汽车钢板弹簧断裂分析方法

汽车钢板弹簧的常见故障及使用注意事项作者：江联营来源：《驾驶园》2008年第06期汽车钢板弹簧的主要作用是缓冲与吸收车辆行驶中受到的冲击和振动，保证各种力的传递。

很多司机朋友往往不注意对钢板弹簧的检查维护，如果平时不能正确使用和保养，就会出现故障从而影响车辆的正常行驶。

一、钢板弹簧的常见故障有以下三种：1、钢板弹簧断裂汽车没有偏载，轮胎气压正常且无不均匀磨损，但在行驶时有跑偏倾向。

将空载汽车停放在平坦地面上，发现汽车向一侧倾斜，可以判断较低的一侧是钢板弹簧断裂。

清除钢板弹簧表面的泥土、污垢后，即可查明裂纹情况。

造成钢板弹簧断裂的主要原因有：（1）U型螺栓上螺母松动；使螺栓产生塑性变形或断裂，最终导致钢板弹簧在使用中发生断裂故障;（2）钢板弹簧片间缺乏润滑或锈死;（3）钢板弹簧中心螺栓松动或折断;（4）汽车起步过猛;（5）超载行驶，或货物装载不均;（6）钢板弹簧自身有缺陷。

2、钢板弹簧发生撞击异响汽车行驶中，车辆振动增大，钢板弹簧产生明显的撞击异响。

其主要原因有：（1）由于钢板弹簧簧小、衬套、吊环磨损过量，引起配合间隙增大。

汽车在行驶中，会听到底盘发出一种“呱哒、呱哒”的金属撞击声，出现这种情况应进行修理或更换;(2)汽车在正常装载条件下行驶，车架与钢板弹簧之间发生疲劳变形导致其弧高减小。

此时应拆下钢板弹簧，进行校正和热处理以恢复弧高，或者更换新件。

3、钢板弹簧移位行驶途中汽车有明显的车身斜扭或跑偏倾向，转动方向盘时感觉一面轻一面重。

停车测量左右两边轴距发现不符合规定尺寸，表明钢板弹簧发生移位故障。

其故障原因主要有：（1）若钢板弹簧U型螺栓完好，而当用手锤敲击钢板弹簧端头时发生窜动现象，则表明中心螺栓折断，这时应更换螺栓;（2）弹簧钢板U型螺栓与螺母出现松动或螺纹损伤造成脱扣现象。

如果螺栓松动应按规定力矩拧紧；如果螺纹已损坏应更换新件。

二、钢板弹簧的正确使用（1）在安装钢板弹簧片时应当在片间涂上石墨润滑脂，以减轻锈蚀和磨损;（2）车辆使用中要经常检查紧固U型螺栓和中心螺栓，紧固弹簧卡子；定期向钢板弹簧销注入润滑脂；吊耳或定位销磨损后，应及时更换;（3）路过凸凹路段时，应降低车速。

东风EQ140型汽车钢板弹簧的断裂原因及预防方法
徐治华
【期刊名称】《汽车与配件》
【年(卷),期】1987(000)011
【摘要】<正> 一、结构特点及断裂原因东风EQ140型汽车的前、后钢板弹簧系单面双凹槽型断面结构,片与片间用中心螺栓定位,其寿命为10万公里以上。

