XX大学2010届毕业设计说明书
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 12 12 12 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 1728 1728 1728 1728 1331 1331 1331 1331 1331 1331 1331 1331 1331 1331 1640 1640 1500 1360 1220 1110 1000 890 780 670 570 460 350 240 2)后副簧各叶片长度的确定 根据作图法要求绘制出相关图形，见图2.4。
图2.4 副簧长度计算-作图法
各片长度确定见下表：
表2.4 作图法确定的副簧各片长度
第k片 h' /mm h'3 /mm 长度 /mm 第 21 页 共 38 页
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1 2 3 4 5 6 7 8 12 12 12 12 12 12 12 12 1728 1728 1728 1728 1728 1728 1728 1728 1200 1070 930 800 670 530 400 270 2.4.2 钢板弹簧刚度的校核
由于前面求得的惯性矩所确定的片厚、片宽等很难保证所要求的的静挠度和弹簧刚度。这是因为挠度系数?是在很大范围(1~1.5)内选取的；在各片长度尚未确定的情况下，?值不可能选得准确；另外选定各片厚度和片宽之后，计算出的实际惯性矩与理论要求的数值也有所差别；同时叶片端部形状对刚度的影响也未予以考虑。为此，需要更精确的公式对刚度进行计算。如不能满足要求，可适当的调整各片长度或改变断面尺寸时期刚度接近所要求的理论值[16]。
一般用共同曲率法进行计算，用共同曲率法计算刚度的前提是，假定同一截面上各片曲率变化值相同，各片所承受的弯矩正比于其惯性矩，同时该截面上各片的弯矩和等于外力所引起的弯矩。
验算钢板弹簧实际刚度公式为： c?6?En （式2.11）
?ak?13k?1(Yk?Yk?1)k其中 ak?1?l1?lk?1，Yk?1叶片的惯性矩之和。
?Ji?1ki，Yk?1?1?J,?Jii?1i?1k?1i为第一片到第k片处所有
式中 ?为经验修正系数，??(0.90~0.94)；E为材料弹性模量；l1、lk?1为主片
和第k?1片的一半长度。
主簧刚度计算：
为计算方便，在进行设计时，通常采用列表法计算。
3刚度公式中?ak?1(Yk?Yk?1)部分计算见下表：
k?1i第 22 页 共 38 页
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表2.5 主簧相关计算
叶片序号3ak?1 lk ak?1?l1?lk?1 ?Ji?1ki Yk ?10?5 mm?4 6.944 3.472 2.315 1.763 1.456 1.253 1.100 0.981 0.884 0.805 0.739 0.683 0.635 0.593 (Yk?Yk?1) ?10?5 mm?4 3.472 1.157 0.579 0.280 0.203 0.153 0.119 0.097 0.079 0.066 0.056 0.048 0.042 0.593 mm mm ?105 mm3 0 3.430 27.440 92.610 186.096 327.680 527.334 795.070 1140.841 1531.304 2053.790 2810.114 3430.000 5513.680 3ak?1(Yk?Yk?1) mm 4mm?1 k 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 820 820 750 680 610 555 500 445 390 335 285 230 175 120 0 70 140 210 265 320 375 430 485 535 590 655 700 820 14400 28800 43200 57600 68692 79784 90876 101968 113060 124152 135244 146336 157428 168520 0 3.969 15.888 25.931 37.777 50.135 62.754 77.122 90.126 101.066 115.012 134.885 144.06 3269.612 选择修正系数??0.92，将数据代入刚度公式，得后主簧实际总成自由刚度 ?ak?1n3k?1(Yk?Yk?1)?4128.337
c?6?E?ak?1n3k?1(Yk?Yk?1)6?0.92?2.1?105??280.791N?mm?1
5313.618副簧刚度计算：
3刚度公式中?ak?1(Yk?Yk?1)部分计算见下表：
k?1i表2.6 副簧相关计算
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叶片序号lk ak?1?l1?lk?1 ?Ji?1ki Yk ?10?5 mm?4 (Yk?Yk?1) ?10?5 mm?4 3ak?1 mm mm ?105 mm3 3ak?1(Yk?Yk?1) mm 4mm?1 k 1 2 3 4 5 6 7 8 600 535 465 400 335 265 200 135 65 135 200 265 335 400 465 600 14400 28800 43200 57600 72000 86400 100800 115200 6.944 3.472 2.315 1.736 1.389 1.157 0.992 0.868 3.472 1.157 0.579 0.347 0.232 0.165 0.124 0.868 2.746 24.604 80.00 186.096 9.534 28.467 46.320 64.575 375.954 87.221 640.000 1005.446 2160.000 105.60 124.675 1874.880 选择修正系数??0.92，将数据代入刚度公式，得后副簧实际总成自由刚度 ?ak?1n3k?1(Yk?Yk?1)?2341.272
c?6?E?ak?1n3k?1(Yk?Yk?1)6?0.92?2.1?105??495.115N?mm?1
2964.3432.5 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高和曲率半径计算 2.5.1 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高
钢板弹簧各片装配后，在预压缩和U行螺栓夹紧前，其主片上表面与两端(不包括卷耳孔半径)连线间的最大高度差，称为钢板弹簧总成在自由状态下的弧高
Ho（图2.5 ）。
因钢板弹簧各片在自由状态下和装配后的曲率半径不同，装配后各片产生预应力，其值确定了自由状态下的曲率半径Rk。各片自由状态下做成不同曲率半径的目的是：使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧，减少主片工作应力，使各片寿命接近[17]。
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图2.5 钢板弹簧总成在自由状态下的弧高
钢板弹簧总成在自由状态下的弧高Ho可用下式计算：
Ho?fc?fa??f （式2.12） 式中 fc—静挠度；
fa—满载弧高；它的大小直接影响车辆的高度，一般希望它等于零，可是
弹簧满载时处于对称位置工作，但考虑到弹簧在使用中会产生塑性变形，必须给予补偿。通常取fa?(10~20)mm；
?f—由于U形螺栓夹紧后引起的钢板弹簧总成弧高的变化量， ?f?取fa?15mm
1）后主簧在自由状态下的总成弧高
?f?132?(3?1640?132)(15?70)?9.99mm 22?1640s(3L?s)(fa?fc) （式2.13） 22LHo?70?15?11.47?94.99mm
2）后副簧在自由状态下的总成弧高
?f?132?(3?1200?132)(15?70)?13.51mm 22?1200H'o?70?15?13.51?98.51mm
2.5.2 钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径
根据上边算得的弹簧总成弧高Ho,就可按几何关系近似计算出钢板弹簧在自由状态下的曲率半径R0(等于装配后的主片曲率半径)。其计算公式为：
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