四川理工学院毕业设计
第一片1410 第二片 1410 第三片 1100 第四片 1015 第五片 0930 第六片0845 第七片0760 第八片 0675 第九片 0590
序号 1 2 3 4 5 6 长度（mm） 1410 1410 1100 1015 930 845 7 760 8 675 9 590 4.1.3钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算
钢板弹簧总成在自由状态下的弧高H0；用下式表示：
H0?fc?fa??f
式中，fc——静挠度；fa——满载弧高；?f——钢板弹簧总成用U形螺栓夹紧后引起的弧高变化；
s(3L?s)(fa?fc)
2L2?f?
s——U型螺栓中心距；L为钢板弹簧主片长度。 钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径
L2 R0?8H0
fc——静挠度；fc?FW1?77.44mm； C1fa——满载弧高；fa∈[10 20] mm 取fa=15 mm；
把数据带入公式有：
s?3L?S??fa?fc?1100??3?1100-76??(77.44?15)??55.02mm； 222L3?1100?f?H0?fc?fa??f?77.44?15?55.02mm；
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第4章 前悬架系统设计
在确定各片预应力时，理论上应满足各片弹簧在根部处预应力所造成的弯矩Mi之代数和为零，即
?Mi?1ni?0
或 ??0iWi?0
i?1n
设计时可取第一片、第二片预应力为-80 ～-150，最后几片的预应力为20～60MPa。对于片厚相同的钢板弹簧，各片预应力值不宜选举过大。预应力从长片到短片由负值逐渐递增至正值。
初取各片钢板弹簧的的预应力值分别为：（单位:MPa） 序号 预应力 1 -80 2 -60 3 -40 4 -20 5 -10 6 0 7 5 8 10 9 20 第一片 -80；第二片 -60；第三片 -40；第四片 -20；第五片 -10；第六片 0；第七片 5；第八片 10；第九片 20
由公式：预应力?i0?Ehi2?11??? ??R??IR0?；
；
可得Ri?EhiR0
2?i0R0?Ehi式中 hi——第i片钢板弹簧的高度；
?i0——第i片钢板弹簧的预应力；
R0——叶片装配后的曲率半径，可近视地看成与总成自由状态下的曲率半
径；
Ri——钢板弹簧第i片在自由状态下的曲率半径；
E——材料的杨氏弹性模量，取2.06?105MPa；
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由计算可得出钢板弹簧第i片在自由状态下的曲率半径为：（单位：mm） 序号 1 2 3 4 5 6 2459 7 2490 8 9 曲率半径 2486.9 2482.3 2476.8 2471.9 2466 2487.5 2485 同理可算得钢板弹簧第i片在满载状态下的曲率半径为：（单位：mm） 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 曲率半径 1157.4 1121.4 1087.6 1055.7 1040.5 1025.8 1018.5 1011.3 997.3 如果第i片的片长为Li，则第i片弹簧的弧高为：
L2Hi?i
8Ri
计算可求出第i片钢板弹簧的弧高为：（单位：mm） 序号 1 2 137.1 3 119.4 4 103 5 87.7 6 73.7 7 59.8 8 48.2 9 38 长度（mm） 136.8 同理可算得钢板弹簧第i片在满载状态下的弧高为：（单位：mm） 序号 1 2 26 3 24.4 4 22.8 5 19.6 6 17.9 7 15 8 12.7 9 10.3 长度（mm） 28.6 4.1.4钢板弹簧总成弧高的核算
根据最小势能原理，钢板弹簧总成的稳态平衡状态是各片势能综合最小状态，由此可求得等厚叶片弹簧的R0为：
1R0??Li?i?1nRi?/?Li
i?1nRi为曲率半径
式中 Li为第i片钢板弹簧的长度。 钢板弹簧总成的弧高为
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第4章 前悬架系统设计
L2 H?8R0
由计算可求得：R0?1041.34mm H=145.24 mm
因为 H?145.24?H0?fc?fa??f?77.44?15?55.02?147.46mm 所以所选弹簧参数合理。
4.1.5钢板弹簧强度核算
紧急制动时，前钢板弹簧承受的载荷最大，在它后半段出现的最大应力?max为：
?max?????Gmll??c?ˊ1121??l1?l2?W0?
式中 G1——作用在前轮上的垂直静负荷；
?——制动时前轴负荷转移系数，货车：m1?=1.40～1.60； m1l1、l2——钢板弹簧前后段长度；
?——道路附着系数，取0.8；
W0——道路总截面系数；
C——为弹簧固定点到路面的距离。 解得 ?max?313.67MPa?????1000MPa； 所设计的钢板弹簧合理。 故前桥钢板弹簧参数为：
长×宽×高—总片数(主片数)=1410×70×12—9（2）
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4.2减震器的设计计算
为加速车架和车身振动的衰减，以改善汽车的行驶平顺性，在大多数汽车的悬架系统内都装有减振器。减振器和弹性元件是并联安装的。
4.2.1减振器的选择与分类
现代液压减振的的结构形式多种多样。目前，国内外常用的结构形式大致为三类，即弹性阀片型、弹性阀片和柱形弹簧结合型、阀门和柱形弹簧结合型。其共同的特点是：都采用带有常通孔的液流控制阀门来实现减振器的内特性，且节流形式大都属于薄壁小孔节流。
安结构形式不同，减振器分为摇臂式和筒式两种。虽然摇臂式减振器能在较大的工作压力条件下工作，但由于它的工作特性受活塞磨损和工作温度的变化的影响大而遭淘汰。筒式减振器又可分为单向筒式、双向筒式和充气式三种。
设计减振器时应当满足的基本要求是，在使用期间保证汽车行驶平顺性的性能稳定；有足够的使用寿命。
本设计选用双向作用筒式减振器。
4.2.2减振器相对阻尼系数
在减振器卸荷阀打开前，其中的阻力F与减振器振动速度v之间的关系为
F=δ×v
式中 δ——为减振器阻尼系数。
汽车悬架有阻尼以后，簧上质量的振动是周期衰减震动，用相对阻尼系数ψ的大小来评定振动衰减的快慢程度。ψ的表达式为：
ψ=δ/ (2cms)
式中，c为悬架系统的垂直刚度；ms为簧上质量。
将压缩行程时的相对阻尼系数?Y取得小些，将伸张行程时的相对阻尼?s取得大些。两者之间保持有?Y=（0.25～0.50）?s的关系。
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