长度--------------------------------------------------------------- 12
三、（修改）钢板弹簧的刚度验算 ------------------------------------------------------------ 14
四、（修改）钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 --------------------- 15
五、（修改）钢板弹簧总成弧高的核算 ------------------------------------------------------ 17六（修改）钢板弹簧的强度验算 ------------------------------------------------------------- 18七、钢板弹簧各片应力计算 ------------------------------------------------------------------- 18八，设计结果 ------------------------------------------------------------------------------------- 20
九、参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------- 21
十、附总成图 -------------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。
计算过程与步骤
条件参数：
总重
=13100 N
自重
=6950 N 空车轴载荷=4250 N
=2700 N 满载轴载荷=5750 N
=7350 N 非簧载质量
=690 N
=2010 N
钢板弹簧长度L=1000~1100nn 满载时偏颇 n=1.5-1.7Hz 弹性模量
E=2.06N/
S=8-15%L
叶片端部形状：压延
一、确定断面尺寸及片数
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0J 。对于对称钢板弹簧：
()()
3
048J L ks c E σ??
=-??
[1]
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 ），/w c c F f =；δ为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数1n ，再估计一个总片数0n ,求得
10
n n η=，然后用()1.5
1.0410.5ση=+????
初定δ）E 为材料的弹性模量。
，
其中，)]8
5.01(04.1[5
.11
n ?
++=δ ， 取11=n ，则105
.15
.1=
δ， 去L=1050mm 取k=0.5，
取满载偏颇n=1.6HZ 且
=(
)/2=2670N, =97.66mm ，
则/w c c F f ==27.34N/mm
将其代入求得205.3725mm N J ?=；
])[4/()('0W W ks L F W σ-==66.1331
)5004/()1055.01050(2670=??-?MPa mm N ；
初取mm W J h p 59.566
.13315
.3725/200≈=
=，取b=9p h =50.13mm.
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/p h 在6~10范围内选取。 4）.推荐h 在（1+0.1）
范围左右取，取h=6mm 。
查表：b 和h 应符合国产型材规格尺寸，选取b=65mm ，h=6mm 。
二、确定各片钢板弹簧的长度
有作图法如图1.得出：且.
单位：
mm
图1. 各片弹簧长度 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。
各片弹簧长度,如表1.
三、钢板弹簧的刚度验算
在此之前，有关挠度增大系数δ、总惯性矩
J、片长和叶片端部形状等的确定都不够准确，所以有必要验算刚度。用共同曲率法计算刚度的前提是，假定同一截面上各片曲率变化值相同，各片所承受的弯矩正比于其惯性矩，同时该截面上各片的弯矩和等于外力所引起的弯矩。刚度验算公式为
∑
=
+
+
-
=
n
k
k
k
k
Y
Y
a
E
c
1
1
3
1
)
(
6α[1]
其中，)
(
1
1
1+
+
-
=
k
k
l
l
a；
∑
=
=
k
i
i
k
J
Y
1
1
；
∑+
=
+
=
1
1
1
1
k
i
i
k
J
Y。
式中，α为经验修正系数，α＝0.90～0.94；E为材料弹性模量；
1
l、
1+
k
l为主片和第(1
+
k)片的一半长度。
则当, k=1，==0
k=2，
==525-460=65mm k=3，
==525-390=135mm k=4，
==525-325=200mm k=5，
==525-255=270mm k=6，
==525-190=335mm k=7,
==525-120=409mm k=8,
=
=525-0=525mm
其中： k Y -1+k Y =
∑=k
i i
J
1
1
∑+=1
1
1
k i i
J
当k=1，
=
k=2，
k=3，
=
k=4，
=
k=5，
k=6，
k=7，
=
k=8，
=
代入数据可得：
)(11
31+=+-∑k k n
k k Y Y a
=18355.7
取α=0.93 因此，m m N m m N Y Y a
E
c n
k k k k /135.30/6.62)
(61
131
>=-=
∑=++α （符合）
四、钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算。
1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高0H
钢板弹簧各片装配后，在预压缩和U 形螺栓夹紧前，其主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差（图2），称为钢板弹簧总成在自由状态下的弧高
0H ，用下式计算
)(0f f f H a c ?++= [1]
式中，c f 为静挠度；a f 为满载弧高；f ?为钢板弹簧总成用U 形螺栓夹紧后引起的弧高变化，2
2)
)(3(L
f f s L s f c a +-=
?；s 为U 形螺栓中心距；L 为钢板弹簧主片长度。 钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径0208/H L R =。 取a f =20mm ， 则2
2)
)(3(L
f f s L s f c a +-=
?15.6mm )(0f f f H a c ?++==97.66+20+15.6=133.26mm 因此， 0208/H L R ==1034.16mm
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4—7)，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i R 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。
图2 钢板弹簧各片自由状态下的曲率半径
矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定
)
2(1000R Eh R R i i
i σ+= (4-1) [1]
式中，i R 为第i 片弹簧自由状态下的曲率半径(mm)；0R 为钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径(mm)；i 0σ为各片弹簧的预应力(N ／2m m )；正为材料弹性模量(N ／
2m m )。
在已知钢板弹簧总成自由状态下曲率半径0R 和各片弹簧预加应力i 0σ的条件下，可以用式(4—1)计算出各片弹簧自由状态下的曲率半径i R 。选取各片弹簧预应力时，要求做到：装配前各片弹簧片间间隙相差不大，且装配后各片能很好贴和；为保证主片及与其相邻的长片有足够的使用寿命，应适当降低主片及与其相邻的长片的应力。
为此，选取各片预应力时，可分为下列两种情况：对于片厚相同的钢板弹簧，各片预应力值不宜选取过大。推荐主片在根部的工作应力与预应力叠加后的合成应力在300～350N ／2m m 内选取。1～4片长片叠加负的预应力，短片叠加正的预应力。预应力从长片到短片由负值逐渐递增至正值。
在确定各片预应力时，理论上应满足各片弹簧在根部处预应力所造成的弯矩i
M
之代数和等于零，即
∑=n
i i
M
1
[1]
或
i n
i i
W ∑=1
0σ
因此取各片预应力i 0σ，
