01钢板弹簧悬架设计规范
悬架设计指南
设计指南（弹簧、稳定杆）不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。
一 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。
在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。
钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还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，应用广泛。
(一) 钢板弹簧布置方案1.1钢板弹簧在整车上布置(1) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。
(2) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。
1.2 纵置钢板弹簧布置(1) 对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。
(2) 非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。
(二)钢板弹簧主要参数确定初始条件：1G ~满载静止时汽车前轴（桥）负荷2G ~满载静止时汽车后轴（桥）负荷1U G ~前簧下部分荷重2U G ~后簧下部分荷重1W F =(G 1-G 1U )/2 ~前单个钢板弹簧载荷2W F =(G 2-G 2U )/2 ~后单个钢板弹簧载荷c f ～悬架的静挠度；d f －悬架的动挠度1L ～汽车轴距；1、 满载弧高a f满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。
a f 用来保证汽车具有给定的高度。
当a f =0时，钢板弹簧在对称位置上工作。
为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取a f = 10～20mm 。
2、 钢板弹簧长度L 的确定L —指弹簧伸直后两卷耳中心间的距离（1）钢板弹簧长度对整车影响当L 增加时：能显著降低弹簧应力，提高使用寿命；降低弹簧刚度，改善汽车平顺性；在垂直刚度C 给定的条件下，明显增加钢板弹簧纵向角刚度；减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形；原则上在总布置可能的条件下，尽可能将钢板弹簧取长些。
钢板弹簧悬架设计
( ) Ri
=
R0
1+ (2σ 0i R0 ) / ( Ehi )i
H 02 = 123.5mm 、 H 03 = 99mm 、 H 04 = 77.3mm 、 H 05 = 58.2mm 、 H 06 = 41.8mm 、
H 07 = 28.1mm 、 H 08 = 17.2mm 、 H 09 = 8.9mm 、 H 010 = 3.3mm 。
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汽车设计课程设计 ————钢板弹簧的设计
片 等 厚 ， 其 长 度 成 等 差 数 列 ， 即 li = l2 − (i − 2)a ， i ∈[0,10] 。 其 中 l10 = s + a ， 将
s
=
70mm, l 2
= 1180mm 代入得
a
=
1110 mm 9
=
370 3
mm
， l10
=
580 3
mm
，则各板长度为：
l1
=1180mm、
五、钢板弹簧各片自由状态下曲率半径的确定：
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 Ri 。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。 矩形断面钢板弹簧装配前各片曲率半径由下式确定
计算过程与步骤
一、 钢板弹簧片数取为 10，确定其宽度 b 的计算：
1.钢板断面宽度 b 的确定 有关钢板弹簧 的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增大系数
δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩 J0 。对于对称钢
1钢板弹簧悬架设计规范
1钢板弹簧悬架设计规范钢板弹簧悬架设计规范(提纲)一、钢板弹簧钢断面参数(R=h/2, R=h, R=3h/4) 1．单面双槽钢（1）断面积（2）中性层位置（3）惯性矩（4）断面系数（5）拉、压应力比2．矩形断面钢（1）断面积（2）惯性矩（3）断面系数*主要（常用）规格列表，给出数值，供查用。
