钢板弹簧刚度计算影响因数分析_丁华

合集下载

基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧的刚度分析_唐应时

nc ⎡ = ⎢t N N s
s=1 ⎣
+ tT
l l
⎜⎜⎝⎛Ts
+
gN l
N 0 ⎟⎟⎠⎞⎥⎦⎤ 。
(8)
其中：gN≤0；D 为所有等效节点位移组成的向量。 2.3 少片变截面钢板弹簧的接触定义
图 4 所示为隐藏掉实体单元的接触面单元。整个钢板弹簧总成共定义了 3 个接触对，每一对包含 1 个目标面和 1 个接触面，定义凹面为目标面，凸面为接
程：
δd
T s
g
⎡ ⎢t
N
N
s
⎣
+ tT
l l
⎜⎜⎝⎛Ts
+
gN l
N 0 ⎟⎟⎠⎞⎥⎦⎤ 。
(6)
其中：gN≤0；l
为接触发生前目标段的长度；
δd
T s
为
3
节点接触对的位移向量；
δd
T s
=(us,
vs,
u1,
v1,
u2,
v2)；
tN, tT 为接触面上的法向和切向接触力；Ns={0, 1, 0,
可以看出在加载过程中钢板弹簧的负载和挠度基本上是线性变化的而弹簧的静态刚度没有发生明显变化符合该型号钢板弹簧的设计要求39030荷步的刚度平均值为4068钢板弹簧的负载挠度静态刚度和最大应力tableloaddeflectionstaticstiffnessmaximumstresstaperleafspring载荷步少片变截面钢板弹簧的试验分析在进行弹簧特性试验时用夹紧机构对钢板弹簧的卷耳进行夹紧支承
TANG Ying-shi1, CHAI Tian1, HE Jin-jun1, SU Jia-li1, LI En-bao2

板簧夹紧刚度

板簧夹紧刚度
板簧的夹紧刚度是指在夹紧一定的外力作用下，板簧产生的弹性
变形。

夹紧刚度与板簧的材料性质、几何形状和尺寸有关。

首先，板簧的材料性质对夹紧刚度有影响。

板簧所选用的材料需
要具有高的弹性模量和强度，以便在夹紧过程中能够产生合适的弹性
变形，并且能够承受外力的作用而不发生破坏。

其次，板簧的几何形状和尺寸也对夹紧刚度有影响。

一般来说，
板簧的几何形状越薄，长度越大，夹紧刚度就越小。

此外，板簧的宽
度和厚度也会对夹紧刚度产生影响，一般情况下，宽度越宽，厚度越小，夹紧刚度越大。

最后，夹紧力的大小也会影响夹紧刚度。

夹紧力越大，板簧受到
的外力就越大，引起的弹性变形也会越大，从而夹紧刚度就越大。

综上所述，板簧夹紧刚度的大小与材料性质、几何形状、尺寸和
夹紧力密切相关。

为了确定板簧的夹紧刚度，需要综合考虑以上因素，并进行适当的设计和计算。

钢板弹簧刚度特性及接触摩擦的非线性有限元分析

ＮｏｌｅｒＦｎｔｅｅｔａｙｉｏｔｆｅｓＣｈｒｃｅｓｉ，ｎｉａｉｉＥｌｍｎｎｅＡｎｌｓｓｆｒＳｉｎｓａａｔｒｔｃｆｉＣｏｔｃｎｒｃｉｎｏａＬｅｆＳｒｎｎａｔｄＦｔｆａｐｇａｉｏｉ
ｌａｒｎ．ｅｆｓｉｇｐ
Ｋｅｒｓ：ｉｒｔｎａｄｗａｅ；ｅｆｐｎｎｎｉｅｒ；ｏｔｃｎｉｔｎ；ｎｔｌｍｅｔａｙｉｙｗｏｄｖｂａｉｎｖｌａｒｇ；ｏｌａｃｎｔｄｆｃｉｏｓｉｎａａｒｏｆｉｅｅｎｌｓｓｉｅｎａ
ｐｙｉａｄｌｏｅｆｓｒｎｓｂｉｔｏｏｌｅｒｅｅｔ，ｓｃｓｌｒｅｄｆｒａｉｎｎｅｌａｒｔｎａｄｈｓｃｌｍｏｅｆａｌａｐｇｗａｕｌｗｉｓｍｅｎｎｉａｆｃｓｕｈａａｇｅｏｍｔ，ｉｔｒｅｆｆｉｉｎｉｔｈｎｏｃｏ
２１年６０２月
噪
声
与
振
动
控
制
第３期
文章编号：０６１５（０２０ —０６０１０ —３５２１）３０１５
钢板弹簧刚度特性及接触摩擦的非线性有限元分析
樊翠连，李舜酩，张袁元
（南京航空航天大学，南京２０１１０６）
摘要：统的钢板弹簧计算方法在精确建立力学模型时难度较大。考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、传片
ｆｃｉｎｆｒｅｒｅｅｉｅｒｄｆｅｅｔｒｃｉｎｃｅｃｅｔａｄｌａｓａｄｔｅｒｉｆｅｃｓｏｃａｉｓｈｒｃｅｉｔｓｉｏｒｔｏｃｓｗｅｅｄｔｒｎｄｆｉｒｎｉｔｏｏｆｉｎｓｎｄ，ｍｏｆｉｏｎｉｎｌｎｅｎｍｅｈｎｃａａｔｒｓｉｈｕｃｃ

