悬架螺旋弹簧的设计PPT课件

▪ 性能：具有比较理想的变刚度特性，体积小、 寿命长、弹簧刚性可变。
▪ 分类： 空气弹簧：囊式、膜式 油气弹簧：单气室、双气室、两级压力式等
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▪ 囊式空气弹簧：由夹有帘线的橡胶气囊和密闭在其 中的压缩空气所组成。气囊的内层 的腰环。
▪ 膜式空气弹簧：密闭气囊由橡胶和金属压制件组成。 ▪ 应用：在大客车上，特别是高档豪华车上已得到广
套管 螺栓
钢板弹簧
中心螺栓
卷耳
弹簧夹
螺母
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结构特点 ▪ 第一片为主片，两端有卷耳，内装衬套，通过弹簧
销与车架相连。 ▪ 中心螺栓连接各弹簧片，并保证各片的相对位置。 ▪ 弹簧夹防止各片分开，以免主片独自承载。弹簧夹
通过铆钉与最下片弹簧片相连，螺杆上有套管，螺 母朝向轮胎。 钢板弹簧的功用 ▪ 弹性元件 ▪ 减振器：各片之间的摩擦产生阻尼。 ▪ 导向机构：可以承受纵向和侧向载荷。 所以采用钢板弹簧的悬架可以没有减振器和导向机构。
刚度小； ▪ 重载或满载时，主、副簧同时参加工作，悬
架刚度大。 ▪ 应用：中型货车后悬架。
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▪ 渐变刚度钢板弹簧悬架 主簧由较薄的弹簧钢片叠加而成，副簧由较 厚的弹簧钢片叠加而成；
▪ 小载荷时，仅主簧工作；随着载荷的增加， 副簧逐渐参与工作，刚度逐渐增加。
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▪ 板簧与车架的连接
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▪ 平衡悬架：适用于多桥（多于两桥）汽车。 使汽车在不平道路上行驶时所有车轮同时接 地，保证车轮与地面良好的接触。 在两个车桥中间安装平衡杆（即钢板弹簧）， 将平衡杆的中部与车架铰接。
泛应用。
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▪ 油气弹簧： 以气体作为弹性介质，油液作为传力介质。 一般由气体弹簧和相当于液力减振器的液压 缸所组成。

5 镀锡(Sn)
除油→酸洗→镍底→镀锡
亮白色 便于焊锡，导电性一般。 3~5μm
黑锌
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镀 锌
蓝锌
(Zn) 五彩锌
白锌
除油→酸洗→镀锌→发黑 除油→酸洗→镀锌→发蓝 除油→酸洗→镀锌→发五彩 除油→酸洗→镀锌→烘干
黑色 蓝色 五彩 白色
防锈(视产品要求) 防锈(视产品要求) 防锈(视产品要求) 防锈(视产品要求)
琴钢丝：60 # - 80 # / 60Mn – 70Mn / T8MnA / T9A
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2.3弹簧材料的抗拉强度
不锈钢丝：304 / 316 / 631
抗拉强度σb/Mpa
抗拉强度σb/Mpa
钢丝直径 d/mm
0.080 0.090 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
0.23 0.26 0.29 0.32 0.35 0.40
1961~2206
2059~2305 1912~2157 1569~1814
1961~2206 1814~2059
1471~1716
1863~2108 1765~2010
1373~1618
1765~2010 1667~1912
钢丝直径 d/mm
1.60 1.80 2.00
2.30 2.60
2.90 3.20 3.50 4.00
又用于食品设备，一般仪学设备， 耐热耐蚀。
300°~480°
中
JISG43 之间（视 米灰色亮 14 线径之大 白色
小）
碳 2钢
SWC
C(碳)、Si(硅)、 硬拉钢线，用于耐蚀性差，要 Mn(锰)、P(磷) 求精度不高，钢性较脆，成形后要
线 SWB 、S(硫) 表面处理或加防锈油。

工作原理：
根据汽车载荷的变化，调整减振 器的节流孔的流通面积，进而调 整阻尼。
当载荷增加时，节流孔流通面积 减小，阻尼力增大。载荷减小时 的情况相反。
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第四节 非独立悬架
特点：
结构简单，工作可靠； 采用钢板弹簧非独立悬架时，省去导向结构，方便布置。 广泛引用簧载质量
为使汽车从空载到满载的范围变化时，车 f 悬架的垂直变形 身自然振动频率基本保持不便，要求悬架刚
度是可调的。
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三、悬架的分类
非独立悬架：
两侧车轮刚性连接在一起，只能共同运动的悬架 广泛应用于货车、客车和轿车后桥
独立悬架：
两侧车轮由断开式车桥连接，车轮单独通过悬架于车 架连接，可以单独跳动。
目的：通过主副簧先后起 作用，得到变刚度特性提 高汽车平顺性。
副簧在上：刚度突变，不 利于汽车平顺性。
副簧在下：副簧逐渐起作 用，具有刚度渐变的特点， 有利于汽车平顺性。
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二、螺旋弹簧非独立悬架
螺旋弹簧非独立悬架由 螺旋弹簧、减振器、纵 向推力杆和横向推力杆 组成。
常用于轿车的后悬架。
可以承受压缩载荷和扭转载 荷，由于橡胶的内摩擦较大， 橡胶弹簧还具有一定的减振 能力。
橡胶弹簧多用作悬架的副簧 和缓冲块。
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第三节 减振器
减振器作用：
加速车架与车身振动的衰减，以改善汽车行驶平顺 性
减振器与弹性元件并联安装
减振器原理：
通过减振器自身的运动，消耗弹簧变形储存的能量， 将其变为热能，并散发到空气中，以衰减弹簧的振 动
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3、 fd要合适,根据不同的车在不同路面条件造
➢以运送人为主的轿车对平顺性的要求最高，大客车次之，载货车更 次之。
➢对普通级以下轿车满载的情况，前悬架偏频要求1.00~1.45Hz， 后悬架则要求在1.17~1.58Hz。
➢原则上轿车的级别越高，悬架的偏频越小。 ➢对高级轿车满载的情况，前悬架偏频要求在0.80~1.15Hz，后悬
起的弹簧变形
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3）钢板断面尺寸及片数的确定
a.钢板断面宽度b的确定
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J0。对于对称钢板 弹簧
J0=[（K-ks）3cδ]/48E
式中，
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2）钢板弹簧长度L的确定
➢钢板弹簧长度L是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离 ➢在总布置可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长些。
推荐在下列范围内选用钢板弹簧的长度： 轿车：L=（0.40~0.55）轴距； 货车:前悬架：L=（0.26~0.35）轴距； 后悬架：L=（0.35~0.45）轴距。
架则要求在0.98~1.30Hz。 ➢货车满载时，前悬架偏频要求在1.50~2.10Hz，而后悬架则要求
在1.70~2.17Hz。 ➢选定偏频以后，再利用上式即可计算出悬架的静挠度。
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二、悬架的弹性特征
1、定义
悬架受到垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于在车身位 移f（即悬架的变形）的关系曲线 。
轮距
变化小，轮 变化大，轮
胎磨损速度 胎磨损速度
慢
快
不变