汽车钢板弹簧的应用及其发展趋势
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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。
2024年钢板弹簧总成市场分析现状引言钢板弹簧总成作为一种重要的弹簧产品,广泛应用于汽车、电子、机械等领域。
本文旨在对钢板弹簧总成市场进行分析,从市场规模、竞争格局、发展趋势等方面揭示现阶段的市场现状。
市场规模钢板弹簧总成市场规模呈现稳定增长的趋势。
据统计数据显示,近年来,全球钢板弹簧总成市场的年均复合增长率达到X%。
这主要受到汽车产业的快速发展以及其他行业对弹簧产品的需求增加所推动。
在地区分布上,亚太地区是全球钢板弹簧总成市场最大的地区,占据了市场的X%份额。
其次是北美和欧洲市场。
中国作为全球最大的汽车市场之一,在钢板弹簧总成市场中具有举足轻重的地位。
竞争格局钢板弹簧总成市场竞争格局较为激烈,主要厂商包括XX公司、XX公司、XX公司等。
这些公司凭借其优质产品和良好的供应链管理,得到了广大客户的认可。
此外,由于钢板弹簧总成的应用领域广泛,市场进入门槛相对较低,因此还存在一些中小型企业在市场中占据一定份额。
这些企业通常通过价格竞争或产品差异化来吸引客户。
市场趋势1.自动化趋势:随着工业自动化的普及,钢板弹簧总成市场将向自动化方向发展。
自动化生产线的应用将提高生产效率和产品质量,为钢板弹簧总成行业带来增长机遇。
2.轻量化需求:随着汽车工业朝着轻量化方向发展,对钢板弹簧总成的轻量化需求日益增加。
研发更轻、更高性能的钢板弹簧总成将成为市场的一个重要趋势。
3.环保意识增强:随着环保意识的增强,对钢板弹簧总成的环保要求也逐渐提高。
市场将逐渐向环保型钢板弹簧总成倾斜,这将对市场格局产生一定的影响。
结论钢板弹簧总成市场在不断发展壮大的同时,也面临着激烈的竞争和变化的需求。
只有紧跟市场趋势,不断创新,提高产品质量和服务水平,才能在市场中保持竞争优势。
预计随着工业自动化、轻量化需求和环保意识的不断提高,钢板弹簧总成市场仍具备广阔的发展前景。
国内汽车板簧市场发展概况报告一、市场规模分析随着国内汽车产业的快速发展,汽车板簧市场也得到了迅猛的发展。
汽车板簧是汽车悬挂系统中的重要组成部分,用于支撑汽车车身和减震缓冲,对汽车行驶的稳定性和舒适性起着重要作用。
目前,国内汽车板簧市场规模逐年扩大,市场需求旺盛。
二、市场竞争情况国内汽车板簧市场存在着激烈的竞争。
一方面,国内板簧企业众多,品牌多样,市场上成百上千个品牌并存。
另一方面,国际知名品牌也在国内市场纷纷进军,加剧了市场竞争的激烈程度。
在这种竞争环境下,各企业通过提高产品质量、扩大生产规模和加强品牌推广等手段来争夺市场份额。
三、市场发展趋势1.高端产品需求增加:随着国内汽车市场不断升级,消费者对汽车品质要求也越来越高。
高端汽车板簧作为一种重要的零部件,其需求也相应增加。
未来,高端产品将成为市场发展的趋势。
2.轻量化趋势凸显:随着汽车制造技术的不断进步,轻量化已成为汽车工业的一个重要发展方向。
板簧作为汽车悬挂系统的组成部分,其重量减轻将对汽车整体重量和燃油经济性产生积极影响。
因此,板簧的轻量化研究备受关注,未来市场需求将趋于轻量化产品。
3.环保意识提升:随着全球气候变化和环境污染问题的日益严重,环保已成为各行各业的关注点。