38SiMnVB钢板弹簧疲劳性能及其影响因素

绍了 77’()*+- 簧片的疲劳极限 ! 数据见表 %$ 其试验条件与 %&’()*+- 试验条件相同 $ ! 种材料相比
图!
$%&’()*+ 金相组织
较 !%&’()*+- 簧片的弯曲疲劳极限要比 77’()*+簧片高出近 / 倍 ! 效果十分明显 $
表$
,,&’()*+ 簧片的弯曲疲劳极限
屈服强度 . 43 550! 抗拉强度 . 43 550! 疲劳极限 . 43 550!
9:;%<=> ?>@AB@C:’D> BA />:A $E@%’< $;>>F "#$%&’() .;H 0AA>D; 9:;B@H
!"#$ %&’%(#) *+&,-&’.
#IJK >L%ML< %?N%O#%P
:’G
QRMSAST#UL
C<SRV >S+ %WMX+ %?N%O#%P Y#N%PZR -1**-3 %>[#%N $
!"#$%&’( 钢中的基本合金元素是 #$ "%& 以及为细化晶粒而加入的 ’ 和为提高淬透性而加入的微量 ( ! #$ 是固溶强化元素 ! 它的原子半径较大 #固溶到
铁素体中可使铁素体晶粒发生畸变 # 从而可以有效地提高铁素体基体的强度 ! #$ 可以促进钢在回火时碳化物的析出 # 促进沉淀强化 ! 这不仅提高了弹簧钢的回火稳定性 # 而且也可以改善弹性松弛抗力 ! 因此一般弹簧钢中均含有 #$ # 但高 #$ 会增加钢的轧制抗力 # 对板簧的表面质量也会有不良影响 ! !"#$%&’( 中的 #$ 含量多于 )*#$%&’( 而少于 +,#$-%& # 说明成分设计时已充分考虑到 #$ 的影响 !

钢板弹簧行驶不能断裂(前板簧强度校核计算)

整车输入参数
项目输入参数车轮静止力半径前桥一级落差后轮中心到弹簧座距离前簧总片高
单位
cm cm cm cm
后簧总片高
cm
整车质心高度
M
前桥非簧载质量
n
后桥非簧载质量
n
前桥超载质量
n
后桥超载质量
n
前桥满载质量
n
后桥满载质量
n
后桥空载负荷
n
前轴空载负荷
n
轴距m
M
地面附着系数
弹性模量
N/mm2
前桥超载簧下载荷
结果
35.7 6 6.7 6.8
8
落差6.7斜垫板厚2.0 簧高11、斜垫板2.09
0.98 200 300
2355 4140 1597 2033 1005
1275
2.6 0.7
20580000.00
21119.00 37632.00 13970.00 38400.00 10535.00 6909.00
N
后桥超载簧下载荷
N
前桥满载簧下载荷
N
后桥满载簧下载荷
N
前桥空载簧下载荷
N
后桥空载簧下载荷
N
二、前板簧计算
1、前板簧计算输入参数
板簧规格表示
主片数
n1
副片数
n2
符号 Rc m1 m2 ∑h1 ∑h2 hg Gu1 Gu2 G1 G2 G1 G2
m2 m1 L ф
E
单面槽截面1300x75x9-6(2)g
T1+(P1d×La＋T1×ha)×sinβ/((hb －ha）×sinβ＋(La＋Lb)cosβ)
吊耳满载时夹角（°）
β

滑板式钢板弹簧悬架变刚度计算方法的研究

滑板式钢板弹簧悬架变刚度计算方法的研究滑板式钢板弹簧悬架是一种常见的汽车悬架结构，其特点是采用滑动方式使悬架的刚度随着行驶路面的不规则性而变化。

这种变刚度悬架可以显著提高车辆的悬架性能和乘坐舒适度。

本文旨在研究滑板式钢板弹簧悬架的刚度变化规律及其计算方法。

滑板式钢板弹簧悬架的基本结构包括左右两个滑板、多条钢板弹簧以及连接悬架和车桥的传动杆等。

当汽车行驶过程中，悬架上的多条钢板弹簧会受到路面不平和汽车重心变化的影响，从而导致悬架的刚度随之变化。

具体来说，当汽车行驶在平坦路面时，弹簧间距较大，弹簧负载较小，悬架刚度较小；而当汽车行驶在不平坦路面、过弯或停车启动等情况时，弹簧间距较小，弹簧负载较大，悬架刚度较大。