如何延长钢板弹簧的使用寿命,是制造厂家和用户都很重视的问题。

前钢板弹簧由9片组成,其前端采用传统的第一片卷耳结构,用钢板销与固定支架连接,构成传力端;后端采用滑板式支撑。

其断裂部位多出现在前钢板的卷耳根部及钢板盖板的边缘处。

其原因是钢板在卷耳成形和热处理时,有残留的微小裂纹和残余的内应力;在装配时钢板销套配合不当(过紧),以及在汽车行驶中受到较大的冲击或扭转应力也是主要原因之一。

【总页数】1页(P31-31)
【作者】徐治华
【作者单位】荆州地区汽车运输公司修配厂
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.汽车钢板弹簧断裂分析方法 [J], 李涛
2.东风牌EQ140—1型汽车管带式散热器总成的维修性 [J], 吕霞彪
3.构建自主创新体系谋求持续和谐发展访中国汽车工业协会钢板弹簧委员会会长、东风汽车悬架弹簧有限公司总经理陈兴林 [J], 余时;卫衍广;王少伟
4.东风EQ140汽车钢板弹簧的断裂原因及预防方法 [J], 徐治华
5.这辆东风EQ3135F19D型汽车抖动缘于后钢板弹簧加片 [J], 刘春明
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微型货车后悬架钢板弹簧断裂原因的分析与试验*黄昶春,韦志林,沈光烈,黄贵东,尹辉俊(广西工学院汽车研究所,广西柳州 545006)摘要:通过力学分析与电测试验对某微型货车后悬架钢板弹簧断裂的故障进行了研究,认为U形螺栓夹紧力不足,在使用过程中夹紧处产生变形,载荷传入夹紧区是导致断裂的原因。

最后提出钢板弹簧在制造和装配过程中应注意的事项。

关键词:钢板弹簧;断裂问题;有限元;电测试验中图分类号:U463.33 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2008)11-0069-03在微型货车的后悬架类型中,以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架因其结构简单、制造容易、维修方便而被广泛应用。