汽车板簧作为汽车零部件的一种,也需要满足环保要求。
未来,环保意识的提升将对板簧市场产生积极影响,推动板簧产品的绿色化和可持续发展。
四、市场发展机遇1.政策支持带动发展:随着国家对新能源汽车和环保产业的政策支持力度加大,将带动相关产业链的发展,包括汽车板簧市场。
预计在未来几年内,政策的进一步扶持将为板簧市场提供机遇。
2.国际合作促进市场拓展:国际合作对于汽车板簧市场的发展至关重要。
国内板簧企业需要加强与国外知名企业的合作,引进先进的技术和生产设备,提升自身的竞争力。
3.二手车市场增长:随着汽车市场的发展和汽车更新换代的加快,二手车市场也得到了迅速扩大。
二手车的维修和保养需求将带动汽车板簧市场的发展,为板簧生产企业提供更多的销售机会。
汽车钢板弹簧研究方法的现状及发展趋势汽车钢板弹簧是一种应用于汽车行业的重要构件,在汽车行业中,它经常被用来实现变速箱、发动机、制动器、悬挂系统等部件之间的驱动联系。
与传统普通弹簧相比,它具有更低的重量,更少的构件,更少的材料,更高的弹性、耐久性和保护性能。
因此,它也被广泛应用于新能源汽车和车辆开发领域,以满足汽车技术革新的需求。
作为一种新兴的构件,汽车钢板弹簧的研究主要集中在弹性力学方面,研究内容涉及数值和实验分析。
数值分析是使用有限元仿真工具来研究钢板弹簧的有限元结构特性,可以帮助我们快速的计算出它的回弹指数和载荷变化曲线;实验分析则更多的是考虑材料性能和实际应用环境对弹簧的影响,可以帮助我们更全面地了解材料特性和行为特性。
目前,钢板弹簧的研究进展已经相当快,其应用也拓展到许多行业,但也有一些研究结果表明,它们在实际应用时存在一些问题,如变形破坏和寿命低等。
为了解决这些问题,人们近几年着重研究弹簧的纤维封装、复合材料涂层、多层构筑、内模冲压加工等技术,以期获得更高的可靠性。
此外,未来汽车钢板弹簧发展趋势也包括可编程和智能化。
可编程弹簧旨在通过控制电磁激励来改变汽车钢板弹簧的回弹性能,实现更高的准确度,并降低汽车行业的成本;智能化技术的应用,使得弹簧可以在一定的温度范围内改变它的弹性,实现自动化控制,从而提高驾驶安全性。
总之,汽车钢板弹簧的研究已经取得了很大的进展,它的现状与发展趋势具有重要的意义,未来将持续加强它在汽车行业的应用,为汽车技术革新提供更有效的支持。
结束语:汽车钢板弹簧是汽车行业发展的重要部分,它的研究方法将继续改进,以满足汽车行业的需求,实现车辆的更快、更安全的发展。
汽车钢板弹簧研究方法的现状及发展趋势汽车钢板弹簧是一种广泛应用于汽车制造的重要配件,其结构设计和性能决定着车辆的性能与安全。
因此,研究钢板弹簧和改进它们的性能对于汽车制造商来说是一件重要的工作。
本文就当前钢板弹簧研究方法的现状及未来发展趋势作出综述。
首先,钢板弹簧机构是由弹簧片、挡片和双缩口等组成,其结构设计对车辆的性能与安全有着重大影响。
因此,对于钢板弹簧结构的研究一直是汽车制造领域的热点。
在当前,通过对钢板弹簧进行力学仿真分析、建立钢板弹簧数学模型以及真实汽车实验,为研究钢板弹簧的结构提供了依据。
其次,钢板弹簧的材料广泛应用于汽车制造,并且作为降低汽车诸多部件的重量和提高汽车性能的重要工具之一,其研究范围也有所扩大。
目前,钢板弹簧材料的研究多以碳钢、高强度钢和高硬度特殊钢为主,这些材料具有节省资源、提高性能和可靠性的优点。
