汽车设计课程设计 钢板弹簧设计

工程技术学院

课程设计

题目：设计载货汽车的纵置刚板弹簧专业：车辆工程

年级：09级

学号：20091617

姓名：仝明跃

指导教师：韩继光

日期：2012年6月2日

云南农业大学工程技术学院

目录：

一、课程设计任务书 (3)

一、课程设计的性质、目的、题目和 (3)

二、课程设计的内容及工作量 (4)

二、设计计算说明书 (4)

一、叶片厚度、宽度及数目的计算 (4)

二、叶片长度的计算 (6)

三、板弹簧的刚度 (6)

四、板弹簧总成在自由状态下

的弧度及曲率半径的计算 (7)

五、叶片预紧力的确定 (7)

六、装配后板弹簧总成弧高及

曲率半径的计算 (8)

七、板弹簧各叶片应力的计算 (8)

八、各叶片数据 (9)

三、设计参考资料 (9)

课程设计任务书

一、课程设计的性质、目的、题目和任务

本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。

1、课程设计的目的是：

（1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容；

（2）培养学生理论联系实际的能力；

（3）训练学生综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。

2、设计题目:

设计载货汽车的纵置钢板弹簧

(1) 纵置钢板弹簧的已知参数

材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa

3、课程设计的任务：

（1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数；

（2）计算悬架总成中主要零件的参数；

（3）绘制悬架总成装配图。

二、课程设计的内容及工作量

根据所学过的机械零件设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容：

1．学习汽车悬架设计的基本内容

2．选择、确定汽车车悬架的主要参数

3．确定汽车悬架的结构

4．计算悬架总成中主要零件的参数

5．撰写设计说明书

6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A2

设计计算说明书

一叶片厚度、宽度及数目的计算

弹簧叶片材料为60Si2MnA ，许用弯曲应力p σ=588 MPa 挠度增大系数δ=1.3,E=2.1× 105

MPa 。P=20200N, f C =9.6cm,

L=120CM, S=6cm, L C =114cm.

1、主片厚度的计算

根据公式h=C

P C EF L 62δσ

得；

h=C

P

C EF L 62δσ=82.06.9101.265883.11145

2=⨯⨯⨯⨯⨯cm 故取h=0.9cm 。

2、主片宽度的计算

因为6

3、总惯性矩的计算

根据公式C

C

K EF PL I 4883δ=

∑得：

01.46.921000048114202003.14883

3=⨯⨯⨯⨯==∑C

C

K EF PL I δ

4、叶片数目的计算n=c

C

f Ebh L P 3

34•δ得; n=c

C

f Ebh L P 3

34•δ=37.66.99.0102100004114202003.133≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯

因为要取整数故n 取7片。

5、一片叶片的惯性矩的计算 根据公式i I =n

I K

∑

得：

i

I =

n

I K

∑=4.01÷7=0..573cm 4

二 叶片长度的计算

三板弹簧的刚度

检验刚度P= P=6aE/[∑)(131++-K K k Y Y a ] =81

.101621000000

85.06⨯⨯=1053.3N/cm

四、板弹簧总成在自由状态下的弧度及曲率半径的计算

根据公式得：

①弧高：H=∆++C F H 0 式中cm H 8.10= ，cm f C 6.9= ，

0f =L/Ah=120*120/800/0.9=20cm ,∆=0.060f =1.2cm

则： H=1.8+9.6+1.2=12.6cm

②曲率半径：6

.12812082

20⨯==H L R =142.9cm

五 叶片预紧力的确定

ok σ∑

2k h =-6642-6561-6480+4617+4698+4779+4860=-729

相对误差729/（6642+6561+6480+4617+4698+4779+4860）=729/38637=1.89％≤5﹪在允许的范围内。

六装配后板弹簧总成弧高及曲率半径的计算

七 板弹簧各叶片应力的计算

因为各叶片实际应力均小于

60⨯b σ%=156800*0.6=94080N/2cm ，故是安全的。

八 各叶片数据

设计参考资料

1 王望予汽车设计（第4版）机械工业出版社2001

2 陈家瑞汽车构造（第2版）人民交通出版社1997

3 余志生汽车理论（第4版）机械工业出版社1996

4 《机械设计手册》第3卷化学工业出版社2002

5 《汽车工程手册》设计篇人民交通出版社2001

6 《弹簧设计手册》机械工业出版社1996