钢板弹簧也称叶片弹簧,一般是由很多曲率半径不同、长度不等、宽度一样、厚度相等或不等的弹簧钢板所叠成,在整体刚度上近似等强度的弹性梁。

弹簧的中部通过U 形螺栓(骑马螺栓)和压板与车桥刚性固定,其两端用销子铰接在车架的支架和吊耳上,如图1所示。

车桥与车架间的各种力和力矩通过钢板弹簧传递,因此应保证它工作可靠,防止因钢板弹簧故障给车辆造成损失。

文中针对某款微型汽车后悬钢板弹簧发生断裂的情况,通过力学分析与试验解释了发生故障的原因,指出钢板弹簧在制造和装配过程中应注意的事项。

1钢板弹簧;2固定底板;3桥壳;4U形螺栓图1 钢板弹簧悬架安装示意图由- /2< < /2,- /2<< /2,得到 ==0。

附录5 这是厂家常用的一种测试方法,测试过程中衣物的偏心用沙袋代替。

参考文献[1] Con rad D C.Th e funda m entals to au to m ati c w ashing m ach i n e des i gnbased upon dyn a m ic con strai n ts[D].Pu rdue Un i vers i ty,Ind i ana,1994.[2] Bae S,Lee JM,Leekang Y J,et a.l Dyna m i c analys i s of an au t omati cw as h i ng m ach i n ew it h a hydrau lic balancer[J].J ournal of Sound andv i brati on,2002,257(1):3-18.[3] 钱静,王志伟.顶装式波轮洗衣机振动模型及其动态性能的分析[J].振动与冲击,2001,20(4):77-80.[4] Se ii ch irou,SUZ UK.A study on t h e dyna m i c beh avi our of an au t om atic w as h i ng m ach i ne[R].2001Korea ADAM S U ser Con ference,2001-11-8.[5] Sum er I T.Dyna m ic modeli ng and si m u l ati on of an au to m ati c w ashi ng m ach i ne s u s pen si on syste m[R].Turkey(Ist anbu l):BogaziciUn i versity,1991.[6] 洪嘉振.计算多体统动力学[M].北京:高等教育出版社,2003:66-67.[7] 边宇虹.分析力学与多刚体动力学基础[M].北京:机械工业出版社,1998:163-186.[8] 潘振宽,洪嘉振.多体系统动力学微分/代数方程数值方法[J].力学进展,1996,26(1):28-40.Co m par ison of three m easures for coun teract m ass eccen tr i c ity of top open typed fu ll au to m ati c w ash i n g mach ine CH EN H a i wei1,ZHANG Q iu ju1,SU Gao feng2(1.Schoo l o fM echan i ca l Eng i neer i ng,Jiangnan U n i versity, W ux i214122,China;2.W ux i L ittl e Swan L i m i ted L i ab ility Co m pany,W ux i214063,Ch i na)Ab stract:T he top open t yped full auto m atic w as h i ng m ach i ne (herea fter shortened as top open t yped wash i ng m ach i ne)pr i or to add i ng the c l o thes its worki ng un it should be located i n t he hor izon ta l state.D ue to the i n fluence o f i nsta lli ng positi on of e lectr i c m o t o r there ex ists m ass eccen tric it y i n the w ork i ng un it.T he re are t h ree i tem s o f comm only used m easures for coun teracting th i s eccentr i c ity: (1)to add the counter w eigh t;(2)to regu l a te the stiffness o f each spr i ng;(3)to ad j ust t he leng t h of each spri ng.F or t he sake of pro bi ng i nto respecti ve character istics of t he three m easures,the vibra tion model o f top open typed w ashi ng m ach i ne w as establi shed in th i s paper.T ake t h i s as a base;the so l v ing m ethod f o r the a m ount of spri ng adj ust m ent i n t he2nd and3r d m easures was put f o r w ard by the co m bina ti on o f g enetic algorith m w ith N e w ton R ephson a l go r it hm.T he v i bration model of comp l e te appli ance w as f urther so lved,and the influence o f t he three m easures on the v ibration dis place m ent o f wo rking un it w as ana l y zed and contrasted.K ey w ords:full auto m a ti c wash i ng m ach i ne;gene ti c a l go r it hm;mass eccen tric it y;C ardan ang leF i g5T ab2R e f8 Ji x ie Sheji7673第25卷第11期2008年11月机 械 设 计J OURNA L OF M ACH I N E DESI GNV o.l25 N o.11N ov. 2008*收稿日期:2007-12-21;修订日期:2008-03-24基金项目:广西壮族自治区自然科学基金资助项目(桂科自0728043)作者简介:黄昶春(1974-),男,广西柳州人,讲师,硕士,研究方向:车辆结构、CAE,发表论文10篇。

铁路客车转向架钢制螺旋弹簧断裂分析及解决措施发布时间：2023-07-26T03:19:42.598Z 来源：《新型城镇化》2023年16期作者：刘畅[导读] 材料疲劳是转向架钢制螺旋弹簧断裂的主要原因之一。

长期受到载荷作用下，材料会出现应力循环加载和释放的过程，导致内部微观缺陷逐渐扩展，从而引发断裂。

这种疲劳过程在使用中不可避免，尤其在受到振动和冲击等外界因素影响时更为明显。

中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头车辆段内蒙古包头市 014010摘要：对于铁路客车转向架钢制螺旋弹簧断裂的问题进行了分析和解决措施研究。

通过实验和检查发现，断裂主要由于材料疲劳引起，并且在使用过程中容易受到振动和冲击的影响。

为解决这一问题，提出了以下几种措施：优化材料选择，选择更具抗疲劳性能的钢材；加强设计，增加弹簧的刚度和抗疲劳能力；加强润滑和维护工作，降低摩擦和磨损；增强监测和检修，定期检查弹簧的状态并及时更换。

