汽车弹簧钢板的固定方式

设计指南（弹簧、稳定杆）不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。

一 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。

在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。

钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用；在车架或车身上两点支承，受力合理；可实现变刚度，应用广泛。

(一) 钢板弹簧布置方案1.1钢板弹簧在整车上布置(1) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。

(2) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。

1.2 纵置钢板弹簧布置(1) 对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。

(2) 非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。

(二)钢板弹簧主要参数确定初始条件：1G ~满载静止时汽车前轴（桥）负荷2G ~满载静止时汽车后轴（桥）负荷1U G ~前簧下部分荷重2U G ~后簧下部分荷重1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷c f ～悬架的静挠度；d f －悬架的动挠度1L ～汽车轴距；1、 满载弧高a f满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）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。

a f 用来保证汽车具有给定的高度。

当a f =0时，钢板弹簧在对称位置上工作。

为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取a f = 10～20mm 。

2、 钢板弹簧长度L 的确定L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离（1）钢板弹簧长度对整车影响当L 增加时：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；在垂直刚度C 给定的条件下，明显增加钢板弹簧纵向角刚度；减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；原则上在总布置可能的条件下，尽可能将钢板弹簧取长些。

汽车钢板弹簧
汽车钢板弹簧是汽车悬挂系统中的重要组成部分，其作用是支撑和缓冲车身的
震动，保证车辆在行驶过程中的稳定性和舒适性。

本文将介绍汽车钢板弹簧的结构、工作原理和制造工艺。

结构
汽车钢板弹簧由多个弯曲的钢板片组成，通常呈扁平状。

钢板片之间通过中间
销轴或螺栓连接，形成一个整体。

钢板弹簧的结构紧凑，能够在有限的空间内提供足够的支撑力。

工作原理
汽车行驶时，车辆经过颠簸路面或转弯时，车身会产生上下或左右的震动。

汽
车钢板弹簧通过对这些震动的吸收和缓冲，减少车身的颠簸幅度，使车辆保持平稳。

当车辆经过颠簸路面时，钢板弹簧会受到外力的压缩或拉伸，钢板片之间产生
相对位移，从而存储弹性能量。

当车辆通过颠簸路段后，钢板弹簧释放储存的能量，使车身恢复平稳。

制造工艺
汽车钢板弹簧的制造工艺主要包括以下步骤： 1. 材料选择：选用高强度和弹性
良好的优质钢板作为原料。

2. 编织成形：将钢板片按照设计要求通过编织机器制
成弹簧的形状。

3. 热处理：对已经形成的弹簧进行热处理，提高强度和弹性。

4.
表面处理：对弹簧表面进行防锈处理，增加弹簧的耐用性。

5. 装配：将各个零部
件组装在一起，形成完整的汽车钢板弹簧。

汽车钢板弹簧的制造工艺严格，要求高度精准，以确保其性能稳定和可靠性。

结论
汽车钢板弹簧在汽车悬挂系统中扮演着重要的角色，通过对震动的吸收和缓冲，提高了车辆在行驶过程中的稳定性和舒适性。

制造工艺的精准和良好的材料选择使得汽车钢板弹簧成为汽车行驶过程中不可或缺的部件。