这种连续变化的刚度特性可以有效减少对车身的冲击和振动，提高行驶平稳性和乘坐舒适度。

为了计算滑板式钢板弹簧悬架的刚度变化，需要考虑弹簧的刚度和弯曲变形。

据Parker等人的研究，滑板式钢板弹簧悬架的总弹簧刚度可以通过以下公式计算：Ks = (S/6) * (1/(d1/d2 - 1) + 1/(d2/d3 - 1) + ... +1/(dn-1/dn - 1))其中，Ks表示总弹簧刚度，S表示弹簧截面积，d1-dn表示各个弹簧片的高宽比。

此外，弹簧片的弯曲变形也会影响悬架的刚度变化。

如果采用等效弹簧片高度来计算弯曲变形的影响，则可将总弹簧刚度改为等效刚度Ks'，并根据弯曲变形的理论公式计算Ks'。

具体计算公式如下：Ks' = (S/6) * (1/(d1/d2 - 1+ b/l1) + 1/(d2/d3 - 1+ b/l2) + ... + 1/(dn-1/dn - 1+ b/ln-1))其中，b表示弹簧的长度，l1-ln-1表示各个弹簧片的长度。

需要注意的是，由于滑板式钢板弹簧悬架的刚度变化是连续的，因此需要对每个行驶情况下的刚度进行计算求和，从而得到整个行驶过程中悬架的总刚度变化曲线。

搅拌车前悬架钢板弹簧的计算分析及试验研究（终稿）学位论文

搅拌车前悬架钢板弹簧的计算分析及试验研究（终稿）学位论文摘要随着我国基础设施建设的快速发展，混凝土搅拌运输车作为一种运输混凝土的专用车被广泛应用。

其施工过程一般由满载运料和空载返回两种状态组成，在整个过程中满载和空载的时间各占50%。

目前混凝土搅拌运输车的前悬架设计指标一般只考虑满载舒适安全的要求，而不考虑空载状态，导致空载时有明显的共振现象，严重影响搅拌车的舒适性。

在悬架装置中，钢板弹簧起传递车轮与车架之间的力和力矩,缓和路面不平引起振动和冲击的作用，是车辆设计优劣的关键之一，因此优化其结构和性能参数对车辆安全性和舒适性具有重要意义。

在各类钢板弹簧中，变刚度少片簧因结构简单，成本低，质量轻，适应性好等优点，已成为悬架装置研究的重点，是未来高性能搅拌车前悬架装置的发展趋势。

本文通过前期大量的调查和研究，拟设计一种搅拌车专用前悬架变刚度少片簧，使其既能保证搅拌车满载时的行驶安全，又能大大提高空载时的乘坐舒适性能。

首先，对比分析各类钢板弹簧的特性，选择变刚度钢板簧作为研究目标；其次，根据多种理论方法，建立钢板弹簧的数学模型，并进行应力和模态分析，得到一种满足要求的变刚度少片簧；最后通过台架试验和道路试验，验证仿真分析结论。

本研究既解决了搅拌车使用中遇到的现实问题，同时也促进了专用车设计水平的发展，在理论应用方面有积极意义。

关键词：混凝土搅拌运输车钢板弹簧仿真应用Abstract目录摘要 1Abstract 2目录 3第一章绪论 51.1 研究目的和意义 51.2．载货汽车用钢板弹簧的概况 51.3、钢板弹簧的特性 61.3.1多片钢板弹簧的特性61.3.2少片变截面钢板弹簧的特性81.4、钢板弹簧的功能结构 81.5、钢板弹簧应用中存在的舒适性问题 101.6本课题研究内容和意义11第二章钢板弹簧的计算模型分析132.1 钢板弹簧的力学模型概况132.2 钢板弹簧计算的材料力学基础132.2.1 等截面简支梁和悬臂梁132.2.2 梯形简支梁和梯形悬臂梁152.3共同曲率法172.3.1板片厚度相同的多板弹簧的计算172.3.2 板厚不同的多板簧计算182.4 集中载荷法202.5 综合法222.6 有限元分析法242.6.1 什么是有限元242.6.2 有限元法的发展概况252.6.3 通用有限元软件ANSYS的介绍262.6.4结构分析在ANSYS的实现262.7多片钢板弹簧有限元模型的建立272.7.1 多片钢板弹簧强度和刚度分析272.7.2 多片钢板弹簧模态分析322.7.3 多片钢板弹簧有限元计算结果分析34 2.7.4本章小结35 第三章钢板弹簧的试验研究与分析 363.1 试验项目及其方法363.1.1 弹簧特性试验363.1.2 台架疲劳试验363.2试验验证373.2.1试验对象373.2.2 试验条件383.3试验过程简介383.4 样车的试验分析383.4.1 激励源识别383.4.2 悬架参数的影响分析403.4.3 悬架参数调整的测试验证41 3.4.4 样车改善对策413.4.5 结论423.5 改进前少片簧应力道路试验43 3.5.1 试验用少片钢板弹簧433.5.2 试验状态433.5.3 试验结果443.6 改进后少片簧应力台架试验45 3.6.1 试验用少片钢板弹簧453.6.2 测试状态 463.6.3 试验结果 463.6.4 试验分析473.7 改进后少片簧整车道路试验48 3.7.1 试验用少片钢板弹簧493.7.2 台架试验 493.7.3 道路试验493.8 本章小结493.9 整车振动对比试验503.9.1 试验测试基本情况及环境状况50 3.9.2 试验测试513.9.3本章小结54四总结 554.1研究的主要内容554.2研究展望56第一章绪论1.1 研究背景及意义安全、节能、环保、舒适性和耐久性是衡量现代载货汽车性能的五大指标，其中与顾客使用感受最密切的是车辆的乘坐舒适性，目前已受到各研究机构的广泛重视。