这些措施可以有效提高转向架钢制螺旋弹簧的安全性和可靠性。

关键词：铁路客车；转向架；钢制螺旋弹簧引言转向架钢制螺旋弹簧断裂是一个严重的安全问题，可能导致列车脱轨和人员伤亡。

本文旨在通过分析断裂原因和提出解决措施，提高转向架的安全性和可靠性。

通过实验和检查，发现材料疲劳和振动冲击是主要影响因素。

为此，我们探讨了优化材料选择、加强设计、加强润滑维护和增强监测检修等措施，以降低断裂风险。

本研究的结果有助于改善转向架的性能，提高铁路客车运行的安全性和可靠性。

1.断裂分析1.1材料疲劳原因材料疲劳是转向架钢制螺旋弹簧断裂的主要原因之一。

长期受到载荷作用下，材料会出现应力循环加载和释放的过程，导致内部微观缺陷逐渐扩展，从而引发断裂。

这种疲劳过程在使用中不可避免，尤其在受到振动和冲击等外界因素影响时更为明显。

因此，振动频率、载荷幅值和工作环境等因素都会对材料疲劳性能产生影响，并最终导致钢制螺旋弹簧的断裂。

为了解决这一问题，我们需要优化材料选择、增强设计和加强监测与维护工作，以提高材料的抗疲劳能力和延长其寿命。

变截面钢板弹簧在行驶过程中驾驶员一侧断裂的原因哎呀，今天我们聊聊变截面钢板弹簧，听起来挺专业对吧？可别小看它，虽然名字有点拗口，但它在我们的车里可是个重要角色。

这种弹簧的工作原理就像弹弓，能把压力转化为力量，让车在路上舒舒服服地行驶。

不过，驾驶员一侧的断裂，那可是让人心头一紧的事儿。

咱们就来深入探讨一下，为什么会出现这样的情况。

变截面钢板弹簧的设计理念其实是为了适应不同的载荷。

就像咱们买衣服要看尺寸一样，弹簧也得根据车的不同使用情况调整。

不过，有时候这家伙可就“调皮”了，尤其是在行驶过程中。

如果车子长时间在不平坦的路面上颠簸，弹簧就像个被惹怒的孩子，发起脾气来可真是不得了。

再加上，如果载重过大，弹簧承受的压力就像压在肩上的大山，迟早会出现疲劳，最后就可能导致断裂。

再说说这个疲劳嘛，弹簧在承受不断的压力时，就会像人一样累。

反复的压缩和放松，慢慢就磨损了。

想象一下，如果你天天熬夜，哪天总会有崩溃的一刻。

路上那些坑坑洼洼的地方，简直就是给弹簧加码考验。

每次经过时，弹簧都像在过山车，心里不停叫着：“我受不了了！”久而久之，金属的疲劳就会慢慢显现，最后啪的一声，断了。

别忘了焊接和材料的问题。

好的材料可以让弹簧经得起折腾，反之就像拿个塑料袋来过日子，脆弱得很。

制造过程中如果焊接不当，或者材料本身就有缺陷，都是埋下了隐患的“定时炸弹”。

就好比有的人明明是“好料”，结果却因为出身不好，反而给自己惹来麻烦。

开车时如果发现驾驶员一侧的弹簧“惨了”，那可真是晴天霹雳，心里就想着：“这下可完蛋了！”话说回来，驾驶员这一侧断裂影响的可不仅仅是弹簧本身，整个车辆的稳定性和安全性也会受到影响。

你想想，突然失去了一侧的支撑，车子就像个没头苍蝇，左右摇摆，开起来像坐过山车一样，绝对让人心惊肉跳。

再加上，影响刹车的效率，简直让人提心吊胆，生怕下一秒就翻了车。

修复这样的问题可不便宜，没个几千块，心里都觉得难受。

那到底我们应该如何避免这种尴尬情况呢？定期检查车子的悬挂系统，确保弹簧没问题。

重卡钢板弹簧断裂失效分析白培谦 泮战侠 慕松 赵鹏英 杜飞（陕西汽车集团有限责任公司质量管理部，陕西西安，710200）摘 要：通过宏观检查、化学成分分析、硬度测试以及微观组织检查等结果分析，确定了重型卡车用钢板弹簧断裂原因。

分析结果表明：因超载使钢板弹簧出现过度反弓，造成板簧卡中的螺栓与钢板弹簧动态接触，发生磨损腐蚀现象，在过大的交变应力下出现疲劳断裂。

并提出了防止其发生断裂事故的预防措施。

关键词：钢板弹簧；磨损腐蚀；交变应力；疲劳断裂Fracture Failure Analysis of Heavy Truck Leaf SpringBai Pei-qian, PAN Zhan-xia, Mu Song, Zhao Peng-ying, Du Fei,(1.Shaanxi Automobile Group Co., Ltd. Quality Management Department, Xi ’an 710200, China ) Abstract:The fracture cause of heavy truck leafspring is researched by macrography, chemical composition analysis, hardness test and microstructure test. The research shows that leaf spring excessive inverse arch-shaped for overload causes Frictional Contact between plate spring bolt and leaf spring and erosion corrosion and the leaf spring is broken for fatigue fracture Under alternating stress. In the paper the measures of preventing leaf spring fracture accident is put forward.Key words: leaf spring; erosion corrosion; alternating stress; fatigue fracture.钢板弹簧是汽车悬架中重要的弹性元件，主要影响汽车行驶的平顺性和操纵的稳定性，在车辆行驶过程中起到缓冲减振的作用。