得： )
2(10011
01R Eh R R σ+==1128.59mm
同理：=1098.50mm
=1069.97mm
=1034.16mm
=1017.17mm
=1000.68mm
=984.73mm
=961.74mm
如果第i 片的片长为i L ，则第i 片弹簧的弧高为
i i i R L H 8/2≈
[1]
则，mm R L H 1.122)11280598/(10508/21211=?=≈ mm H 5.125)5.10988/(10502
2
=?≈ mm H 9.98)97.1069
8/(920/
23=?≈
≈4H mm 5.73)16.10348/(7802=? mm H 51.9)17.17108/(650/25=?≈
mm H 32.5)1000.688/(510/
26=?≈
mm H 18.3)984.738/(380/27=?≈
mm H 7.5)961.748/(240/28=?≈ 五、钢板弹簧总成弧高的核算
由于钢板弹簧叶片在自由状态下的曲率半径
是经选取预应力后用式(4－1)
计算，受其影响，装配后钢板弹簧总成的弧高与用式
计算的结果会不
同。因此，需要核算钢板弹簧总成的弧高。
根据最小势能原理，钢板弹簧总成的稳定平衡状态是各片势能总和最小状态，由此可求得等厚叶片弹簧的
为
∑∑===n
i i
n
i i
i L
R L R 1
10
1 （5-1） [1]
式中，i L 为钢板弹簧第i 片长度。 其中，
∑=n
i i
i R L 1=59.11281050+5.10981050+97.1069920+16.1034780+17.1017650+68.1000510+73.984380 +
2844.574
.961240
=
∑=n
i i L 1
=1050+1050+920+780+650+510+380+240=5580 mm
因此，
1R =55802844.5， 得，0R =1055.94 mm =0R （符合）
钢板弹簧总成弧高为
028/R L H ≈=mm mm 26.1335.130)94.10558/(10502≈=?=
（符合）
六、钢板弹簧的强度验算
(1)紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷最大，在它的后半段出现的最大应力max σ用下式计算
2112'11m a x )()(W l l c l l m G ++=?σ （6-1） [1]
式中，1G 为作用在前轮上的垂直静负荷；'1m 为制动时前轴负荷转移系数，轿车：'1m ＝1.2～1.4，货车：'1m ＝1.4～1.6；1l 、2l 为钢板弹簧前、后段长度；?为道路附着系数，取0.8；0W 为钢板弹簧总截面系数；c 为弹簧固定点到路面的距离如下图。
其中，取c=300mm ，
=1.20，
=0.8
则02112'11max
)()(W l l c l l m G ++=?σ=Mpa 6.8326
65
8)525525()
3008.0525(52520.157506
2
=???+?+???<1000Mpa (符合)
(2)汽车驱动时，后钢板弹簧承受的载荷最大，在它的前半段出现最大应力max σ用下式计算
1
'
2202121'22max
)()(bh m G W l l c l l m G ?
?σ+
++= （6-2） [1] 式中，G2为作用在后轮上的垂直静负荷；m ；为驱动时后轴负荷转移系数，轿车：'
2m ＝1.25～1.30，货车：'
2m ＝1.1～1.2；?为道路附着系数；b 为钢板弹簧片宽；1h 为钢
板弹簧主片厚度。 其中，取=1.25 ，
.
则1'
2202121'22max
)()(bh m G W l l c l l m G ??σ+++==6568
.025.173506
65
8)
525525()3008.0525(52525.1735062
???+??+?+?? =1150Mpa > 1000Mpa （不符合）
问题：钢板弹簧的强度验算时，最大应力超标。 二、（修改）确定各片弹簧长度
修改：重选材料规格，取 h=7mm ， b=70 mm 由作图法如图4，确定各片长度，且
.
图4. 各片弹簧长度各片弹簧长度如表2
三、（修改）钢板弹簧的刚度验算
由更改后的参数得
∑=++-=
n
k k k k Y Y a
E
c 1
131
)
(6α [1]
其中，)(111++-=k k l l a ；∑==
k
i i
k J
Y 1
1
；∑+=+=
1
1
11
k i i
k J
Y 。
式中，α为经验修正系数，α＝0.90～0.94；E 为材料弹性模量；1l 、1+k l 为主片和第(1+k )片的一半长度。 则当, k=1，
==0
k=2，
==525-460=65mm k=3，
==525-390=135mm k=4，
==525-325=200mm k=5，
==525-255=270mm k=6，
==525-190=335mm k=7,
==525-120=409mm k=8,
=
=525-0=525mm
由 k Y -1+k Y =
∑=k
i i
J
1
1
∑+=1
1
1
k i i
J
当k=1，
=
k=2，
k=3，
=
k=4，
=
k=5，
k=6，
k=7，
=
k=8，
=
代入数据可得：
)(11
31+=+-∑k k n
k k Y Y a
=10535.98
取α=0.93 因此，m m
N m m N Y Y a
E
c n
k k k k /135.30/1.10998.1053520600093.06)
(61
13
1
>=÷??=-=
∑=++α
（符合）
四、（修改）钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算
1.钢板弹簧总成在自由状态下的弧高0H 。
取a f =20mm ， 则=+-=
?2
2)
)(3(L f f s L s f c a 15.6mm
)(0f f f H a c ?++==97.66+20+15.6=133.26mm 因此， 0208/H L R ==1034.16mm 2.钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定 取各片预应力i 0σ，
代入 )
2(1000R Eh R R i i
i σ+=
得： )
2(10011
01R Eh R R σ+==1114.06mm
同理：=1088.82mm
=1064.71mm
=1034.16mm
=1019.54mm
=1005.32mm
=991.50mm
=970.464mm
3.计算各片弧高：i i i R L H 8/2≈
则，mm R L H 70.123)11280598/(10508/21211=?=≈
mm H 57.126)5.10988/(10502
2=?≈
mm H 37.99)97.10698/(920/
23=?≈
≈4H mm 54.73)16.10348/(7802
=? mm H 51.8)17.17108/(650/25=?≈
mm H 32.34)1000.688/(510/
26=?≈
mm H 18.20)984.738/(380/27=?≈
mm H 7.41)961.748/(240/28=?≈ 五、（修改）钢板弹簧总成弧高的核算
根据最小势能原理，钢板弹簧总成的稳定平衡状态是各片势能总和最小状态，由此可求得等厚叶片弹簧的
为
∑∑===n
i i
n
i i
i L
R L R 1
10
1
式中，i L 为钢板弹簧第i 片长度。 代入数据得，
∑=n
i i
i
R L 1=5.3003
∑=n
i i L 1
=1050+1050+920+780+650+510+380+240=5580 mm
因此，
1R =55803003
.5， 得，0R =1052.77 mm =0R （符合）
钢板弹簧总成弧高为
028/R L H ≈=mm mm 26.13390.130)77.10528/(10502≈=?= （符合）
六（修改）钢板弹簧的强度验算
1.紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷最大，在它的后半段出现的最大应力max σ用下式计算
02112'11m a x )()
(W l l c l l m G ++=?σ
其中，取c=300mm ，
=1.20，
=0.8
则02112'11max
)()(W l l c l l m G ++=?σ=Mpa 09.5776
70
8)525525()
3008.0525(52520.157507
2
=???+?+???<1000Mpa (符合)
2.汽车驱动时，后钢板弹簧承受的载荷最大，在它的前半段出现最大应力max σ用下式计算
1
'
2202121'22max
)()(bh m G W l l c l l m G ?