ANSYS接触分析在钢板弹簧设计中的应用

＂周继铭，程悦荪．板簧动态特性的研究［Ｊ］．汽车工
程，１９９２，１２（１）：６０—６４．
哺１Ｊ邹海荣，黄其柏．基于非线性的汽车钢板弹簧断裂问题分析［Ｊ］．华中科技大学学报：自然科学版，
２００３（３）：９６—９８．ｐ１Ｊ郑银环，张仲甫．利用ＡＮＳＹＳ进行变截面板簧的优
化分析［Ｊ］．现代机械，２００５（２）：３０—３１．
ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｌｅａｆｆｒｉｃｔｉｏｎｉｓｏｆｓｏｍｅｈｅｌｐｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄ－
ｅｌｏｆｌｅａｆｓｐｒｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｅａｆｓｐｒｉｎｇ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ；ｃｏｎｔａｃｔａｎａｌｙｓｉｓＺＨＥＮＧＹｉｎｈｕａｎ：Ｄｏｃｔｏｒ；ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷＵＴ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ．
第３１卷第５期２００９年１０月
武汉理工大学学报·信息与管理工程版ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＷＵＴ（ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ＆ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ）
文章编号：１００７—１４４Ｘ（２００９）０５—０７５２一０３
Ｖ０１．３ｌＮｏ．５０ｃ１．２设计中的应用
为了求得板簧的刚度和各片应力，ＹＯＵＮＧ— ＪＩＮ研究了钢板弹簧的摩擦特性ＨＪ，丁能根等人采用有限元分析了钢板弹簧的迟滞特性ｐ。６。，文献［７］对板簧的动态特性进行了研究。
ＡＮＳＹＳ软件具有较先进的接触分析功能，提供了罚函数法、拉格朗日法和内部多点约束法等接触迭代算法，可分析刚体与柔体、柔体与柔体之间的接触。笔者应用ＡＮＳＹＳ软件，完全按各簧片

钢板弹簧刚度特性的有限元分析

钢板弹簧刚度特性的有限元分析newmaker1 前言钢板弹簧是汽车中广泛应用的弹性元件，刚度是其重要的物理参量。

因此，在产品试制出来之前，如何更准确的计算其实际刚度就成为大家共同关心的问题。

传统的计算方法，如“共同曲率法”和“集中载荷法”等均存在一定的局限性，在计算中往往需要加入经验修正系数来调整计算结果。

随着计算机的发展，有限元法因其精度高、收敛性好、使用方便等优点逐渐被应用到板簧的设计中。

邹海荣等应用有限元法分析了某渐变刚度钢板弹簧的异常断裂问题，提出了避免此种断裂的改进措施。

胡玉梅等针对某汽车后悬架的钢板弹簧应用Ansys 软件分析了其静态强度特性，给出了钢板弹簧在不同载荷作用下的应力分布，计算结果与试验符合的较好。

谷安涛则讨论了应用有限元法设计钢板弹簧的一般流程，给出了设计的示例。

有限元法的最大优点之一就是可以仿真设计对象的实际工作状态，因而可以部分代替试验，指导精确设计。

汽车钢板弹簧存在非线性和迟滞特性。

应用有限元法进行分析时需要考虑大变形及接触，即需要同时考虑几何非线性和状态非线性，这将使得计算不容易收敛，因而需要较高的求解技巧及分析策略。

本文采用Nastran的非线性分析模块分析了某钢板弹簧的刚度特性，讨论了摩擦对其性能的影响，其分析流程及结果可以为同类型产品的设计提供参考。

2 钢板弹簧刚度的计算方法传统的计算方法有“共同曲率法”和“集中载荷法”。

此外，国内学者郭孔辉针对共同曲率法中存在的固有缺陷，提出了一种称为主片分析法的计算方法，田光宇等则针对集中载荷法的固有缺陷，提出了改进的集中载荷法。

这些方法的出发点都是把板簧各片看成是等截面的悬臂梁，不考虑板簧各片之间的摩擦和板簧变形过程中的大变形特性，采用经典梁公式计算第1叶片的端点挠度，进而求得板簧的刚度。