钢板弹簧断裂问题研究在机械设计中，弹簧是一种常用的弹性零件，广泛应用于各种机械装置中。

在使用过程中，钢板弹簧断裂的问题经常发生，给机械设备的正常运行带来严重影响。

针对钢板弹簧断裂问题进行研究具有重要的工程意义。

钢板弹簧断裂主要是由于工作负荷过大、应力集中、疲劳、材料缺陷等原因引起的。

应力集中是钢板弹簧断裂的主要原因之一。

当弹簧受到外力作用时，应力会集中在一些部位，如弯曲处、悬臂处等。

这些应力集中点容易形成应力集中区域，引起断裂。

疲劳是导致弹簧断裂的另一个重要原因。

由于弹簧在工作中会反复受力，这就使得应力在弹簧中不断积累，最终导致材料疲劳断裂。

材料缺陷也是引起弹簧断裂的主要原因之一。

钢板弹簧在制造过程中可能会存在缺陷，如夹杂、气孔等，这些缺陷会导致弹簧在受力时发生局部断裂。

针对钢板弹簧断裂问题，可以从以下几个方面进行研究。

要进行弹簧材料的选择和热处理的研究。

弹簧材料的选择应考虑到强度、韧性、耐疲劳性等因素，以保证弹簧的工作性能。

通过适当的热处理工艺，可以提高材料的强度和韧性，减少材料内部的缺陷。

需要研究弹簧设计的优化。

针对应力集中问题，可以通过改变弹簧的几何形状，如增加弯曲半径、改变横截面形状等，来减小应力集中程度。

还可以通过增加弹簧的工作长度、增大负荷分布面积等方法，来减小应力集中的影响。

然后，要进行弹簧工作负荷的合理分配。

弹簧在工作中会承受不同的负荷，为了减小应力集中，应合理分配工作负荷。

可以通过增加弹簧的数量、改变弹簧的位置等方式，来使得各个弹簧承受的负荷更加均匀。

对弹簧的使用和维护要进行深入研究。

在使用过程中，应对弹簧进行定期检查和维护，及时发现并修理弹簧存在的问题。

还应合理设置安全保护装置，以避免弹簧超负荷工作和断裂。

钢板弹簧断裂问题的研究，可以从材料选择和热处理、设计优化、负荷分配和使用维护等多个方面进行，以提高弹簧的工作性能和可靠性。

这对于保证机械设备的正常运行具有重要的工程意义。

昆明地铁车辆一系钢簧断裂故障分析与维护摘要：目前，全球运营中的地铁车辆一系悬挂大多使用的是钢弹簧结构。

作为车辆一系悬挂的核心部件，一系钢弹簧连接着构架与轮对，能够很好的缓冲轮轨作用力的振动与冲击，提高乘客的舒适性和行车安全。

在昆明地铁车辆设计与运行中，广泛采用了一系钢簧装置承载和减振。

作为运行稳定的关键部件，一系钢簧的质量特性对车辆的动力学性能和运行品质有着重要的检验能力。

随着昆明地铁的运行里程和载客量增加，因一系钢簧断裂的故障逐渐增多，给列车行车安全造成了隐患。

因此，分析造成钢簧断裂的因素与提出整改措施成为稳定列车运行重要的课题。

关键词：一系钢簧，疲劳断裂，检查与维修引言随着我国高速动车组运行速度的逐步提高，确保车辆安全、平稳运行已成为第一要务。

一系钢弹簧是铁路机车车辆一系悬挂的重要部件，一般采用螺旋压缩弹簧，又被称为螺旋弹簧、高圆簧、轴箱弹簧。

钢弹簧应用广泛，种类繁多，是工业领域一种很重要的机械元件。

昆明地铁一系钢簧采用的是圆柱螺旋钢簧，地铁列车圆柱螺旋钢簧材质一般为60Si2Mn，此圆柱螺旋钢簧具有以下优点：静挠度大、固有频率低、低频隔振性能好、耐受油、水和溶剂等的侵蚀，不受温度变化的影响，不会老化或者蠕变，批量生产时特性变化很小等优点。