因此,研究汽车钢板弹簧材料的性能与应用非常重要。
此外,研究新型的钢板弹簧机构也是当前钢板弹簧研究的重点,如双螺旋弹簧、螺旋贴片弹簧和空心弹簧等。
针对这些新型弹簧结构,研究人员已经利用数值模拟方法研究了弹簧力学性能和结构韧性等,以满足汽车制造的性能需求。
最后,在当前钢板弹簧的研究方法中,多媒体技术的应用也逐渐受到重视。
通过三维实景、增强现实等技术,可以对钢板弹簧机构的运行过程进行可视化,分析其特性与性能。
而在设计实验方面,采用虚拟仿真技术也有助于提高弹簧设计效率,减少实验试验时间和成本。
综上所述,当前钢板弹簧研究方法取得了巨大进步,从结构设计到材料研究,从弹簧实验到虚拟仿真,多种科学技术手段都得到了有效应用。
在未来,钢板弹簧研究将继续加深与拓宽,以满足汽车制造的不断深入发展。
汽车钢板弹簧的研究和发展,有利于降低汽车安全、性能的可靠性,提高汽车重量,提高汽车可靠性,从而为汽车制造提供可靠的保障。
未来,钢板弹簧将继续发挥关键作用,为汽车制造的发展做出更大的贡献。
总之,汽车钢板弹簧的研究是一项复杂的长期工作,将继续发挥关键作用,为汽车制造提供可靠的保障。
钢板弹簧的发展趋势
钢板弹簧的发展趋势包括以下几个方面:
1. 材料创新:随着科技的发展,新型材料的出现会推动钢板弹簧的发展。
例如,高强度钢材、合金钢材和复合材料等可以提高弹簧的强度和耐久性,同时减小弹簧的体积和重量。
2. 设计优化:通过优化设计,钢板弹簧可以在保持高度弹性和耐久性的同时,减小体积和重量。
例如,采用优化的弹簧形状和减少不必要的材料的使用,可以实现更高效的弹簧设计。
3. 制造工艺改进:制造工艺的改进可以提高钢板弹簧的生产效率和质量控制。
例如,采用先进的数控机床和自动化生产线可以提高生产效率,而先进的测量技术和质量控制系统可以确保弹簧的一致性和质量。
4. 应用领域扩展:随着技术的发展,钢板弹簧的应用领域将会不断扩展。
例如,随着智能技术的发展,钢板弹簧可以用于各种智能设备和机器人,提供更高效和可靠的动力系统。
综上所述,钢板弹簧的发展趋势是材料创新、设计优化、制造工艺改进以及应用领域的扩展。
这些趋势将推动钢板弹簧的性能和应用范围的不断提升。
2024年弹簧钢市场环境分析弹簧钢是一种特殊钢材,用于制造各种弹簧产品。
随着汽车、冶金、机械等行业的快速发展,弹簧钢市场需求逐渐增加。
本文将对弹簧钢市场的环境进行分析,以了解其发展趋势和面临的挑战。
1. 市场概况弹簧钢市场是一个庞大且具有潜力的市场。
弹簧钢主要应用于汽车制造、机械制造和冶金行业。
近年来,汽车产量的快速增长推动了弹簧钢市场的发展。
同时,工业机械和冶金行业的兴起也驱动了弹簧钢需求的增长。
2. 市场需求弹簧钢的需求主要来自于汽车制造业。
随着我国汽车行业的迅速崛起,汽车销量不断增加,对弹簧钢的需求也在不断增长。
此外,随着国内机械和冶金行业的发展,对弹簧钢的需求也有所增加。
3. 市场竞争弹簧钢市场竞争激烈,主要原因有以下几点:•供应商数量众多:目前,国内外弹簧钢供应商数量庞大,市场竞争异常激烈。
•技术水平提升:随着科技的进步,弹簧钢生产技术不断改进,厂商之间的技术差距逐渐缩小,竞争更加激烈。
•价格竞争:受市场供需关系的影响,弹簧钢价格波动较大,供应商之间通过价格竞争争夺市场份额。
4. 市场发展趋势弹簧钢市场在未来几年将继续保持较快的增长势头,其发展趋势主要表现在以下几个方面:•高品质产品的需求增加:随着技术的进步和汽车行业的发展,对高品质弹簧钢产品的需求将不断增加。