?σ+
++= 其中，取=1.25 ，.
则1'
2202121'22max
)()(bh m G W l l c l l m G ??σ+++==7078
.025.173506
70
8)
525525()3008.0525(52525.1735072
???+??+?+?? =783.4Mpa < 1000Mpa （符合）
七、钢板弹簧各片应力计算
由应力计算公式 [2]
（7-1）
(7-2)
(7-3)
上式中，——片长的一半；
P——作用在各片上力的大小，即载荷；
——单片截面系数；
——修正系数。（主片0.6~0.8，第二片0.7~0.9，其他1.0）
其中，，
=,
因此，取
=（525-460）1335/（571.70.6）=253.0 Mpa
=[1335(525-0.5105)-253.0571.7]/(460-0.5105)=1193 N
=（460-390）1193/（571.70.7）=208.7 Mpa
=[1193(460-0.5105)-208.7571.7]/(390-0.5105)=1086.9 N
=（390-325）1086.9/（571.7 1.0）=123.6 Mpa
=[1086.9(390-0.5105)-123.6571.7]/(325-0.5105)=1086.9 N
=（325-255）1086.9/（571.7 1.0）=133.1 Mpa
=[1086.9(325-0.5105)-133.1571.7]/(42550.5105)=1086.9N
=（325-190）1086.9/（571.7 1.0）=123.6 Mpa
=[1086.9(255-0.5105)-123.6571.7]/(190-0.5105)=1086.8 N
=（190-120）1086.8/（571.7 1.0）=133.1 Mpa
=[1086.8(190-0.5105)-133.1571.7]/(120-0.5105)=1086.6 N
=（120-0）1086.6/（571.7 1.0）=228.1 Mpa
八，设计结果
1 引言 1.1 汽车工业的发展 几千年来人们一直生活在马车时代。马拖着车厢在乡村田埂上颠簸行驶，在城市的大街小巷中踢踏的慢跑。人们的生活节奏缓慢，既沉重又舒展。18世纪，瓦特打破了这种平静，蒸汽机的发明掀起了工业革命的浪潮。随后，法国人尼克.卡歌楼特将蒸汽机装在马车上，第一辆“动力车”诞生了。1885年德国人卡尔.奔驰将汽油机装在车上，就出现了“汽车”。在19世纪末到20世纪初，蒸汽车、电动车、汽油车相互竞争，形成三足鼎立之势。汽油机不干净而且危险，于是电动汽车的销量占据上风，但是在以后的20年间，电动汽车由于速度慢、行程短等缺点，渐渐的被淘汰。而汽油机慢慢的变成了最可靠和最方便的发动机，这样汽车才成为主导的交通工具。 自1886年世界上第一辆汽车诞生以来，汽车已经历了120多年的发展来历程。随着科学技术日益发展，汽车的各项性能也日臻完善。现代汽车已经成为世界各国国民经济和社会生活中不可缺少的交通运输工具。 在汽车发展的短短一百多年的历史中，出现了三次革命。第一次革命是19世纪末发生在欧洲的汽车手工制作革命。随着蒸汽机、汽油机、柴油机等动力机械的出现，人们开始将这些机械装在马车上，就诞生了各种各样的汽车。那时的汽车都是一件一件的用手工制作，在一个作坊里或一个小车间里，就可以生产一部汽车。这种单一的生产模式使得汽车生产成本昂贵，所以汽车只是富豪们的享受品。即便在汽车制造完全机械化的今天，欧洲人还保留着这种生产模式，并生产出像“劳斯莱斯”这样的超豪华车。 汽车的第二次工业革命是汽车的大规模生产。1914年，亨利.福特发明了生产线，流水线大大地降低了汽车的安装时间和成本。福特汽车公司生产出价廉物美的T型车，这是汽车走向大众的起点。流水线的发明不仅是汽车历史上的一次革命，也给人类带来了工业历史上的一次革命。 汽车的第三次革命是20世纪70年代发生在日本的精益生产。20世纪60年代，日本实现了经济腾飞，汽车行业也随之发展。到70年代，日本一下子自成为世界上第二汽车生产大国。80年代，其产量还一度超过美国。 汽车是国民经济的支柱产业。汽车带动着很多行业的发展，如加油站、公路等。汽车发展到今天，已经不再是简单的交通运输工具，而且成为一种时尚。公路上奔驰着各种各样的汽车，
目录 目录 (1) (一)零件的分析 一、零件的分析 (2) 二、零件的工艺分析 (3) （二）机械加工工艺规程制订 一、确定生产类型 (4) 二、确定毛坯制造形式 (5) 三、选择定位基准 (6) 四、选择加工方法 (7) 五、制定工艺路线 (9) 六、确定加工余量及毛坯尺寸 (10) 七、确定工序尺寸 (13) 八、选择加工设备与工艺装备 (14) 九、确定切削用量和基本时间 (15) 十、本章小结 (21) （三）后钢板弹簧吊耳内侧端面夹具设计 一、接受任务、明确加工要求 (22) 二、确定定位方案、选择定位元件 (23) 三、定位误差分析 (24) 四、铣削力与夹紧力计算 (24) 五、定向键与对刀装置设计 (25) 六、塞尺尺寸 (27) 七、夹紧装置及夹具体设计 (28) 八、夹具设计及操作的简要说明 (28) 九、本章小结 (31) 参考文献 (32) (一)零件分析：
一、零件的作用： 题目所给定的零件是CA10B解放牌汽车后钢板弹簧吊耳。后钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸和伸展，能够起到正常的缓冲作用。 因此骑车后钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响骑车的工作精度、使用性能和寿命。汽车后钢板弹簧吊耳的主要作用是减震功能、阻尼缓冲和导向功能。二、零件的工艺分析： 后钢板弹簧吊耳有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1.以两外圆面为加工中心的加工面 加工面粗糙度公差等级 Φ60mm两外圆端面Ra6.3μm IT12 Φmm孔Ra1.6μm IT8 2.以Φmm孔为中心的加工表面 加工面粗糙度公差等级 两个Φmm孔内 Ra12.5μm IT12 外两侧面 两个Φmm孔Ra1.6μm IT8 两个Φ10.5mm孔IT12 开口槽（4mm）Ra50μm IT12 由以上分析可知：该零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。后钢板弹簧吊耳的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 后钢板弹簧吊耳零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
钢板弹簧悬架设计规范(提纲) 一、钢板弹簧钢断面参数(R=h/2, R=h, R=3h/4) 1．单面双槽钢 （1）断面积 （2）中性层位置 （3）惯性矩 （4）断面系数 （5）拉、压应力比 2．矩形断面钢 （1）断面积 （2）惯性矩 （3）断面系数 *主要（常用）规格列表，给出数值，供查用。 二、钢板弹簧总成基本特征参数 1．刚度（自由刚度，夹紧刚度） （1）多片簧 （2）少片簧 2．比应力 （1）多片簧（根部应力） （2）少片簧（a.根部应力；b.最大应力点应力）3．弧高 （1）夹紧弧高 （2）自由弧高 三、有关整车性能参数的校核 1．悬架固有频率 （1）静挠度 （2）固有频率（推荐值） （3）两级刚度复式板簧的挠度和频率2．侧倾校核 （1）侧倾角刚度（a.板簧，b.稳定杆） （2）侧倾力臂 （3）侧倾角（推荐值） 3．杆系的运动学校核 （1）板簧运动当量杆的计算 a.基线角