汽车钢板弹簧悬架设计汽车钢板弹簧悬架设计引言钢板弹簧悬架是汽车悬架系统中通用的一种。

它具有结构简单、可靠耐用、维护方便等优点，已经成为了汽车悬架系统中不可少的一个组成部分。

本文将探讨汽车钢板弹簧悬架设计的相关知识，包括设计原理、结构材料、设计参数等内容。

一、设计原理汽车钢板弹簧悬架的设计原理是基于弹性和变形实现对汽车震动的吸收和减少。

其基本原理就是利用钢板的弹性变形来吸收汽车在行驶过程中的震动。

弹簧最基本的原理就是哈客定理，即移动的钢板弯曲，因而有了张力和弯曲的复合作用。

钢板弹簧的弹力与材料尺寸、形状和弯曲角度等有关，形状越大、角度越大、宽度越宽，就越能产生弹射力，抗弯曲能力就越好。

二、结构材料汽车钢板弹簧悬架的结构材料是弹簧钢板，它是一种高强度的钢板。

弹簧钢板的化学成分比较复杂，其中含有较多的铬、钼、锰等合金元素，从而保证了钢板的强度和韧性。

弹簧钢板的强度分为两种，一种是静载强度，即弹簧钢板未经过加载状态，所能承受的最大应力；另一种是动载强度，即弹簧钢板在载荷加速状态下，所能承受的应力。

在制造钢板弹簧悬架时，应根据车重、行驶条件、路面状况等因素进行设计选择材料。

三、设计参数汽车钢板弹簧悬架的设计参数有弹簧高度、弹簧宽度、弹簧板厚等。

弹簧高度是弹簧的有效长度，弹簧宽度是弹簧的有效宽度，应根据汽车底盘结构与弹簧安装方式选定。

弹簧板厚直接影响钢板弹簧的强度和韧性，通常采用1.5mm到4mm的钢板材料加工制造。

如果太薄，就不能在车载荷下承受高的撞击力；如果太厚，则不能很好地吸收地面颠簸，影响行驶舒适性。

此外，还需要考虑弹簧孔距、总圈数、自由高度等因素，以达到最优的悬架系统设计效果。

四、结论本文综述了汽车钢板弹簧悬架的设计原理、结构材料和设计参数等知识点，这里强调一下设计数据的选择是钢板弹簧悬架设计中非常关键的一环。

必须根据所要使用的车辆的行驶条件、驾驶员驾驶习惯和所装载的重量等，对钢板弹簧的各项基本参数进行科学合理的结构设计，使得汽车钢板弹簧悬架的设计能满足汽车行驶舒适和悬架稳定等各种要求。

汽车钢板弹簧悬架设计1.弹簧选用汽车钢板弹簧主要由弹簧片组成，弹簧片之间通过铆钉连接。

在选用弹簧片时，需要根据车辆的重量和使用环境来确定合适的弹簧片数量和材料。

弹簧片的数量越多，弹簧刚度就越高，对于重负荷的车辆，需要选择刚度较高的弹簧片。

弹簧片的材料可以选择高强度钢板，以提高弹簧的寿命和可靠性。

2.弹簧布局汽车钢板弹簧的布局主要包括前后轴的弹簧组织和布置。

为了保证车辆的稳定性和悬挂的平衡性，前后轴的弹簧刚度需要相对均衡，可以根据车辆设计的重心位置和工况来确定各个轴的刚度比例。

同时，在弹簧的布置上，需要考虑到弹簧的有效作用长度，以及与减震器和车架的配合情况，确保弹簧在工作时能够正常运动。

3.减震器选用汽车钢板弹簧悬架中的减震器起到控制弹簧振动和提高行驶平稳性的作用。

减震器的选用需要根据车辆的重量和行驶条件来确定。

一般而言，重负荷的车辆需要选择刚度较高的减震器，而轻负荷的车辆可以选择较为柔软的减震器。

常见的减震器有液压减震器、气压减震器和双作用减震器等。

在实际应用中，需要根据车辆的需求和预算来选择合适的减震器。

4.悬挂系统调校在汽车钢板弹簧悬架的设计中，调校是一个关键的环节。

通过调整弹簧刚度、减震器阻尼、弹簧预紧力等参数，可以实现悬挂系统的理想性能。

悬挂系统的调校需要根据车辆的用途和乘客的需求来进行，例如，运载车辆和越野车辆需要更硬的悬挂系统来增加稳定性和通过性，而乘用车和豪华车则需要更柔软的悬挂系统来提高乘坐舒适性。

在进行悬挂系统的调校时，需要进行一系列的试验和数据分析，以确定最佳的参数组合。

物理试验和计算机仿真是常用的手段。

通过调整参数和验证，最终确定悬挂系统的设计。

总之，汽车钢板弹簧悬架设计需要考虑弹簧选用、弹簧布局、减震器选用和悬挂系统调校等方面。

通过合理的设计和调校，可以实现符合车辆需求和乘客舒适性要求的悬挂系统。

汽车钢板弹簧的设计一、汽车钢板弹簧的基本特性钢板弹簧的主要功能是作为汽车悬架系统的弹性元件，此外多片弹簧的片间摩擦又起作系统的阻尼作用，多数钢板弹簧通过卷耳和支座兼有导向作用。

但就其基本的受力情况及结构特点，钢板弹簧具有以下两个基本特征：1、无论钢板弹簧以什么形式装在汽车上，它都是以梁的方式在工作，也就是说它的主要受力方向垂直于钢板弹簧长度。