二、钢板弹簧总成基本特征参数1．刚度（自由刚度，夹紧刚度）（1）多片簧（2）少片簧2．比应力（1）多片簧（根部应力）（2）少片簧（a.根部应力；b.最大应力点应力）3．弧高（1）夹紧弧高（2）自由弧高三、有关整车性能参数的校核1．悬架固有频率（1）静挠度（2）固有频率（推荐值）（3）两级刚度复式板簧的挠度和频率2．侧倾校核（1）侧倾角刚度（a.板簧，b.稳定杆）（2）侧倾力臂（3）侧倾角（推荐值）3．杆系的运动学校核（1）板簧运动当量杆的计算a.基线角b.圆心位置c.当量杆长度（半径）d.相关点的平移（2）纵拉杆与板簧运动干涉量计算（推荐限值）（3）传动轴伸缩量与万向节夹角校核4．制动时的纵扭干涉（1）板簧纵扭特性a.纵扭瞬心位置b.纵扭角（2）纯纵扭干涉引起的跑偏量（3）纵扭与“点头”同时干涉的跑偏量5．轴转向效应（1）当量杆斜度（2）轴转向效应系数四、强度校核1．设计载荷下的平均静应力（推荐值）（1）等比应力（2）不等比应力a.多片簧各片不等厚b.少片簧2．最大行程下的极限应力（推荐值）（1）等比应力（2）不等比应力3．纵扭时应力校核（推荐值）（1）制动a.前簧b.后簧（倒车）（2）驱动后簧4．卷耳应力校核（推荐值）（1）制动（2）驱动五、钢板弹簧各单片的设计1．多片簧各单片长度的确定2．各单片弧高的确定（1）总成弧高的选定a.装车后满载弧高b.装车后无载弧高c.自由弧高与曲率半径（2）各单片预应力的选定a.预应力选取原则b.自平衡条件（3）各单片自由弧高和曲率半径的计算（多片簧，少片簧）a.Rkb.Hk六、生产文件中有关参数的选定1．预压缩行程2．验证负荷3．无载与设计负荷下的总成弧高4．设计负荷下的刚度值及其测定点。
板簧悬架运动行程校核规范
板簧悬架运动行程校核规范为规范板簧悬架的运动行程校核，保证悬架的运动性能和运动空间，特制定此规范，并在乘用车所试用。
1．设计载荷的确定1．1 汽车设计首先应确定设计位置，每个车的设计位置应根据具体使用情况来确定。
以下是几款车的设计位置1．2 本规范以满载作为设计位置，便于分析说明。
2．板簧行程运动图及其说明图12．1 板簧行程运动图以板簧刚度曲线为基础绘制，板簧刚度为夹紧刚度。
2．2 以满载位置为基准，至缓冲块压缩2/3时，为板簧悬架动行程，板簧悬架的动行程应保证3个g的动载荷冲击，悬架动行程不小于100 mm。
2．3 板簧刚度曲线在满载点的切线为悬架的满载刚度，由该切线沿伸至横轴交点，确定悬架静挠度，如图示，计算出的悬架动挠度应在悬架的动行程之内。
2．4 以满载位置为基准，至铁碰铁时的悬架行程作为车轮与轮罩的校核依据，缓冲块压缩2/3至铁碰铁的距离不小于20 mm。
2．5 以满载位置为基准，至板簧压平段为板簧满载弧高，满载弧高控制在15-30mm。
2．6 板簧悬空时处于自由弧高+20的状态为悬架行程下极限，铁碰铁为悬架行程上极限，悬架从上极限至下极限为悬架的全行程，悬架的全行程应不小于220 mm，2．7 在空载与满载之间，可根据具体情况增加载荷点，如：2人状态、5人状态。
3．板簧运动行程校核板簧行程运动图（图1）作为设计计算及总布置评审的说明图。
板簧的实际运动行程校核可在二维或三维图上进行，见图2。
3．1 板簧主片的中性面A点的运动中心为O1，O1点由L1/4和e/2来决定，L1/4为1/4板簧前半部分的长度（即：1/4半长），e为板簧卷耳中心至板簧主片的中性面的距离。
3．2 桥中心的运动规迹按图2中的平行四边形确定，O2桥中心B点的运动中心。
图24．板簧前倾角的确定4．1 板簧前倾角考虑车辆的不足转向，应有适度的不足转向度。
4．2 从图2中可以看出车辆是否有不足转向的倾向，方法是以满载为平衡位置，桥中心分别上下跳动50，作水平线，分别量出图2中的x1和x2，（规定桥往前走为正）只要x1大于x2则车辆有不足转向。
汽车钢板弹簧悬架设计
汽车钢板弹簧悬架设计汽车钢板弹簧悬架设计引言钢板弹簧悬架是汽车悬架系统中通用的一种。
它具有结构简单、可靠耐用、维护方便等优点，已经成为了汽车悬架系统中不可少的一个组成部分。
本文将探讨汽车钢板弹簧悬架设计的相关知识，包括设计原理、结构材料、设计参数等内容。
一、设计原理汽车钢板弹簧悬架的设计原理是基于弹性和变形实现对汽车震动的吸收和减少。
其基本原理就是利用钢板的弹性变形来吸收汽车在行驶过程中的震动。
弹簧最基本的原理就是哈客定理，即移动的钢板弯曲，因而有了张力和弯曲的复合作用。
钢板弹簧的弹力与材料尺寸、形状和弯曲角度等有关，形状越大、角度越大、宽度越宽，就越能产生弹射力，抗弯曲能力就越好。
二、结构材料汽车钢板弹簧悬架的结构材料是弹簧钢板，它是一种高强度的钢板。
弹簧钢板的化学成分比较复杂，其中含有较多的铬、钼、锰等合金元素，从而保证了钢板的强度和韧性。
弹簧钢板的强度分为两种，一种是静载强度，即弹簧钢板未经过加载状态，所能承受的最大应力；另一种是动载强度，即弹簧钢板在载荷加速状态下，所能承受的应力。
在制造钢板弹簧悬架时，应根据车重、行驶条件、路面状况等因素进行设计选择材料。
三、设计参数汽车钢板弹簧悬架的设计参数有弹簧高度、弹簧宽度、弹簧板厚等。
弹簧高度是弹簧的有效长度，弹簧宽度是弹簧的有效宽度，应根据汽车底盘结构与弹簧安装方式选定。
弹簧板厚直接影响钢板弹簧的强度和韧性，通常采用1.5mm到4mm的钢板材料加工制造。
如果太薄，就不能在车载荷下承受高的撞击力；如果太厚，则不能很好地吸收地面颠簸，影响行驶舒适性。
此外，还需要考虑弹簧孔距、总圈数、自由高度等因素，以达到最优的悬架系统设计效果。
四、结论本文综述了汽车钢板弹簧悬架的设计原理、结构材料和设计参数等知识点，这里强调一下设计数据的选择是钢板弹簧悬架设计中非常关键的一环。
必须根据所要使用的车辆的行驶条件、驾驶员驾驶习惯和所装载的重量等，对钢板弹簧的各项基本参数进行科学合理的结构设计，使得汽车钢板弹簧悬架的设计能满足汽车行驶舒适和悬架稳定等各种要求。
汽车钢板弹簧悬架设计
汽车钢板弹簧悬架设计1.弹簧选用汽车钢板弹簧主要由弹簧片组成，弹簧片之间通过铆钉连接。