b.圆心位置 c.当量杆长度（半径） d.相关点的平移 （2）纵拉杆与板簧运动干涉量计算（推荐限值） （3）传动轴伸缩量与万向节夹角校核 4．制动时的纵扭干涉 （1）板簧纵扭特性 a.纵扭瞬心位置 b.纵扭角 （2）纯纵扭干涉引起的跑偏量 （3）纵扭与“点头”同时干涉的跑偏量5．轴转向效应 （1）当量杆斜度 （2）轴转向效应系数 四、强度校核 1．设计载荷下的平均静应力（推荐值） （1）等比应力 （2）不等比应力 a.多片簧各片不等厚 b.少片簧 2．最大行程下的极限应力（推荐值） （1）等比应力 （2）不等比应力 3．纵扭时应力校核（推荐值） （1）制动 a.前簧 b.后簧（倒车） （2）驱动后簧 4．卷耳应力校核（推荐值） （1）制动 （2）驱动 五、钢板弹簧各单片的设计 1．多片簧各单片长度的确定 2．各单片弧高的确定 （1）总成弧高的选定 a.装车后满载弧高
目录 1.汽车钢板弹簧结构选择 (4) 2.钢板弹簧结构设计计算 (5) 3.初定片数、截面尺寸 (7) 4.按作图法求各片弦长 (8) 5.挠度计算 (8) 6.钢板弹簧各片应力计算 (8) 7.加预紧力 (9) 8.钢板弹簧各片实际弦长的计算 (13) 9.在自由状态下各片的曲率半径计算 (14) 10.钢板在极限工作下的强度验算 (16) 11.卷耳和销的计算 (17) 12.参考文献 (18) 13.附表1 14.附图
汽车设计课程设计题目 设计题目：汽车钢板弹簧设计 主要技术和性能参数（第二组） 前轴轴负荷（N）空载15144 满载19344 前轴非簧载质量（kg）420 钢板弹簧作用距离L（mm）1300 两个”U”型螺栓中心距S（mm）110 静绕度f c（mm）（满载） 80-90 动绕度f a(mm) 56 钢板弹簧满载时弧高F 28 钢板弹簧卷耳固定点至路面距离C 550
汽车钢板弹簧简介 钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种元件。它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可不等），曲率半径不等的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹簧梁。钢板弹簧的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳，内装青铜或塑料、橡胶、粉末冶金制成的村套，以便用弹簧销与固定在车架上的之家或吊耳作铰链连接。钢板弹簧主要由主片、副片、弹簧夹、螺栓、套管、螺母等组成。钢板弹簧的中部一般用U形螺栓固定在车桥上。汽车钢板弹簧的材料一般用60Si2Mn、55SiMnVB。
一、汽车钢板弹簧结构选择 1.选择断面形状 有矩形，T形，单面有抛物线边缘，单面有双槽等断面形式 为了提高疲劳强度，选用60Si2Mn材料即最常用的板簧材料为热轧弹簧扁钢。 因为矩形断面钢板弹簧的中性轴，在钢板断面的堆成位置上。工作时，一面受拉应力、另一面受压应力作用，而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。故选择矩形断面形式。 2.长度圆整 圆整为“0”“5”尾数 3.叶片端部形状 选用矩形： 4.卷耳、吊耳的结构方案 ①吊耳②卷耳③包耳
钢板弹簧悬架系统设计规范 1范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参 数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的 修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005客车装载质量计算方法 GB 1589-2016道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置 （减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的 振动，保证汽车的正常行驶。悬架结构、性能不仅影响汽车的行驶平顺性，还对操纵稳定性、燃油经济性、通过性等多种
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 201030081360 指导教师 提交日期 2013 年 7 月 12 日 1
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，设计的内容包括： 1．查阅资料、调查研究、制定设计原则 2．根据给定的设计参数(发动机最大力矩，驱动轮类型与规格，汽车总质量和使用工况，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)，选择悬架的布置方案及零部件方案，设计出一套完整的后悬架，设计过程中要进行必要的计算。 3．悬架结构设计和主要技术参数的确定 （1）后悬架主要性能参数的确定 （2）钢板弹簧主要参数的确定 （3）钢板弹簧刚度与强度验算 2
（4）减振器主要参数的确定 4．绘制钢板弹簧总成装配图及主要零部件的零件图 5．负责整车质心高度和轴荷的计算和校核。 *6．计算20m/s车速下，B级路面下整车平顺性(参见<汽车理论>P278 题6.5之第1问)。 四．设计要求 1．钢板弹簧总成的装配图，1号图纸一张。 装配图要求表达清楚各部件之间的装配关系，标注出总体尺寸，配合关系及其它需要标注的尺寸，在技术要求部分应写出总成的调整方法和装配要求。 2．主要零部件的零件图，3号图纸4张。 要求零件形状表达清楚、尺寸标注完整，有必要的尺寸公差和形位公差。在技术要求应标明对零件毛胚的要求，材料的热处理方法、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 １．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。 ２．设计计算0.5周 ３．绘图0.5周 ４．编写说明书、答辩0.5周 3
1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