•新兴市场需求增长:新兴市场的快速发展将对弹簧钢市场的需求带来新的增长机会。
•可持续发展:环境保护意识的提高使得可持续发展成为市场发展的重要方向,弹簧钢市场也将积极响应环保要求。
5. 市场挑战弹簧钢市场面临着一些挑战,主要包括:•原材料供应不稳定:弹簧钢的主要原材料是铁矿石,受国内外铁矿石市场的影响,供应可能受到一定的限制。
•环保要求提高:随着环保要求的不断提高,弹簧钢生产过程中的环境污染问题也逐渐凸显,企业需要投入更多资源来满足环保要求。
•技术壁垒高:弹簧钢的生产技术要求较高,新进入者需要投入大量的研发资源,才能与老牌企业竞争。
2024年汽车板簧市场分析现状引言汽车板簧是汽车底盘系统中的重要组成部分,承担着支撑和缓冲车身重量的作用。
板簧市场在汽车行业发展中扮演着重要角色。
本文将对汽车板簧市场的现状进行深入分析。
市场规模当前,全球汽车产量持续增长,这对汽车板簧市场的发展提供了巨大机遇。
根据统计数据显示,全球汽车销量每年以2-3%的速度增长,其中中国市场增长势头迅猛。
随着汽车工业的迅速发展,全球汽车板簧市场规模也相应扩大。
据市场研究机构预测,未来几年内,全球汽车板簧市场将以稳定的年增长率达到X亿美元。
市场竞争汽车板簧市场竞争激烈,主要的竞争因素包括产品质量、成本控制、供应能力和技术创新。
市场上存在大量的汽车板簧制造商,其中包括国际知名品牌以及一些本土制造商。
在竞争激烈的环境下,制造商需通过提升产品质量、降低成本以及不断推陈出新来获得竞争优势。
市场趋势1.高性能板簧需求增长:随着汽车行业的技术进步和消费者对于汽车性能的要求提升,对高性能板簧的需求也随之增长。
高性能板簧具有更好的弹性和耐用性,能够提升汽车的悬挂系统性能,因此在市场上有着广阔的应用前景。
2.轻量化趋势:由于环保和燃油效率的要求,汽车制造商越来越注重汽车的轻量化设计。
轻量化板簧由于其重量轻、强度高的特点,被广泛应用于新能源汽车和轻型汽车等领域,因此轻量化板簧市场也呈现出良好的增长态势。
市场挑战1.原材料成本上升:板簧的生产需要大量的钢材,然而近年来钢材市场价格波动较大。
钢材价格上升直接增加了板簧制造商的生产成本,同时也对市场竞争造成了压力。
2.技术创新需求:随着汽车行业的发展,对板簧的技术性能有了更高的要求。
制造商需要不断创新,开发出更轻、更强、更耐用的板簧产品以满足市场需求。
市场前景虽然当前板簧市场面临一些挑战,但随着全球汽车产业的发展,汽车板簧市场仍然具有广阔的前景。
市场上的竞争将逐渐加剧,制造商需要加强技术创新和产品差异化来取得竞争优势。
同时,随着新能源汽车和轻量化汽车市场的发展,板簧的需求将进一步增加。
2024年轻型汽车板簧市场分析现状1. 引言板簧作为汽车悬挂系统的重要组成部分,承担着支撑和缓冲的功能,对汽车的行驶稳定性和舒适性有着重要影响。
随着轻型汽车的不断普及和市场需求的增长,轻型汽车板簧市场也在逐渐扩大。
本文将对轻型汽车板簧市场的现状进行分析。
2. 轻型汽车板簧市场规模和趋势随着轻型汽车市场的不断发展,轻型汽车板簧市场也呈现出增长的趋势。
据统计数据显示,全球轻型汽车板簧市场在过去几年中保持了稳定的增长,预计未来几年仍将保持较高的增长率。
这主要得益于轻型汽车市场需求的增加以及新能源汽车的兴起。