同时，由于受变形相对其长度很小，因此可以利用材料力学中有关小挠度梁的理论，即线性原理来进行分析计算。

2、钢板弹簧装在汽车上所承受的弯矩，基本上是单向载荷，因而其弯曲应力也是单向应力。

二、等应力梁的概念椭圆形半椭圆形四分之一椭圆形除早期的汽车采用过椭圆形钢板弹簧，近代汽车绝大多数采用半椭圆形钢板弹簧，只有极少数采用四分之一椭圆形钢板弹簧。

无论何种形式的钢板弹簧，就其总成而言，都是根部支承，端部承爱集中载荷，它都是以梁的方式在工作。

众所周知，理想的梁应该是一根等应力梁，这样才能获得材料的最佳利用。

对于钢板弹簧而言，无论单片或多片，设计者应该努力将它设计成等应力梁或近似于等应力梁。

就单片梁而言，当只有单片承爱集中载荷时，有两种轮廓可以满足等应力梁的要求。

对于等厚度者，宽度应成三角形，对于等宽度者，厚度为抛物线形状。

当然，从理论上讲，只要截面系数沿片长方向与弯矩成比例变化，都可以成为等应力梁。

然而汽车上几乎没有采用同时变厚又变宽的弹簧。

上述轮廓线只是对弯曲应力而言，实际上钢板弹簧端部受剪切强度的要求以及卷耳的存在，第一种轮廓只能是在三角形端部加上等宽的矩形或整个宽度成为梯形，而第二种轮廓只能是抛物线端部接上一段等厚度的矩形或厚度按梯形变化的梁。

为了简化轧制工艺，对于等宽度者，可用梯形代替抛物线。

此外，根部也设计成为平直的，便于与支承座贴合，也就是说，或者由梯形和根部、端部为矩形的三段直线构成。

所以，在实际应用上，只能把弹簧设计成为近似的等应力梁。

由于结构上的原因，没有人在汽车上采用等厚度变宽度的单片钢板弹簧，但等宽度变厚度的单片钢板弹簧早就得到实际的应用。

１　车用钢板弹簧概述车用钢板弹簧又称为叶片弹簧，它是汽车悬架中应用广泛的一种弹性元件。

它由若干片长度不等、曲率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起，组成一根近似等强度的弹性梁。

钢板弹簧的断面形状除采用对称断面外，还有采用上下对称的特殊断面。

这样可改善弹簧的受力状况，不仅提高了其疲劳强度，还节约了金属材料。

钢板弹簧在载荷作用下变形，各片之间因相对滑动而产生摩擦，可使车架的振动衰减。

各片之间处于干摩擦，同时还要将车轮所受冲击力传递给车架，因此增大了各片的磨损。

所以在装合时，各片之间要涂上较稠的石墨润滑脂进行润滑，并应定期维护。

钢板弹簧本身还起导向装置的作用，可不必单设导向装置，使结构简化。

有些高级轿车的后悬架也采用钢板弹簧作弹性元件。

目前一些汽车上采用变厚度的单片或２～３片的钢板弹簧，可以减小片与片之间的干摩擦，同时减轻了重量。

２　钢板弹簧的功能结构在采用传统弹簧的吸震式悬架设计上，弹簧起支持车身以及吸收不平路面和其他施力对轮胎所造成的冲击的作用，而这里所谓的其他施力包含加速、减速、制动、转弯等对弹簧造成的施力。

更重要的是在消除振动的过程中要保持轮胎与路面的持续接触，维持车辆的循迹性。

如果弹簧很软，则很容易出现“坐底”的情况，即将悬架的行程用尽。

假如在转弯时发生坐底情况，则可视为弹簧的弹力系数变成无限大（已无压缩的空间），车身会立即产生质量转移，使循迹性丧失。

如果这辆车有着很长的避振行程，那么或许可以避免“坐底”，但相对的车身也会变得很高，而很高的车身意味着很高的车身重心，车身重心的高低对操控表现有决定性的影响，所以，太软的弹簧会导致操控上的障碍。

如果路面的崎岖度较大，那就需要比较软的弹簧才能确保轮胎与路面接触，同时弹簧的行程也必须增加。

弹簧的硬度选择要由路面的崎岖程度来决定，越崎岖要越软的弹簧，但要多软则是个关键的问题，通常这需要经验的累积。

一般来说，软的弹簧可以提供较佳的舒适性以及行经较崎岖的路面时可保持比较好的循迹性；但是，在行经一般路面时，却会造成悬架系统较大的上下摆动，影响操控。

大货车钢板弹簧竟这么多讲究你知多少说到钢板弹簧各位货车朋友想必并不陌生，它是货车最常用的弹簧悬架部件，在车架与车桥之间起到了弹性联系作用，减少了车辆在道路上带来的颠簸感，保证车辆在行驶过程中的稳定性以及舒适性减震缓冲钢板弹簧结构作用从定义上来解释来说，钢板弹簧又称之为叶片弹簧，是汽车悬架中应用最广泛的弹性元件，而汽车悬架结构一般是由弹性元件、导向机构以及减震器等组成，弹性元件又分为了钢板弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧等多种形式，其中钢板弹簧在货车当中应用广泛货车上常见的钢板弹簧的形状多采用对称的断面结构，一般是由若干片长度不等、曲率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起，形成一根类似等强度的弹性梁；钢板弹簧悬架结构上主要由钢板弹簧、中心螺栓、弹簧夹、卷耳以及套管等组成。