一般梁的设计方法与步骤 一、梁截面的确定根据建筑功能的要求，确定梁系的布置形式后，按照建筑外立面造型、室内净高、外观要求、使用功能等需要，并结合结构受力和变形所需，综合确定梁截面的高度。当某梁高度因受力或变形所需而大于典型梁高时，需判断是否会对建筑使用功能造成影响，可能存在影响时，则必须跟建筑专业协商后确定最终解决方案。 二、有关梁的基本计算参数的确定 SATWE中与梁有关的主要有如下参数： 1.梁端负弯矩调幅系数：因混凝土本身就是一种非纯弹性的材料，在梁的裂缝宽度没有超出规范限制的情况下，砼也会进入弹塑性的工作状态，故在竖向荷载作用下，钢筋混凝土框架梁设计允许考虑混凝土的塑性变形内力重分布，适当减小支座负弯矩，相应增大跨中正弯矩。为避免梁支座处出现过宽裂缝，对现浇结构，梁端负弯矩调幅系数可在0.8～0.9的范围内取值，一般可取0.85。 2.梁设计弯矩放大系数：通过此参数可将梁的正负设计弯矩均放大，提高其安全储备。工程设计一般取1.0，不必高于规范的标准而对梁弯矩进行专门的放大。 3.梁扭距折减系数：对于现浇楼板结构，当采用刚性楼板假定时，可以考虑楼板对梁抗扭的作用而对梁的扭距进行折减。折减系数一般可取0.4。 4.连梁刚度折减系数：结构设计允许连梁开裂，开裂后连梁的刚度有所降低，程序中通过连梁刚度折减系数来反映开裂后的连梁刚度。取值大小以尽量使连梁不超筋为宜，程序限定不小于0.5。 5.中梁刚度增大系数：
当采用刚性楼板假定时，可用此系数来考虑楼板对梁刚度的贡献。按《高规》第 5.2.2条的条文说明，通常现浇楼面的中梁可取2.0，边梁由程序自动计算为1.5。 6.梁柱重叠部分简化为刚域：一般点选该项，以使计算模型较接近实际。 7.梁主筋及箍筋强度：按实际情况取用。 8.梁箍筋间距：为加密区间距，对实际配箍没有影响，仅会影响计算配筋简图中输出的数值，为便于以统一的标准对计算配箍值进行判断，现规定设计时均取为100。此外，还需在计算模型中，准确地定义框架梁的抗震等级、框支梁、需进行刚度折减的连梁、需设置的计算铰等，才会得到较符合实际的、合理的计算结果。 三、按计算配筋简图及规范的构造要求配置梁钢筋对于一个标准层对应多个计算层的平面，需经比较后选出一个配筋普遍较大的计算层作为配筋的基准平面，以该平面为依据完成配筋设计后，再对其它计算层中配筋较大的部位进行局部的修正。 配筋的具体步骤按以下顺序进行： 1．配置梁箍筋 一般设计人员习惯上往往较专注于梁纵筋的配置，而容易忽略梁计算箍筋超过说明中的箍筋缺省值的部位，从而造成若干部位配箍不足的情况时有发生。配箍不足会带来较不利的后果， 原因为：（1）由于抗剪计算的复杂性，其结果的准确性远没有抗弯计算成熟，各国对抗剪承载力的计算还没有得出统一的计算模式，故某些部位即使按计算箍筋配足，亦不一定有太大的富裕（相对于受弯），因此当实际配箍与计算箍筋相差较大时，可能会在正常使用或经受风及小震作用时即发生剪切破坏或出现过宽
《汽车设计》课程设计任务书48 学生姓名王光湖学号071268106 班级07车辆 一、设计题目：钢板弹簧设计3 二、设计内容 跃进牌货车悬架前钢板弹簧设计 三、设计要求：任选一款跃进牌货车 1）列出其主要参数 2）参考有关车型，选择合理的钢板弹簧结构方案（长度、片数等）3）设计计算（各片长度，断面尺寸和片数，核算刚度） 4）完成装配图设计：绘制装配图（标注尺寸、配合、技术要求、零件明细表和标题栏等） 5）完成弹簧销零件图设计 6）编写设计说明书一份
目录 1设计前言 (3) 2设计内容及汽车参数 (3) 3钢板弹簧基本参数确定 (3) 3.1单个钢板弹簧载荷 (3) 3.2悬架静挠度 (3) 3.3钢板弹簧满载弧高 (4) 3.4钢板弹簧断面形状 (4) 3.5钢板弹簧主片长度计算 (4) 3.6钢板弹簧片厚计算 (4) 3.7钢板弹簧宽度计算 (4) 3.8弹簧片数计算 (5) 3.9钢板弹簧各片长度计算 (5) 4设计总结 (7) 5参考文献 (8)
课程设计说明书 一、设计前言 现在随着人们生活水平的提高以及汽车行业的快速发展，人们对对于汽车的舒适性的要求也是越来越高，而对于汽车舒适性影响较大的就是前钢板弹簧，因为前钢板弹簧直接影响轻型卡车的前桥跳动，前桥的跳动造成车架的颠簸冲击强度增大，降低了卡车的行驶平顺性，所以设计轻型卡车的前钢板弹簧时的钢板弹簧参数的选定尤为重要。 二、设计内容：跃进牌ＮＪ１３０型载重汽车 汽车主要参数如下： 载重量： 在良好平坦的硬实路面在土路上 ２５００ｋｇ２０００ｋｇ 轴距：３３００ｍｍ 轮距： 前轮后轮 １５８９ｍｍ１６５０ｍｍ 外形尺寸： 长宽高 ５５３８ｍｍ２３４４ｍｍ２１６５ｍｍ 接近角离去角纵向通过半径 ４０°３２°２．７ｍ 前轴荷： 空载时满载时 １３００ｋｇ１５３０ｋｇ 后轴荷： 空载时满载时 １４１０ｋｇ３８３０ｋｇ 最大爬坡度最大车速拖挂总质量 ３０％８０ｋｍ／ｈ３５００ｋｇ 三、钢板弹簧基本参数的确定 本设计方案中，采用纵置式对称前钢板弹簧。 １．１单个钢板弹簧的载荷 已知汽车满载静止时汽车前轴载荷为G1=1530kg，簧下质量负荷Gu1=230kg，轴距3300mm 单个钢板弹簧的载荷：Fw1=（G1-Gu1）/2=(1530-230)/2*9.8N=6370N
汽车钢板弹簧的性能、计算和试验 东风汽车公司技术中心陈耀明 1983年3月初稿 2005年1月再稿
目录 前言（2） 一．钢板弹簧的基本功能和特性（3） 1.汽车振动系统的组成（3） 2.悬架系统的组成和各元件的功能（6） 3.钢板弹簧的弹性特性（7） 4.钢板弹簧的阻尼特性（12） 5.钢板弹簧的导向特性（14） 二．钢板弹簧的设计计算方法（17） 1.单片和少片变断面弹簧的计算方法（17） 2.多片钢板弹簧的刚度和工作应力计算（24） 3.多片弹簧各单片长度的确定（32） 4.多片弹簧的弧高计算（36） 5.钢板弹簧计算中的几个具体问题（43）三．钢板弹簧的试验（46） 1.钢板弹簧的静刚度测定（46） 2.钢板弹簧的动刚度测定（50） 3.钢板弹簧的应力测定（52） 4.钢板弹簧单片疲劳试验（53） 5.钢板弹簧总成疲劳试验（54）
前言 本文是为汽车工程学会悬架专业学组所办的“减振器短训班”撰写的讲义，目的是让汽车减振器的专业人员对钢板弹簧拥有一些基本知识，以利于本身的工作。内容分为三部分：钢板弹簧的基本功能和特性，设计计算方法，以及试验等。因为这部分内容非本次短训班的重点，所以要求尽量简单扼要，也许有许多不全面的地方，只供学习者参考。有关钢板弹簧较详细的论述，可参考本学组所编的“汽车悬架资料”。
一．钢板弹簧的基本功能和特性 1.汽车振动系统的组成 汽车在道路上行驶，由于路面存在不平度以及其它各种原因，必然引起车体产生振动。从动态系统的观点来看，汽车是一个多自由度的振动系统。其振源主要来自路面不平度的随机性质的激振，此外还有发动机、传动系统以及空气流动所引起的振动等等。 为改善汽车的平顺性，也就是为减小汽车的振动，关键的问题是研究如何对路面不平度的振源采取隔振措施，这就是设计悬架系统的根本目的。换言之，就是在一定的道路不平度输入情况下，通过悬架系统的传递特性，使车体的振动输出达到最小。 当研究对象仅限于悬架系统时，人们往往把车体当为一个刚体来看待。即使这样，汽车仍然是一个很复杂的多自由度系统，见图1。如果不涉及汽车的横向振动和角振动，可以将左右悬架合并，使汽车振动系统进一步简化，见图2。在一定条件下，也就是当质量分配系数等于1，即前后悬架的输出与输入各自的相干特性达到最大值时，就可以将前、后悬架分开，单独看成一个两自由度振动系统。这时，组成每一个振动系统的元素就是质量（簧载质量与非簧载质量），弹性元件（悬架弹簧和轮胎）和阻尼元件（悬架阻尼元件和轮胎阻尼），见图3。
汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日