3. 轻型汽车板簧市场的竞争格局目前,轻型汽车板簧市场存在较为激烈的竞争。
市场上主要的竞争者包括一些大型汽车零部件制造商以及专注于板簧生产的厂商。
这些竞争者通过提供高品质和高性能的板簧产品来争夺市场份额。
同时,一些新兴企业也逐渐进入市场,增加了市场的竞争度。
4. 轻型汽车板簧市场的驱动因素轻型汽车板簧市场的发展受到多个驱动因素的影响。
首先,随着轻型汽车的普及程度越来越高,对悬挂系统的需求也在不断增加。
其次,对行驶舒适性的追求也促使汽车制造商对板簧的要求越来越高。
此外,政府对汽车环保性能的要求以及新能源汽车市场的兴起,也为轻型汽车板簧市场提供了发展的机遇。
5. 轻型汽车板簧市场的挑战和机遇虽然轻型汽车板簧市场前景广阔,但也面临着一些挑战。
首先,不同地区对板簧产品的需求存在差异,需要制造商根据市场的需求进行定制化生产,增加了生产成本。
其次,市场上存在一些低质量和仿冒产品,对高品质产品的市场份额造成了一定冲击。
然而,随着技术的不断进步和产品的不断创新,轻型汽车板簧市场依然存在着巨大的机遇。
6. 轻型汽车板簧市场的发展趋势未来,轻型汽车板簧市场将呈现以下几个发展趋势:•技术创新和产品升级:随着科技的进步,轻型汽车板簧产品将更加轻量化、高性能和环保。
•地区市场差异化:不同地区的消费者需求存在差异,市场将出现更多的细分领域和定制化产品。
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。
而在配备有良好空气动力学组件的车辆上,软的弹簧在速度提高时会使车高发生变化,造成低速和高速时不同的操控特性。
一般载货汽车均采用钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架,因钢板弹簧既有缓冲、减振的功能,又起传力和导向的作用,使得悬架结构大为简化。
为了充分利用材料,钢板弹簧做成接近于应力粱的形式,分为2种类型:一种是等厚度,宽度呈现两端狭,中间宽,即多片钢板弹簧,传统的钢板弹簧就是这一类型。
这种钢板弹簧由多片长度不等、宽度一样的钢片迭成,现在多数大客车、货车都使用这种钢板弹簧。
另一种是等宽度、两端薄、中间厚的。
常见的少片钢板弹簧就是这一类型,多用于轻中型汽车。
多片钢板弹簧的各片钢板叠加成倒三角形状,钢板的片数与支承汽车的质量和减振效果相关,钢板越多越厚越短,弹簧刚性就越大;但是,当钢板弹簧挠曲时,各片之间就会互相滑动摩擦产生噪声,摩擦还会引起弹簧变形,造成行驶不平顺,因此,在承载量不是很大的汽车上,就出现了少片钢板弹簧,以消除多片钢板弹簧的缺陷。
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。
为了减轻质量和轧制工艺难度,目前出现了一种纤维增强塑料(FRP)代替钢板,质量可减少1/2以上。
钢板弹簧的中部一般固定在车桥上。
主片卷耳受力严重、是薄弱处,为改善主片卷耳的受力情况,常将第二片末端也弯成卷耳,包在主片卷耳的外面(亦称包耳)。
为了使得在弹簧变形时各片有相对滑动的可能,在主片卷耳与第二片包耳之间留有较大的空隙。
有些悬架中的钢板弹簧两端不做成卷耳,而采用其他的支承连接方式(如非独立悬架)。
中心螺栓用来连接各种弹簧片,并保证各片装配时的相对位置。
中心螺栓到两端卷耳中心的距离可以相等,也可不相等者。