但是随着地铁历程和载客量的增加，昆明地铁列车运行过程中，部分钢簧时常发生钢簧失效情况，主要表现为：1.因钢簧缺陷造成钢簧断裂；2列车运行过程中，转向架发生倾斜或车辆轴重分配不均；因钢簧刚度衰减使车辆抗侧滚性能下降等。

在钢簧失效故障中，最为典型的是钢簧断裂。

1.钢簧断裂原因分析通过分析断裂钢簧的断口特征，发现在钢簧断口部位均存在不同程度的裂纹、夹杂或组织缺陷。

1.1原材料的质量问题一钢簧的金属性能、内部结构和外观质量会导致钢簧的疲劳强度增加。

如果钢簧在熔炼过程中掺入非金属杂质（比如空气与其他金属元素），钢簧中的杂物层与钢簧基面之间会产生相应的应力，直接导致疲劳裂纹的发生；其次，钢簧的表面质量与钢簧的抗疲劳性能有着密切的关系。

汽车悬架弹簧钢分析报告1前言悬架弹簧是汽车重要部件,它在周期性弯曲扭转等交变应力下工作,经常承受拉、压、扭、冲击、疲劳、腐蚀等多种作用,所以应具有高的弹性极限。

同时为防止疲劳与断裂,悬架弹簧还应有高的疲劳强度与足够的塑性、韧性。

随着能源日趋紧张,为了减轻汽车重量,对悬架弹簧钢提出了新的要求,减轻其重量的最有效办法是提高弹簧设计应力。

经计算,弹簧重量与设计应力平方成反比,而抗疲劳与抗弹减性能是直接影响弹簧设计应力的主要因素。

汽车轻量化,促使汽车悬架弹簧高应力化非金属夹杂物则是悬架弹簧损坏失效的主要原因,如何降低弹簧钢中非金属夹杂物数量,改善夹杂物形态与分布,冶炼高纯弹簧钢已成为当前弹簧钢生产的一个关键问题。

1 11汽车用悬架弹簧的质量要求1. 1车用悬架弹簧的种类和特点悬架弹簧在汽车行驶过程中,承受高频往复压缩运动,起着缓冲和减震作用,其质量好坏,对车辆平稳性、安全性起着至关重要的作用。

轿车、客车对悬架弹簧性能要求较高,需要达到减小噪音、提高舒适度和平稳性等要求;重型及超重型载货车需要高强度悬架弹簧。

悬架弹簧的技术发展趋势总体上向轻量化、高应力、高可靠度发展,悬架弹簧设计应力要求大于1100MPa,高的可达1200MPa。

汽车行业使用的悬架弹簧分为钢板弹簧和螺旋悬架弹簧两大类。

轿车用螺旋悬架弹簧,钢丝直径9～16mm,常用4个悬架弹簧,每辆车平均需要弹簧钢线材15 kg,钢种为60Si2MnA,55SiCr(SUP12) , 50CrV A等。

一些微型汽车和面包车的悬架弹簧、摩托车减震弹簧等也使用螺旋悬架弹簧。

悬架弹簧对弹簧钢丝的化学成分、夹杂物数量和形态分布、表面质量、脱碳层、显微组织及力学性能等要求较高。

悬架弹簧要求表面脱碳层小于直径的0.5%、表面要磨光、尺寸公差要求比较严格、应无缺陷交货。

采用通常热加工方式难以达到用户要求,因此,轿车悬架用弹簧逐渐由热成形改为冷成形,经拉拔、热处理后制成卷簧。