课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们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）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们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 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×10MPa 3、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）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）；
汽车钢板弹簧悬架设计 （１）、钢板弹簧种类 汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外,还兼起导向作用,而多片弹簧片间磨擦还起系统阻尼作用。由于钢板弹簧结构简单，使用维修、保养方便，长期以来钢板弹簧在汽车上得到广泛应用。目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。 ①通多片钢板弹簧,如图1-ａ所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上，弹簧弹性特性如图2-ａ所不,呈线性特性。 变形 载荷变形 载荷变形载荷 图1 图2 ②少片变截面钢板弹簧，如图1-ｂ所不,为减少弹簧质量，弹簧厚度沿长度方向制成等厚，其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-ａ。这种弹簧主要用于轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。 ③两级变刚度复式钢板弹簧，如图１-c 所示，这种弹簧主要用于大、中型载货汽车后悬架。弹性特性如图2－b 所示，为两级变刚度特性，开始时仅主簧起作用，当载荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用，弹性特性由两条直线组成。 ④渐变刚度钢板弹簧,如图1-d 所示,这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车后悬架。副簧放在主簧之下,副簧随汽车载荷变化逐渐起作用,弹簧特性呈非线性特性,如图2-c 所示。
多片钢板弹簧 钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下,根据汽车对悬架性能(频率)要求,确定弹簧刚度,求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。 3.1钢板弹簧设计的已知参数 1)弹簧负荷 通常新车设计时,根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。一般将前、后轴,车轮，制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧3/4的质量为非簧载质量，下置弹簧，1／４弹簧质量为非簧载质量。 2)弹簧伸直长度 根据不同车型要求,由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。在布置可能的情况下,尽量增加弹簧长度，这主要是考虑以下几个方面原因。 ①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比,因此从改善汽车平顺性角度看，希望弹簧长度长些好。 ②在弹簧刚度相同情况下，长的弹簧在车轮上下跳动时，弹簧两卷耳孔距离变化相对较小，对前悬架来说,主销后倾角变化小,有利于汽车行驶稳定性。 ③增加弹簧长度可以降低弹簧工作应力和应力幅,从而提高弹簧使用寿命。 ④增加弹簧长度可以选用簧片厚的弹簧，从而减少弹簧片数,并且簧片厚的弹簧对提高主片卷耳强度有利。 3）悬架静挠度 汽车簧载质量与其质量组成的振动系统固有频率是评价汽车行驶平顺性的重要参数。悬架设计时根据汽车平顺性要求,应给出汽车空、满载时前、后悬架频率范围。如果知道频率，就可以求出悬架静挠度值c δ。选取悬架静挠度值时,希望后悬架静挠度值2c δ小于前悬架静挠度值1c δ,并且两值最好接近,一般推荐：
XXXX大学工程技术学院 本科生课程设计 题目：整体式单向板肋梁楼板结构设计 专业：土木工程 _________ 年级：土木1111 _________ 学号：__________________________ 学生：__________________________ 指导教师：_______________________ 完成日期： 2014 年06月15日
内容摘要 按结构形式，楼盖可分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖（又称板柱结构）。本文以整体式单向板肋梁楼板结构设计为研究方向，以混凝土结构的相关理论为依据，结合现场施工工艺，对混凝土结构的应用现状及发展前景进行阐述，并根据设计题目给出的整体式单向板肋梁楼盖设计实例对结构平面进行计算并做出初步设计图，然后对结构的板、次梁、主梁进行合理化分析、设计。最后，详细深入的分析了混凝土结构的施工常见问题与质量通病，并结合混凝土结构施工中常见的质量通病问题及工程实例经验，全面 的阐述了有关质量问题的解决方法。 关键词：混凝土结构；截面有效高度；配筋计算；建筑施工质量
内容摘要.................................................................. I...引言.. (1) 1混凝土结构的应用及前景 (2) 1.1混凝土结构应用现状 (2) 1.2混凝土结构的发展前景 (2) 2整体式单向板肋梁楼盖设计实例 (3) 2.1基本设计资料 (3) 2.2结构平面布置，板、次梁、主梁截面尺寸选定 (4) 2.3板的设计 (5) 2.4次梁的设计 (7) 2.5主梁的设计 (10) 3 混凝土结构施工中常见的质量通病 (16) 3.1混凝土结构质量的重要性 (16) 3.2常见的建筑施工质量通病 (16) 参考文献 (19)