一般的载货车采用的是带钢板弹簧的非独立悬架，中部用Ｕ型螺栓通过上下盖板和下托板与车桥固定连接，前端卷耳用销子与支架相连，后端卷耳通过销子与车架上的摆动吊耳相连，形成活动铰链支点；由于载货汽车悬架载质量变化比较大，在主钢板弹簧总成上方会装上副钢板弹簧总成，根据不同的负荷起到相应的作用。

1.多片簧钢板弹簧多片簧钢板弹簧在重型货车上最为常见，此类弹簧是由多片钢板叠加成倒三角的形状，其中各片弹簧的宽度相同、长度不等；多片钢板弹簧的钢板数目与支承的车辆的质量紧密相关，钢板越多越厚越短，弹簧刚性就越大，钢板的片数对于减震效果有直接的关联，要根据具体车型设计合适的钢板厚度。

多片簧的优缺点：在结构上比较简单，想比其它种类的弹簧成本比较低，但是多片钢板弹簧随着使用时间的增长，各片钢板之间就会产生互相滑动摩擦，从而产生一定的噪音，摩擦还会引起弹簧的变形，影响车辆的平稳行驶。

2.少片簧钢板弹簧少片簧钢板弹簧重点应用在轻中型汽车上，它是由等宽度、两端薄中间厚的钢片组成的，少片钢板弹簧的钢板截面变化大，从中间到两端的截面是逐渐不同，因此轧制工艺比较复杂，少片簧比多片簧轻约50%左右，降低了油耗。

汽车用钢板弹簧失效分析摘要：钢板弹簧是汽车悬架的重要组成部分，钢板弹簧在汽车行驶中承受交变应力载荷，其产品质量直接关系到车辆行驶的平顺性及操控稳定性。

汽车钢板弹簧是汽车悬架应用最为广泛的一种弹性元件,具有可靠性好、结构简单、制作工艺流程短等优点。

关键词：汽车用；钢板弹簧；失效分析引言汽车钢板弹簧由若干片曲率半径不同、长度不同、宽度相同的弹性钢片叠加而成,在整体上近似等强度的弹性梁,具有减震和导向作用。

钢板弹簧的中部通过U型螺栓（又称骑马螺栓）固定在车桥上，其作用是通过悬挂的方式连接车架和车桥。

钢板弹簧裸露在车架与车桥之间，承受车轮对车架的冲击、弯曲和振动载荷，通过吸收车辆动能，将动能转化为弹性势能，从而起到缓冲作用，保证车辆的平稳性和安全性。

1理化检验1.1断口宏观分析断裂位置距离钢板弹簧中心35mm处，从图中可以看到钢板弹簧表面布满喷丸留下的凹坑。

钢板弹簧的断口形貌，从图中可以看出，断口与钢板弹簧长度方向垂直，无明显塑性变形，为宏观脆性开裂，断口表面较粗糙，在B区域可以观察到明显的撕裂棱，根据撕裂棱的方向可知A区域为裂纹源区，钢板弹簧断裂起源于表面，其余区域（C区）为最终断裂区。

1.2断口微观分析用扫描电镜观察钢板弹簧断口中的裂纹源区和扩展区的微观形貌，从图中可以看出该区域为解理断裂，属于微观脆性断裂，在裂纹源区可以观察到二次裂纹。

可以观察到疲劳辉纹，说明扩展区是在力的循环作用下形成的。

将钢板弹簧放到UniMT-12000A/D荧光磁粉探伤机中进行复合磁化，轴向电流为3500A，纵向电流为2000A，磁化2次，磁化时间为1s。

钢板弹簧表面磁粉探伤形貌，从图中可以看到钢板弹簧表面存在多条磁痕，钢板弹簧断口的裂纹源区域A和B处有明显的裂纹存在，说明钢板弹簧在台架试验前表面已有裂纹存在，需要进一步分析裂纹产生的原因。

1.3裂纹微观形貌分析用OLYMPUSGX53光学显微镜对裂纹形貌和裂纹处的显微组织进行检测。