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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。
汽车钢板弹簧的性能、计算和实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．钢板弹簧的大体功能和特性（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式（17）1.单片和少片变断面弹簧的计算方式（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肯定（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．钢板弹簧的实验（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.钢板弹簧单片疲劳实验（53）5.钢板弹簧总成疲劳实验（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大体知识，以利于本身的工作。
内容分为三部份：钢板弹簧的大体功能和特性，设计计算方式，和实验等。
因为这部份内容非本次短训班的重点，所以要求尽可能简单扼要，或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．钢板弹簧的大体功能和特性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和其它各类原因，必然引发车体产生振动。
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，另外还有发动机、传动系统和空气流动所引发的振动等等。
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办法，这就是设计悬架系统的根本目的。
换言之，就是在必然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。
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。
为110 微型汽车设计后钢板弹簧悬架。
已知参数：总重：Ga=13100N( 驾驶室内两人)自重：Go=6950N( 驾驶室内两人)空车：前轴载荷=4250N后轴载荷=2700N满载：前轴载荷=5750N后轴载荷=7350N非簧载质量=690N （指后悬架）钢板弹簧长度L=(1000~1100)mm骑马螺栓中心距S= 70mm满载时偏频n= （ 1.5~1.7 ）H叶片端部形状：压延要求：∙确定钢板弹簧叶片断面尺寸，片数；∙确定钢板弹簧各片长度（按1:5 的比例作图）；∙计算钢板弹簧总成刚度；∙计算钢板弹簧各片应力；注意：①叶片断面尺寸按型材规格选取（参看“汽车标准资料手册”中册P39，表5—36），本题拟在以下几种规格内选取：= 6 65,7 65,8 656 63,7 63,8 636 70,7 70,8 70②挠度系数可按下式计算：式中：n’—主动片数n—总片数设计要求：1 ）要求在CAD 环境下进行钢板弹簧各片长度的确定。
2 ）要求对计算结果进行分析说明。
60Si2Mn E=2.06*105N/mm2满载偏频n2=1.6Hz钢板弹簧长度L=1050mm许用弯曲应力【σw】=500MPa无效长度系数k=0.5一．宽度b和片厚h1.J0=[(L-ks)3cδ]/(48E)(1)c=F w/f cF w2=(G2-G u2)/2=(7350-690)/2=3330NF c2=(5/n2)2=(5/1.6)2=97.66mmc=3330/97.66=34.10N/mm(2)δ=1.5/[1.04(1+0.5*0/8)]=1.5*1.04=1.56与主片等长的片数n’=0 总片数n=8J0=[(1050-0.5*70)3*34.10*1.56]/(48*2.06*106)=5625.60N/mm22.W0=F w(L-ks)/4[σw]=3330*(1050-0.5*70)/(4*500)=1689.9753.h p=2J0/W0=6.66mm4.宽度b的值在（6~10）h p中选取，取b=9h p=59.94mm5.片厚h的值为1.1h p，h=7.33mm6.选取国产型材h*b=8*65二.钢板弹簧长度Σh i3=8*63=1728由作图法得到8片钢板弹簧的长度序号单边L/2 取整圆整双边L使用matlab，计算程序为：l=[97 160 220 280 342 405 465 525]; %各片弹簧长度a=[1:8];b=[1:8];c=[1:8];e=[1:8];yd=[1:8];yg=[1:8];%yd为端接触应力，yg为固定端应力a(1)=(3-l(1)/l(2))/(2*l(1)/l(2));b(1)=-2;c(1)=0;e(1)=-a(1)/b(1);for i=2:7a(i)=(3-l(i)/l(i+1))/(2*l(i)/l(i+1));b(i)=-(2+(1-l(i-1)/l(i))*(1-l(i-1)/l(i))*(1-l(i-1)/l(i)));c(i)=(3-l(i-1)/l(i))*(l(i-1)/l(i))*(l(i-1)/l(i))/2;e(i)=a(i)/(-b(i)-c(i)*e(i-1));endE=2.06*10*10*10*10*10; %弹性模量J=65*8*8*8/12;p=12*E*J/(2*l(8)*l(8)*l(8)+(l(8)-l(7))*(l(8)-l(7))*(l(8)-l(7))-e(7)*( 3*l(8)*l(7)*l(7)-l(7)*l(7)*l(7))); %刚度w=65*8*8/6;f(8)=(7350-690)/4;for i=1:7f(8-i)=f(9-i)*e(8-1);endfor i=2:8yd(i)=(f(i)*l(i)-f(i-1)*l(i-1))/w;yg(i)=f(i)*(l(i)-l(i-1))/w;endyd(1)=f(1)*l(1)/w;yg(1)=0;最终计算结果。
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。
运城大学 机械制造工艺学课程设计任务书
题目：设计“后钢板弹簧吊耳”零件的机制加工工艺规程及工艺装备（年产量为4000件） 内容：1、零件图 1张 2、毛坯图 1张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1张 4、结构设计装配图 1张 5、结构设计零件图 1张 6、课程设计说明书 1份
班 级 机071-4 学 生 刘 磊 教研室主任 ______ 2010年9月 1