钢板弹簧悬架系统设计规范 1 范围 本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件 QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件 GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 3 符号、代号、术语及其定义 GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义 GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码 GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸 QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件 GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义 GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件 GB 13094-2017 客车结构安全要求 QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法 QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值 GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法 GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值 GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车 JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定 凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。 4 悬架系统设计对整车性能的影响 悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。主要任务是传递作用在车轮与车架之间的一切力与力矩，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减由冲击载荷引起的承载系统的
混凝土结构设计习题 楼盖(200题) 一、填空题(共48题) １、单向板肋梁楼盖荷载的传递途径为楼面(屋面)荷载→次梁→主梁→ 柱→基础→地基。 2、在钢筋混凝土单向板设计中,板的短跨方向按计算配置钢筋,长跨方向按_ 构造要求配置钢筋。 3、多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__与塑性计算法___ 两种方法。 4、四边支承板按弹性理论分析,当L2/L1≥_2__时为_单向板_;当L2/L1<__2 _时为_双向板。 5、常用的现浇楼梯有__板式楼梯___与___梁式楼梯___两种。 6.对于跨度相差小于10％的现浇钢筋混凝土连续梁、板,可按等跨连续梁进行内力计算。 7、双向板上荷载向两个方向传递,长边支承梁承受的荷载为梯形分布;短边支承梁承受的荷载为三角形分布。 g g q, 折算活载 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时,板的折算恒载'/2 '/2 q q 9、对结构的极限承载力进行分析时,需要满足三个条件,即极限条件、机动条件与平 衡条件。当三个条件都能够满足时,结构分析得到的解就就是结构的真实极限荷载。 10、对结构的极限承载能力进行分析时,满足机动条件与平衡条件的解称为上限解,上限解求得的荷载值大于真实解;满足极限条件与平衡条件的解称为下限解,下限解求得的荷载值小于真实解。 11、在计算钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中次梁在其支座处的配筋时,次梁的控制截面位置应取在支座边缘处,这就是因为支座边缘处次梁内力较大而截面高度较小。 12、钢筋混凝土超静定结构内力重分布有两个过程,第一过程就是由于裂缝的形成与开展引起的,第二过程就是由于塑性铰的形成与转动引起的。 13、按弹性理论计算连续梁、板的内力时,计算跨度一般取支座中心线之间的距离。按塑性理论计算时,计算跨度一般取净跨。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中,单向板的长跨方向应放置分布钢筋,分布钢筋的主要作用就是:承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上,使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比,其主要的不同点就是:只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域(或长度)。 16、塑性铰的转动限度,主要取决于钢筋种类、配筋率与混凝土的极限压应变。当低或中等配筋率,即相对受压区高度ξ值较低时,其内力重分布主要取决于钢筋的流幅,这时内力重分布就是充分的。当配筋率较高即ξ值较大时,内力重分布取决于混凝土的压应变,其内力重分布就是不充分的。 17、为使钢筋混凝土板有足够的刚度,连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40
空气弹簧悬架与钢板弹簧悬架比较 空气悬架系统以气囊代替原车的钢板弹簧，并配合气源装置、高度调整装置、电动和气动控制装置等，保证车辆自适应载荷、车速、和路况等，可以更好的隔离路面的冲击、振动和噪音，在提高舒适性的同时还提升了车辆的操控性和安全性。目前在国外空气悬架已得到普遍应用，在国内的应用也在逐步推广。 格莱瑞特空气悬架系统，源于欧洲成熟技术，集成世界知名厂商的零部件，经过英国曼彻斯特大学实验室的严格测试，通过了英国汽车工业研究协会（MIRA）认证和德国TUV技术认证，产品技术先进、品质可靠。该系统零部件借用原车安装孔位，方便安装，最大程度的保持了原车底盘的完整性。 为更好的了解空气悬架系统，我们将格莱瑞特空气悬架系统从舒适性、经济性、安全性和可靠性4个方面与传统的板簧结构进行了比较： 1、舒适性 1）当钢板弹簧悬架的簧载质量变化后，车辆系统的自振频率会发生大幅度的变化。钢板弹簧满载时的偏频在1.7～2.3Hz左右，空载时更大，所以整体舒适性较差。 2）空气弹簧具有典型的非线性刚度，对振动、冲击的缓冲效果明显，试验数据表明：相同状态下，空气弹簧悬架系统车辆对路面的冲击力比钢板弹簧悬架的车辆减小1/3～1/2左右。 3）格莱瑞特空气悬架的偏频在1.35Hz左右(1.0Hz～1.5Hz范围内)，因此空气悬架可以有效隔离车辆来自地面的振动，安装空气弹簧悬架的车辆具有良好的曲线通过能力（即转弯时的速度可以比钢板弹簧的车辆更高），制动距离更短（制动力分配均匀，有效制动功率大），后视镜图像更清晰、更稳定，驾驶员更舒适，不易疲劳，精神更集中。 4）空气弹簧悬架系统在高度阀的作用下，车辆负载变化时车身高度基本保持不变，偏频变化较小，从而保证空满载下的舒适性。我们还提供安装有升降阀的系统，实现整车身高度在一定范围内可调节，从而满足不同的装货、卸货要求，并提高车辆的通过性。 结论：空气弹簧悬架比钢板弹簧悬架的舒适性提高30%左右。 2、经济性 1）空气弹簧悬架系统可提高车辆的可靠性，使车载电器系统故障率减少30-40%，延长轮胎和刹车片的使用寿命，减少电气、空调、排气系统、车桥、车身和底盘的维修成本，延长车辆的使用寿命并增加折旧值。 2）轮胎寿命提高50%以上（采用钢板弹簧的货运卡车，其轮胎一般5万公里更换一次；更换为空气悬架后轮胎一般10万公里更换一次）。 3）加拿大研究机构对多家物流企业经多年的跟踪研究表明：空气悬架系统的车辆比钢板弹簧的车辆油耗减少3～5%。 4）减少对道路的冲击，保护路面，降低对公路的维修费用。 结论：空气弹簧悬架比钢板弹簧悬架的经济性提高20%。 3、安全性