2.1共同曲率法共同曲率法由前苏联的帕尔希洛夫斯基提出，其基本假设为板簧受载后各叶片在任一截面上都有相同的曲率，即把整个板簧看成是一变截面梁，由此推出对称板簧的刚度计算公式如下：2.2集中载荷法集中载荷法的基本假设为板簧各叶片仅在端部相互接触，即假定第i片与第i-1片之间仅有端部的一个接触点，接触力为Pi，并且在接触点处两相邻叶片的挠度相等。

基于接触摩擦的渐变刚度钢板弹簧刚度的计算

基于接触摩擦的渐变刚度钢板弹簧刚度的计算潘佳炜;董晓丹【摘要】应用基于接触摩擦的有限元方法,在Ansys中使用面-面接触单元建立钢板弹簧有限元模型.对三段式渐变刚度钢板弹簧悬架进行刚度特性计算,并与由台架试验得出实际的刚度曲线进行比较,证明模型的准确性.为加快产品的开发与变更提供有效的方法.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】4页(P57-60)【关键词】接触原理;有限元法;渐变刚度钢板弹簧【作者】潘佳炜;董晓丹【作者单位】广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广东广州,510640;广州工商职业技术学院电子与电气工程系,广东广州,510850【正文语种】中文将一片变截面的副簧置于主簧的下面，将一组多片变截面副簧置于主簧上面，这样的结构就是三段式渐变刚度钢板弹簧。

只要设计时合理选择变刚度钢板弹簧的结构参数，可以使得三段式渐变刚度钢板弹簧的刚度曲线相对于以往钢板弹簧，获得更理想的接近等频特性，可以显著提高汽车的平顺性。

传统的钢板弹簧的设计必须经历初选参数——试制——试验——修改设计的模式，应用在渐变刚度钢板弹簧开发上因为设计参数繁多，不仅设计开发周期长而且成本浪费巨大。

本文以工厂实际生产为依托，以某型号三段式渐变刚度钢板弹簧为研究对象，提出一种基于三维建模、有限元分析计算和实验对比的钢板弹簧设计研发手段，旨在研发前期就对钢板弹簧的刚度等参数有所了解，尽早进行结构改进，从而缩短开发周期，节省开发费用。

1 三段式渐变刚度钢板弹簧的接触定义1.1 接触法的理论分析使用带接触摩擦的有限元方法考虑了在簧片之间的接触摩擦，证明能更真实有效地反映簧片之间复杂的受力情况:(1)一般的整体有限元系统方程。

其中:M为总体质量矩阵;K为总体刚度矩阵;D为所有等效节点位移组成的向量;F为所有等效节点力向量组成的向量［1］。

(2)添加摩擦接触单元后的有限元方程。

为了简化接触摩擦问题的描述，下面将两个面接触的问题简化为由3个节点的接触对。

钢板弹簧刚度计算影响因数分析_丁华

DINGHua, ZHUMao-tao, ZHANGHua-jun, CHENSong
(SchoolofAutomobileandTrafficEngineering, JiangsuUniversity, Zhenjiang212013, China)
Abstract:Thestiffnessisanimportantparameterofleafspring.Thefiniteelementmethodprovidesacomputation
电话 (传真 ):0311 -89651802 E-mail:nrjpjroot@ 网址 :
图 4 预应力对刚度影响对比图 Fig.4 ComparisionofInfluenceofPrestressonStiffness 从图 4 中可以看到 , 无残余应力的模型的刚度是线性的 , 而考虑残余应力后由于残余应力的存在 , 钢板弹簧的刚度产生了变刚度特性。
3 结论 1)通过合理的模型简化可以减少模型的计算量 , 特别对于非线
Keywords:Leafspring;Stiffnesscharacteristics;Finiteelement;Influencefactors
钢板弹簧应用于非独立悬挂的汽车悬架装置中。它传递作用在车轮与车身之间的一切力和力矩 , 并缓和由不平路面传给车身的冲击载荷 , 衰减由冲击载荷引起的振动, 保证车辆正常行驶。钢板弹簧的刚度特性 , 直接表征了钢板弹簧的性能。
性问题尤为明显 , 从而节约研究时间。 2)针对复杂的接触状态 , 可先分析接触的类型 , 选用合适的接触
单元进行网格单元离散 , 并针对接触的实际状况确定合适的单元特性 , 采用有限元数值计算方法得到准确的收敛解。

影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨

影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨第一章：绪论钢板弹簧作为一种重要的弹簧类型，在机械制造、汽车制造等领域广泛使用。