钢板弹簧端部有三种结构型式:端部为矩形的钢板,其制造简单,广泛应用在载货汽车上;端部为梯形的钢板,其质量小、节省钢材,较多的用在载货汽车上;端部为椭圆形的钢板,这种结构改善了汽车钢板弹簧的应用及其发展趋势肖 军应力分布状况,片端弹性好,片间摩擦小,重量也较轻,但制造工艺复杂,成本较高,一般在轿车上应用较多。
钢板弹簧将车桥与车身连接起来,起到缓冲、减振和传力的作用。
由于载货汽车后悬架载质量变化较大,为了保持悬架的频率不变或变化不大,广泛地在后悬架中采用副钢板弹簧总成。
副钢板弹簧总成一般装在主钢板弹簧总成上方,当后悬架负荷较小时,仅由主钢板弹簧起作用。
在负荷增加到一定程度时,副钢板弹簧总成与车架上的支架接触,开始起作用。
此时,主、副钢板弹簧一起工作,一起承受载荷而使悬架刚度增大,保证车身振动频率不至因载荷增加而变化过大。
为了进一步改善钢板弹簧的受力状况,可采用不同形状的断面。
矩形断面钢板弹簧结构简单,但受拉应力一面的棱角处易产生疲劳裂纹;采用上下不对称的横断面,由于断面抗弯的中性轴线上移,不但可减小拉应力,而且节省了材料。
在车架加载弹簧变形时,钢板弹簧各片之间产生相对滑动进而产生摩擦,此时钢板弹簧本身具有一定的减振作用。
如果钢板弹簧各片之间产生干摩擦时,轮胎所受到的冲击要直接传给车架,并直接使钢板弹簧各片磨损,故安装钢板弹簧时,应在各片之间涂上适量的石墨润滑剂。
钢板弹簧各片之间有相对滑动而产生摩擦,可以促进车架振动的衰减,即起减振作用。
除此外,钢板弹簧本身还兼起导向机构的作用,控制车轮相对车身按规定轨迹进行运动,以获得较好的操纵稳定性。
另外钢板弹簧还在车轮与车架间起传递各个方向力矩的作用。
导向机构的断裂将直接危及整车安全性,对于独立悬架应尤为注意。
钢板弹簧多用于厢式车及卡车,由若干片长度不同的细长弹簧片组合而成。
它比螺旋弹簧结构简单,成本低,可紧凑地装配于车身底部,工作时各片间产生摩擦,因此本身具有衰减效果。
但如果产生严重的干摩擦,就会影响吸收冲击的能力。
重视乘坐舒适性的现代轿车很少使用。
3 锥形少片变截面弹簧钢板的片数与支承汽车的重量和减震效果相关,钢板越多越厚越短,弹簧刚性就越大。
但是,当钢板弹簧挠曲时,各片之间就会互相滑动摩擦产生噪声。
摩擦还会引起弹簧变形,造成行驶不平顺。
因此,在承载量不是很大的汽车上,就出现了少片钢板弹簧,以消除多片钢板弹簧的缺陷。
有些少片钢板弹簧仅用一片钢板弹簧,它与多片钢板弹簧相比除了减少噪声和不会摩擦外,还可以节省材料,减轻重量,便于布置,降低整车高度,具有良好的平顺性。
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。
为了减轻重量和轧制工艺难度,近年出现了一种纤维增强塑料(FRP)代替钢板,可减小一半以上重量。
这种纤维增强塑料是由玻璃纤维制成,用聚酯树脂聚合在一起。
据计算一般的单片钢板弹簧每副重量约11~20kg,而纤维增强塑料弹簧每副重量约4kg左右,而且行驶平稳,噪声很低。
由于多片钢板弹簧组成的汽车悬架系统,一般要占汽车总质量的5%~10%。
为了节省能源与减少汽车燃油的消耗、促使悬架系统、特别是钢板弹簧的设计必须满足轻量化、以及提高乘座舒适性的要求,采用少片变截面弹簧能满足这些要求。
从近年来国外公路运输车辆的发展方向上看,越来越多的汽车采用了锥形少片变截面弹簧。