目 录 目 录 ........................................................................................................................... 1 1 绪 论 ..................................................................................................................... 1 2 后钢板弹簧吊耳加工工艺规程设计 ..................................................................... 2 2.1零件的分析 ............................................................................................................................ 2 2.1.1零件的作用..................................................................................................................... 2 2.1.2零件的工艺分析 ............................................................................................................. 2 2.1.3弹簧吊耳零件的技术要求 ............................................................................................. 3 2.2确定毛坯，绘制毛坯图 ........................................................................................................ 3 2.2.1 确定毛坯的制造形式 .................................................................................................... 3 2.2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 ........................................................................ 3 2.2.4吊耳毛坯尺寸公差及机械加工余量 ............................................................................. 4 2.3拟定弹簧吊耳工艺路线 ........................................................................................................ 5 2.3.1 零件的加工定位基准 .................................................................................................... 5 2.3.2零件表面加工方法的确定，吊耳各表面加工方案 ..................................................... 6 2.3.3工序顺序的安排 ............................................................................................................. 7 2.3.4 工艺方案的比较与分析 ................................................................................................ 8 2.3.5确定吊耳工艺路线 ......................................................................................................... 9 2.4机床设备及工艺装备的选用 ................................................................................................ 9 2.4.1机床设备的选用 ............................................................................................................. 9 2.4.2工艺装备的选用 ........................................................................................................... 10 2.5加工余量，工序尺寸和公差的确定 .................................................................................. 10 2.5.1工序1—加工mm60孔两外圆端面至设计尺寸的加工余量，工序尺寸和公差的
以下资料来自<机械设计手册>：1.板弹簧的结构、特点和类型板弹簧主要用在汽车、拖拉机和铁道车辆中作弹性悬挂装置，起缓冲和减振作用。
也在各种机械中用作为防振装置。
板弹簧具有结构简单，修理方便的特点。
其缺点是质量和体积比较大，单位体积的储能能力较小，多板弹簧的板间摩擦力大，减少了弹性，但对吸收能量和减振是有利的。
2.板弹簧的板料及许用应力目前用于制造板弹簧的材料，应用最广的是：55Si2Mn，60Si2Mn和55SiMnVB等，当板片厚度大于12mm时，采用55SiMnMoV。
板片在热处理后，硬度应达到HRC39~47，并在其凹面进行喷丸处理，以提高使用寿命。
板弹簧的许用应力一般根据材料，板弹簧的结构，制造工艺和使用条件等考虑。
下面只是考虑静载荷作用时的许用应力值，供初定主板厚度时用。
主板的许用应力值注：许用应力越大变型的程度也越大，超过极限的变型后恢复的能力就越小。
以下资料来自百度：汽车钢板弹簧汽车钢板弹簧（automobile leaf springs）北方地区又叫“弓子板”一、汽车钢板弹簧作用。
长锥变截面板簧钢板弹簧：由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。
安装好后两端自然向上弯曲。
当路面对轮子的冲击力传来时，钢板产生变形，起到缓冲、减振的作用，纵向布置时还具有导向传力的作用。
非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。
钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。
这时，车桥和车架便相互靠近。
当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。
重型车板簧主片卷耳受力严重，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，称为包耳。
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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。