其刚度和弧高是影响其性能的重要因素。

本文通过对钢板弹簧的结构和性能分析，探讨了影响其刚度和弧高的因素，并提出了相应的解决方案。

第二章：钢板弹簧刚度的影响因素钢板弹簧的刚度受到诸多因素的影响，主要包括弹簧线径、弹簧尺寸、材料性能、热处理工艺等。

其中，弹簧线径对弹簧刚度的影响最为显著。

线径越大，刚度越大；线径越小，刚度越小。

此外，弹簧尺寸也会对刚度产生一定影响。

当弹簧线径相同时，弹簧的外径越大，刚度越大；弹簧的长度越长，刚度越小。

材料性能和热处理工艺也是影响刚度的重要因素。

通常情况下，弹簧的材料硬度越高，刚度越大；而热处理使得材料的硬度和强度得到提高，因此也会提升弹簧的刚度。

第三章：钢板弹簧弧高的影响因素钢板弹簧的弧高也受到多方面因素的影响。

其中，弹簧线径和弹簧尺寸也是影响弧高的主要因素。

线径越大，弧高越高；线径越小，弧高越低。

而当弹簧线径相同时，弹簧的外径越大，弧高越大；弹簧的长度越长，弧高越低。

此外，弹簧的弯曲方式和弹簧轴心的偏移也会对弧高产生一定影响。

弯曲方式越复杂，弧高越高；弹簧轴心偏移越大，弧高越低。

第四章：影响因素的解决方案钢板弹簧的刚度和弧高通常都是根据使用环境、使用要求和设计参数来确定的。

因此，要提高钢板弹簧的刚度和弧高，需要从这些方面入手。

对于线径和尺寸，可以根据使用要求和设计参数来选择合适的规格。

对于材料性能和热处理工艺，可以通过选择高强度、高硬度的材料和优化热处理工艺来提高弹簧刚度和弧高。

对于弯曲方式和轴心偏移，需要通过加工和优化设计来解决。

第五章：结论钢板弹簧的刚度和弧高是影响其性能的重要因素。

线径、尺寸、材料性能、热处理工艺、弯曲方式和弹簧轴心偏移等因素都会对钢板弹簧的性能产生影响。

为提高钢板弹簧的刚度和弧高，需要从使用要求、设计参数、材料选择、加工工艺等方面入手，综合考虑。

影响钢板弹簧刚度和弧高因素的分析探讨

由刚度及夹紧刚度进行确认。
３．１自由刚度
图２夹紧刚度试验曲线
注：从图２试验数据中看，试验数据较计算结果均偏小。
从上述测量结果中可以看出，钢板弹簧的夹
紧刚度均偏小１０％左右。我们按照实际刚度就计算结果对修正系数进行修正。考虑到钢板弹簧片端采用碾压，刚度修正系数取０．８８，而无效夹紧系
Ａｆ＝ — 旦（３Ｌ — ｓ）＋ｆａ＋ △）（ｍｍ）
２Ｌ
（１）
式中卜
静挠度
２参数分析
钢板弹簧通过钢板弹簧销与车架相连，影响
钢板弹簧动挠度的因素主要有：夹紧刚度、夹紧弧
卜
满载弧高
△——钢板弹簧预压缩时产生的塑性变形 △ｆ－＿ —钥板弹簧由Ｕ形螺栓夹紧后引起的弧高变化将钢板弹簧参数代入此公式， △ｆ为２２ａｒｍ。而
高、板及钢板弹簧衬套等。以某钢板弹簧为例说明
各参数的影响。
轻型汽车技术
２０１４（４）
技术纵横
３１
实际变形量没有这么大，故在钢板弹簧设计时，此参数我们没有列人考虑范围。
３钢板弹簧刚度分析
为确认钢板弹簧的夹紧刚度、夹紧弧高与设计状态是否吻合，我们抽取两架钢板弹簧对其自
ｌ前言
钢板弹簧具有结构简单，制造、维修方便，除了作为弹性元件外，还可兼起导向和传递侧向、纵向力和力矩的作用；在车架或车身上两点支承，受力合理；可实现变刚度特性等一系列特点，在卡车、客车等商用车上得到广泛应用。

影响弹簧钢质量的要素分析

影响弹簧钢质量的要素分析摘要：对影响弹簧钢质量的诸要素，如钢中酸溶铝（ALs）、脱氧工艺、钢中夹杂物和热处理脱碳层的形成及控制要素等进行了分析，得出以下结论：钢中酸溶铝量值是控制钢水质量的基础数据；通过钢水精炼前到铸坯，夹杂物中AL２O３的质量分数降低了７０％左右，微观夹杂物的数量减少４３％；弹簧钢设计中加入Ｃｒ、Ｍｏ、Ｖ等合金元素，可与Ｃ形成稳定的碳化物，减少脱碳层深度；尽量降低热加工或者热处理时间及温度，能够降低脱碳层深度。