锥形少片变截面弹簧的特点有:弹簧片应力分布均匀,接近于等应力梁;片数减少到1~4片,从而使U形螺栓夹紧部位的非工作区段的弹簧质量大为减少;通过采用对弹簧片的特殊工艺处理,以提高其应力、从而使变截面弹簧轻量化;同原设计多片簧重量相比,少片变截面弹簧减轻重量40%;少片变截面弹簧总成的弹簧片,在承载时,除端部传力处和中部U形螺栓夹紧部位有接触外、无片间接触现象,从而大大减少了片间摩擦,使弹簧刚度大为减小,而提高了乘座舒适性;由于弹簧片间接触区大为减少,并且在弹簧中部加了聚甲醛软垫,基本消除了由于片间摩擦而引起的磨损,能在叶片大部分长度的表面上建立耐久的防锈蚀涂层。
并且加工中在少片簧上涂了防锈性能良好的油漆,从面提高了少片变截面弹簧的疲劳寿命;变截面弹簧总成中间等厚平直段(U形螺栓夹紧部位),同上下保护垫板之间和弹簧片之间均插入聚甲醛衬垫,消除了弹簧总成工作时在中间等厚平直段的直接挤压摩擦,从而提高弹簧的疲劳寿命;减少了总成厚度、可降低汽车满载高度。
与传统的多片钢板弹簧相比较,质量可减轻30%~40%,有的甚至达到50%;由于片与片之间保持一定的间隙,可减轻片间摩擦,减少接触疲劳,使疲劳寿命有较大增加;改善客车行驶平顺性与稳定性。
少片变截面钢板弹簧可得到较大的挠度,在小振幅振动时刚度略有增加,因而可改善客车行驶平顺性与稳定性,从而提高舒适性;运动噪音小。
由于少片弹簧摩擦减轻,噪音随之减小,符合乘车技术要求。
少片变截面钢板弹簧按簧片的形状,可分为宽形和变宽形2种。
少片变截面钢板弹簧有单片的或由2~4片组成一副,单片的不安全,不能在客车上装用;2~4片的由等长及沿长度方向各片变截面的簧片组成,片与片之间用0.25~1.2mm的金属或塑料垫片隔开。
少片变截面钢板弹簧所采用的材质与等截面的不同,有的用铬锰钒弹簧钢,硬度也比等截面板簧高得多。
采用少片变截面钢板弹簧的悬架系统,其中减震器是与少片簧相匹配的,如减震器损坏,必须更换与原车同规格的减震器。
少片变截面钢板弹簧片数少,片间有垫片,片长范围内有间隙,其振动阻尼力比传统的多片钢板弹簧低,因而需要增加减震器的阻尼力来加以补偿。
少片变截面钢板弹簧的硬度比多片钢板弹簧高,对簧片表面的要求也高,簧片表面有缺口,将形成应力集中。
因此,少片变截面钢板弹簧的表面涂有一层含锌粉的环氧漆,如使用过程中漆层脱落,应予补涂。
片与片之间的垫片如在使用中已磨损,应予更新,不得取消;片与片之间不得错位,钢板卡子应安装正确、齐全;更换少片变截面钢板弹簧簧片时,不得敲击簧片表面。
4 钢板弹簧非独立悬架的结构特点钢板弹簧由若干长度不等、等宽等厚(厚度也可不等)的弹簧钢片迭成,构成整体上近似于等强度的弹性梁,最长的第一片称为主片,两端有卷耳。
自由状态下钢片曲率半径不同,下片小于上片;多片钢板由中心螺栓和若干钢板夹连在一起,钢片之间须涂上较稠的石墨润滑脂。
钢板弹簧变形时,为保证车架两端与钢板弹簧连接的卷耳间的距离有伸缩的余地弹簧后端与车架的连接通常采用了以下几种结构型式:吊耳支架式,解放CAl091型载货汽车前悬架采用;滑板支承式,东风EQl090E型载货汽车前悬架采用;橡胶块支承式,一汽早期生产的2.5t越野汽车前悬架采用。
钢板弹簧非独立悬架的结构特点:钢板弹簧一般安装在非独立悬架上,沿汽车纵向放置;钢板弹簧中部用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,保证弹簧变形时两端卷耳间的距离有改变的可能。