机械制造基础课程设计 题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工 工艺,设计钻?30工艺槽的铣床夹具 班级：机械03-1-16 学生： 指导教师： 哈尔滨理工大学 2006-9-26
目录 设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 一.零件的分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 二.工艺规程设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （一）确定毛坯的制造形式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （二）基面的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （三）制订工艺路线。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定。。。5 （五）确定切削用量及基本工时。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 三.夹具设计 （一）问题的提出。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 （二）卡具设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。13 四.参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 14
哈尔滨理工大学 机械制造工艺及夹具课程设计任务书 题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻?30孔的钻床夹具 要求：1.中批生产； 2.尽量选用通用夹具。 内容：1.填写设计任务书； 2.制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工 艺过程卡和工序卡各一张； 3.设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹具 图纸，要求用计算机绘图； 4.编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式 写，要求打印文稿。
汽车平衡悬架钢板弹簧设 计 东风德纳车桥有限公司 2005年9月15日
一、 钢板弹簧作用和特点 a. 结构简单，制造、维修方便； b. 弹性元件作用； c. 导向作用； d. 传递侧向、纵向力和力矩的作用； e. 多片弹簧片间摩擦还起系统阻尼作用； f. 在车架或车身上两点支承，受力合理； g. 可实现变刚度特性； h. 相比螺旋弹簧和扭杆弹簧而言，单位质量的储能量较小，在同样的使用条件下，钢板弹簧要重一些。 二、 钢板弹簧的种类、材料热处理及弹簧表面强化 1. 目前，汽车上使用的钢板弹簧常见的有以下几种： 1) 普通多片钢板弹簧； 2) 少片变截面钢板弹簧； 3) 两级变刚度复式钢板弹簧； 4) 渐变刚度钢板弹簧 2. 钢板弹簧材料的一般要求 钢板弹簧与其它弹性元件一样，弹簧使用寿命与材料及制造工艺有很大关系，因此选用弹簧材料时应考虑以下几个方面因素 1) 弹性极限 弹簧在弹性极限范围内变形时，希望弹簧储存的弹性变形能要大，而弹簧在单位中单位体积内储存的弹性变形能是与材料的弹性极限平方成正比，而与弹性模量与反比，因此从提高材料贮存的弹性变形能角度看，希望提高材料的弹性极限。一般说材料抗拉强度高，弹性极限也高。弹性极限与材料的化学成分和金相组织有较大关系，在弹簧钢中如果提高碳、硅、锰元素含量，可以提高材料弹性极限。弹簧采用中温回火处理，能够得到具有较高弹性极限的回火屈氏体组织。 2) 弹性模量 弹性模量有两种，即拉伸弹性模量E 和剪切弹性模量G 。材料弹性模量愈小，材料变形和贮存的弹性变形能愈大。从这个角度看，国外采用了弹性模量较低的增强树脂材料弹簧（FRP 弹簧）。 3) 疲劳强度 由于弹簧多在交变载荷下工作，所以要求材料应有较高的疲劳极限，疲劳强度与材料抗拉强度b 和屈服强度s σ成正比，因此为了提高弹簧的疲劳强度，应设法提高材料的抗拉强度b σ和屈服强度与抗拉强度之比（b s σσ）。 4) 淬透性 对于断面较厚的或变截面钢板弹簧，希望用淬透性较好的材料。材料如不能淬透，淬火组织中将含有较多的非马氏体组织，使淬火后硬度降低。虽然可以通过降低回火温度来达到所需要的硬度，但其机械性能较差。为保证材料在整个截面内具有相同的机械性能，要求淬火时不仅表面而且心部也能淬透，且淬火后表面硬度和心部硬度相差不能太大。 综上所述，汽车钢板弹簧材料应具有较高的抗拉强度、屈服极限、疲劳强度及一定冲击韧性。此外要求材料具有良好的淬透性，热处理不易脱碳等性能。 3. 钢板弹簧材料 目前国内使用最多的弹簧钢板材料是钢Mn Si -，如Mn Si 260和MnA Si 260该钢种
。 1.1单个钢板弹簧的载荷 已知汽车满载静止时汽车前轴荷G1=3000kg，非簧载质量Gu1=285kg，则据此可计算出单个钢板弹簧的载荷: Fw1=（G1－Gu1）／２＝1357.5 kg （１） 进而得到： Pw1=Fw1×9.8=13303.5 N （２） 1.2钢板弹簧的静挠度 钢板弹簧的静挠度即静载荷下钢板弹簧的变形。前后弹簧的静挠度都直接影响到汽车的行驶性能[1]。为了防止汽车在行驶过程中产生剧烈的颠簸（纵向角振动），应力求使前后弹簧的静挠度比值接近于1。此外，适当地增大静挠度也可减低汽车的振动频率，以提高汽车的舒适性。但静挠度不能无限地增加（一般不超过240 ｍｍ），因为挠度过大，即频率过低，也同样会使人感到不舒适，产生晕车的感觉。此外，在前轮为非独立悬挂的情况下，挠度过大还会使汽车的操纵性变坏。一般汽车弹簧的静挠度值通常如表1[2]所列范围内。 本方案中选取fc1=80 ｍｍ。 1.3钢板弹簧的满载弧高 满载弧高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（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差[3]。当H0=0时，钢板弹簧在对称位置上工作。考虑到使用期间钢板弹簧塑性变形的影响和为了在车架高度已限定时能得到足够的动挠度值，常取H0∈10－20ｍｍ。本方案中H01初步定为１8ｍｍ。 1.4钢板弹簧的断面形状 板弹簧断面通常采用矩形断面，宜于加工，成本低。但矩形断面也存在一些不足。矩形断面钢板弹簧的中性轴，在钢板断面的对称位置上。工作时，一面受拉应力，一面受压应力作用，而且上、下表面的名义拉应力和压应力的绝对值相等。因材料的抗拉性能低于抗压性能，所以在受拉应力作用的一面首先产生疲劳断裂。除矩形断面以外的其它断面形状的叶片，其中性轴均上移，使受拉应力的一面的拉应力绝对值减小，而受压应力作用的一面的压应力绝对值增大，从而改善了应力在断面上的分布情况，提高了钢板弹簧的疲劳强度并节约了近10%的材料。本方案中选用矩形断面。 1.5钢板弹簧主片长度的确定