轻型货车前悬架设计说明书

汽车专业课程设计

题目：轻型货车钢板弹簧总成设计

学院：燕山大学里仁学院

专业：车辆工程

班级：车辆工程2班

姓名：高缘

学号： 121113031042

指导老师：裴永生

2016年1月8日

目录

汽车专业课程设计 0

题目：轻型货车钢板弹簧总成设计 0

学院：燕山大学里仁学院 0

专业：车辆工程 0

班级：车辆工程2班 0

姓名：高缘 0

学号： 121113031042 0

指导老师：裴永生 0

2016年1月8日 0

目录 (1)

4．设计小结 (9)

总结 (10)

致谢 (10)

本论文是在尊敬的裴老师的悉心指导下完成的，在本文选题、课题研究以及论文撰写过程中，裴老师都时常督促我，裴老师严谨的治学态度、渊博的学识、博大的胸怀和高度负责的为人风范，都令我收益匪浅。老师在学术上给予我极大的支持，时常让我汇报课题研究进程，由于我在准备研究生考试，课题研究时间很仓促，故而存在很多缺点，裴老师包都给以极大的包涵，在此，谨向裴老师致以衷心的感谢。 (10)

参考文献 (11)

2、设计方案

钢板弹簧设计是在已知弹簧负荷情况下，根据汽车对悬架性能要求，确定弹簧刚度，求出弹簧长度、片宽、片厚、片数。并要求弹簧尺寸规格满足弹簧的强度要求。

在整个设计过程中，一起设计了前悬架。按着以下的顺序完成了总体的设计。

（一）、前悬架静挠度f

c1，前悬架钢板弹簧刚度c

1

（二）、前悬架的动挠度f

d1

确定

（三）、货车前悬架钢板弹簧的主要参数的确定（四）、钢板弹簧各片长度的确定

（五）（五）、钢板弹簧的刚度验算

（六）、钢板弹簧总成在自由状态弧高及曲率半径的核算（七）、钢板弹簧总成弧高及的核算

（八）、钢板弹簧的强度的核算。

汽车满载总质量Q=2420kg

额定载荷为1030kg (g取10N/ kg)

满载时前轴负荷占35%，后轴占65%

故满载时

前轴载荷为2420⨯10⨯ 35%=8470N

后轴载荷为2420⨯10⨯ 65%=15730N

空载时前轴负荷占50%，后轴占50%

设空载时质量为1390kg

故空载时

前轴载荷为1390⨯10⨯50%=6950N

后轴载荷为1390⨯10⨯50%=6950N

取载荷最大者（计算依据）

则前轴载荷为

1

G=8470N

后轴载荷为

2

G=15730N

1.根据车轴载荷，求出车轴簧下质量

悬架静载荷指的是车辆水平静置时单个悬架承受的垂直载荷，又叫悬挂质量或簧上质量。悬架静载荷要分别计算空载和满载两种工况，下面是计算方法：

悬架静载荷=（轴载荷—簧下载荷）*1/2

其中：簧下质量为总量的20%~25%

M1=Q⨯21% =2420⨯21%=508kg

2. 根据货车轴负荷求出簧上质量M2=Q⨯0.79=2420⨯0.79 =1912kg

前悬架单个簧上质量m=M2*0.35/2=1912/2=669kg

（1）.货车前轴负荷G

1

=15730N，则单个钢板弹簧的载荷：

F w1=mg/2=3345N (g取10N/ kg)

3.满载偏频n c

偏频为评判整车平顺性能的一个重要参数，在设计悬架初期就要先定义偏频的范围。卡车满载偏频的范围n c =1.2~1.8 HZ = 72~108 cycle/min，考虑到乘员乘坐舒适性的要求，一般客车前悬架的偏频低于前悬架的偏频。所以针对自己所设计的轻型货车，货车满载时，前悬架偏频要求在1.50~2.10Hz，取满载偏

频n

1

=1.70Hz。

根据满载偏频n，按式（3）求出满载静挠度f

c

（mm）

（3）

得f

c =2 (5/ n)

则f

c1 =2

1 (5/ n)

∴f c1 =86mm 故符合要求。

4.根据弹簧载荷G和静挠度f

c ，按式（4）求出予期夹紧刚度K

o

悬架的线刚度指的是车轮保持在地面上而车厢做垂直运动时，单位车厢位移下，悬架系统给车厢的总弹簧恢复力。钢板弹簧作为悬架中的弹性元件，它自身的线刚度会影响到悬架的线刚度，从而影响车厢的位移量，这里用如下的公式计算板簧的线刚度。

悬架钢板弹簧刚度Ko(单位N/mm)

静挠度f

c = F

w

/Ko---------------（4）

得前悬架钢板弹簧刚度Ko= F

w / f

c

∴ Ko 1= F w1/ f c1

=39N/mm

1．相关资料查得，f d1为60~90mm 。

取f d1=90mm 。

1． 由总体设计数据可得，货车的轴距为2515mm 。货车前悬架钢板弹簧，

L 1=（0.26~0.35）轴距。

则取L 1 =2515*0.3=755mm

2． 货车架钢板弹簧挠度增大系数δ。根据n 1（与主片等长的片数）

n （总片数）按式（5）算出。

δ=1.5/[1.04（1+10n 2n ）]-----（5）

（1）前悬架钢板弹簧挠度增大系数1δ

取U 形螺栓中心距s=86mm 。取U 行螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数（刚性夹紧）k=0.5。初选总片数n 和主片数n 1，建议前簧取n = 6～8，n 1=1或2。片

数少些有利于制造和装配，并可以降低片之间的干摩擦，改善汽车行驶平顺性。但片数少了将使钢板弹簧与等强度梁的差别增大，材料利用率变坏。综合考虑此客车的行驶平顺性与静载荷，将板簧总片数n 定为8，主片数n 1定为2。

取n 0=8，n 1=2。弹性模量E=2.06510⨯N/2mm

挠度增大系数：

1δ=1.5/[1.04（1+10n 2n ）]

=1.28

3.根据予期夹紧刚度K o ，初步确定弹簧各片断面尺寸b 、h 和片数n

根据K o = 3L ()L -k S K 得

K=K o /3L ()L -k S

k ——无效长度系数，一般取0.4-0.6

S ——U 型螺栓夹紧距一般取80-130（mm ）

K ——弹簧自由刚度

再根据K=（48 E J o α）/（δL 3））

得J o =K δL 3/48 E α

E ——钢材弹性模量，取E=2.06X105，N/mm 2

α——经验修正系数，取0.9

J o ——总惯性矩

由上述公式计算前悬架钢板弹簧自由刚度和总惯性矩。