关键词：弹簧钢；质量；夹杂物；脱碳层前言：弹簧钢是重要的基础零件材料之一，作为结构材料，在机械、航空、汽车、铁路车辆、轨道扣件、拖拉机等方面广泛使用。

弹簧钢品种繁多，常用的有十几个牌号，目前国内以６０Ｓｉ２ＭｎＡ、５１６０Ｈ（美国钢号）、５０ＣｒＶＡ、５５ＳｉＭｎＶＢ、６０ＣｒＭｎ等为主要钢种。

汽车和铁路２大行业需求的弹簧钢材占总量的９０％以上。

弹簧钢向高性能化方向发展，如近几年汽车轻量化和铁路的不断提速，悬挂弹簧的设计应力不断提高，这要求弹簧具有疲劳和抗弹减的优良性能。

弹簧在使用中需要承受多种形式的应力，包括突然的过载，对弹簧钢的力学性能、疲劳性能等有非常严格的要求。

为此影响弹簧钢质量的要素分析显得十分重要。

1 影响弹簧钢质量的要素1.1 钢中酸溶铝（ALs）较高比例的钢种均采用铝或含铝的复合脱氧剂脱氧，产生AL2O3或含有AL2O3的各种夹杂物，一部分铝则溶入金属母液中。

随着温度的变化（冷却），一部分溶入金属母液中的铝和氮结合生成ＡｌＮ，成弥散型，保留在固溶体（奥氏体、铁素体）中。

钢中酸溶铝ALs即是固溶体中的铝和ＡｌＮ。

在弹簧钢生产工艺流程中：ＢＯＦ或ＥＡＦ—ＬＦ—ＶＤ（或ＲＨ）—ＣＣ，由于每个工艺位置生产工艺条件不同，钢中酸溶铝ALs量值不同，钢中全氧不同，两者体现出钢中夹杂物的化学构成、形态和数量不同，为此，在工艺过程中，酸溶铝ALs量值是控制钢水质量的基础数据，是钢水洁净程度的一个重要指标[1]。

影响钢板弹簧使用寿命的原因分析

影响钢板弹簧使用寿命的原因分析赵艺新疆八钢板簧有限公司，乌鲁木齐 830022关键词：原材料热处理喷丸1 前言我国目前载重车的悬架系统一般都采用钢板弹簧，客车多为变截面钢板弹簧和空气弹簧，钢板弹簧承载能力大，空载和满载情况下刚度变化也大，常影响汽车的平顺性和乘坐舒适性，表现为空车颠满载不颠，为此钢板弹簧又有渐变刚度簧、复合簧、变截面簧等以解决此类问题，钢板弹簧因其技术含量不高全国有大小板簧厂几百家，水平良莠不齐。

空气弹簧承载能力大，空载和满载情况下刚度变化不大，汽车的平顺性和乘坐舒适性都非常好，但技术含量高价格高，我国目前只有二汽等大型具有科研实力的企业在研究并试生产未形成规模，因此汽车配件市场目前仍是钢板弹簧占主导地位。

汽车钢板弹簧是汽车悬挂系统中主要零件之一，起着车轮和车架之间连接的作用。

它除了承受车厢及载荷的重量外，还要承受因路面不平所引起的冲击载荷和震动。

由此可见，钢板弹簧主要是作为减震、贮能零件使用的。

它既能吸收大量弹性功，又不允许发生任何永久变形。

为了获得汽车最佳的平顺性，良好操纵的稳定性，必须保证钢板弹簧的高强度和具有较高的使用寿命。

2 影响其寿命的主要因素2.1 原材料的选用对于板簧而言有了高的弹性极限后，在使用中才不易发生永久变形，而淬火时钢材获得全部为马氏体时，其机械性能沿截面分布均匀，钢材才能发挥出最大的弹性极限来。

钢材内如含有其他非马氏体组织，则其心部机械性能低，尤其是冲击韧性低，均能降低它的弹性极限，屈服极限。

因此首先要求钢材有适宜的淬透性，材质不同，淬透性不同。

我国板簧行业执行的是汽车行业标准QCn29035-91，规定疲劳寿命≥8万次为合格品，因此我们选用材料的标准为最终的疲劳寿命能否达到行标的要求，如最常用的材料60Si2Mn淬透厚度为≤12mm，但≤14mm 厚钢板疲劳寿命均能达到并超过8万次要求，组织中除马氏体外还有少量的贝氏体和未溶铁素体。

厚度＞14mm钢板质量则达不到8万次要求，组织中除马氏体外有大量的贝氏体和未溶铁素体，用户对这种簧反映多为断裂较早。

弹簧的强度分析及影响因素文库

1、屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系，一般来说，材料的屈服强度越高，疲劳强度也越高，因此，为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度，或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。

对同一材料来说，细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。

2、表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层，所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。

弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。

材料表面粗糙度愈小，应力集中愈小，疲劳强度也愈高。

材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。

随着表面粗糙度的增加，疲劳极限下降。

在同一粗糙度的情况下，不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同，如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。

因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时，由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象，这样就降低了弹簧的疲劳强度。

对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。

都可以提高弹簧的疲劳强度。

3、尺寸效应材料的尺寸愈大，由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高，产生表面缺陷的可能性也越大，这些原因都会导致疲劳性能下降。

因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。

4、冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析等等。

存在于表面的夹杂物是应力集中源，会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。

采用真空冶炼、真空浇注等措施，可以大大提高钢材的质量。

5、腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时，由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源，在交变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。

例如在淡水中工作的弹簧钢，疲劳极限仅为空气中的10%~25%。

腐蚀对弹簧疲劳强度的影响，不仅与弹簧受交变载荷的作用次数有关，而且与工作寿命有关。

所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时，应将工作寿命考虑进去。

在腐蚀条件下工作的弹簧，为了保证其疲劳强度，可采用抗腐蚀性能高的材料，如不锈钢、非铁金属，或者表面加保护层，如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。

弹簧刚度和安装载荷关系

弹簧刚度和安装载荷关系1. 弹簧的基本概念和结构弹簧是一种用于储存和释放能量的机械元件，广泛应用于各种工业和日常生活中。

弹簧的刚度是衡量其弹性特性的重要参数，它决定了弹簧对外力的响应程度。

弹簧通常由金属材料制成，如钢、铜等。

它的基本结构包括两端固定的支撑点和连接两端的弹性材料。

弹簧可以分为压缩弹簧、拉伸弹簧和扭转弹簧等不同类型，但它们的基本工作原理都是利用材料的弹性变形来储存和释放能量。

2. 弹簧刚度的定义和计算方法弹簧刚度是指单位变形下弹簧对外力的抵抗能力，也可以理解为单位载荷下弹簧的变形程度。

刚度越大，弹簧对外力的抵抗能力越强，变形程度越小。

弹簧刚度的计算方法取决于弹簧的类型和形状。

对于线性弹簧，刚度可以通过弹簧的刚度系数（弹性系数）来计算。

刚度系数K定义为单位长度变形下所产生的弹力。

它可以用以下公式表示：K = F / ΔL其中，K为刚度系数，F为弹簧所受的力，ΔL为弹簧的长度变化。

对于非线性弹簧，刚度的计算方法会更加复杂，需要考虑弹簧的非线性特性和力学模型。

3. 弹簧刚度和安装载荷的关系弹簧刚度和安装载荷之间存在着密切的关系。

一般来说，当安装载荷增加时，弹簧的变形也会相应增加，而弹簧的刚度则决定了变形的程度。

对于线性弹簧，根据胡克定律，弹簧的变形与外力成正比。

因此，可以得出以下关系：ΔL = F / K其中，ΔL为弹簧的长度变化，F为外力，K为弹簧的刚度系数。

可以看出，当外力增加时，弹簧的变形程度会增加，而刚度系数越大，变形程度越小。

对于非线性弹簧，刚度和载荷之间的关系会更加复杂。

在这种情况下，弹簧的刚度可能会随着载荷的变化而变化，需要进行更为详细的力学分析和计算。

4. 弹簧刚度的影响因素弹簧刚度受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：4.1 弹簧材料弹簧的材料是影响刚度的重要因素之一。

不同的材料具有不同的弹性模量和屈服强度，这会直接影响弹簧的刚度。

一般来说，弹性模量越大，屈服强度越高的材料制成的弹簧刚度越大。

求解多片钢板弹簧刚度与应力的新模型

求解多片钢板弹簧刚度与应力的新模型
田光宇;徐天安
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】1997(019)001
【摘要】本文提出了一种求解多片簧刚度与应力的新模型。

模型假定片间有多个
确定的接触点，每个接触点处作用着集中力。

根据板簧变形协调原理，导出相应的方程。

采用一种逐步搜索逼近法，可解出各个接触点的位置及作用力的大小，并进一步求得各叶片的应力分布，挠度曲线及弹簧刚度，计算结果与实测结果对比表明，新模型求解精度高，速度快，可直接应用于多片簧的设计计算。

【总页数】5页(P29-33)
【作者】田光宇;徐天安
【作者单位】清华大学;北京轻型汽车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U463.334.1
【相关文献】
1.少片钢板弹簧刚度特性分析的一种新方法 [J], 雷昌浩;向宇
2.计及接触摩擦的多片钢板弹簧刚度特性的研究 [J], 何新维;韩旭;丁飞;张正;白云
志
3.用搜索法求解渐变刚度钢板弹簧刚度和应力 [J], 王庆五
4.抛物线长锥少片汽车钢板弹簧刚度的设计计算 [J], 刘日春
5.汽车多片钢板弹簧刚度分析的一种新模型及计算方法 [J], 雷昌浩;向宇;吴文军;袁丽芸;陆静
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。