在选用弹簧片时，需要根据车辆的重量和使用环境来确定合适的弹簧片数量和材料。
弹簧片的数量越多，弹簧刚度就越高，对于重负荷的车辆，需要选择刚度较高的弹簧片。
弹簧片的材料可以选择高强度钢板，以提高弹簧的寿命和可靠性。
2.弹簧布局汽车钢板弹簧的布局主要包括前后轴的弹簧组织和布置。
为了保证车辆的稳定性和悬挂的平衡性，前后轴的弹簧刚度需要相对均衡，可以根据车辆设计的重心位置和工况来确定各个轴的刚度比例。
同时，在弹簧的布置上，需要考虑到弹簧的有效作用长度，以及与减震器和车架的配合情况，确保弹簧在工作时能够正常运动。
3.减震器选用汽车钢板弹簧悬架中的减震器起到控制弹簧振动和提高行驶平稳性的作用。
减震器的选用需要根据车辆的重量和行驶条件来确定。
一般而言，重负荷的车辆需要选择刚度较高的减震器，而轻负荷的车辆可以选择较为柔软的减震器。
常见的减震器有液压减震器、气压减震器和双作用减震器等。
在实际应用中，需要根据车辆的需求和预算来选择合适的减震器。
4.悬挂系统调校在汽车钢板弹簧悬架的设计中，调校是一个关键的环节。
通过调整弹簧刚度、减震器阻尼、弹簧预紧力等参数，可以实现悬挂系统的理想性能。
悬挂系统的调校需要根据车辆的用途和乘客的需求来进行，例如，运载车辆和越野车辆需要更硬的悬挂系统来增加稳定性和通过性，而乘用车和豪华车则需要更柔软的悬挂系统来提高乘坐舒适性。
在进行悬挂系统的调校时，需要进行一系列的试验和数据分析，以确定最佳的参数组合。
物理试验和计算机仿真是常用的手段。
通过调整参数和验证，最终确定悬挂系统的设计。
总之，汽车钢板弹簧悬架设计需要考虑弹簧选用、弹簧布局、减震器选用和悬挂系统调校等方面。
通过合理的设计和调校，可以实现符合车辆需求和乘客舒适性要求的悬挂系统。
钢板弹簧悬架的设计
轻型载货汽车后悬架钢板弹簧设计摘要悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中的车身位置等有关装置的总称。
悬架最主要的功能是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，并缓和汽车行驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起的承载系统的振动，以保证汽车行驶的平顺性。
本文讨论了汽车悬架的发展现状，对悬架的结构形式进行简单介绍，对影响悬架运动的各种因素进行分析，本文通过传统的设计计算方法和计算机技术相结合，以依维柯欧霸轻卡为原型车，详细设计计算了渐变刚度钢板弹簧后悬架。
文中首先介绍了悬架系统领域的研究与设计及其发展现状和趋势；其次详细概述了悬架系统对汽车平顺性和操纵稳定性的影响；再次着重阐述了钢板弹簧悬架设计的详细步骤和设计要求，各主要零部件结构的选型及计算；板簧弧高及曲率半径的计算，材料强度、刚度的验算、校核；减振器的选取。
关键词：轻型载货汽车，后悬架，钢板弹簧悬架，减震器DESIGN OF LIGHT TRUCKSUSPENSION WITH LEAF SPRINGABSTRACTSuspension involves some related components, which exist to guarantee elastic contact between wheels or axle and the carrying system. It also has a great contribution in transferring the load, cushioning the impact, attenuating vibration, and regulating the position of the body of the running car. Apart from the transformation of force and moment between wheels and frame, it helps cushion the impact when uneven road surface is encountered, undermine the following vibration of carrying system, as a result, provide a great possibility of smoothly running.This paper discusses the current development of vehicle suspension, gives a brief introduction of the structural form of suspension, analyze factors which have influence on suspension movement. This article through the traditional design calculation method and computer technology, combiningwith IVECO Light Truck Tire as the prototype, the car design calculation after gradient stiffness &leaf spring suspension.This paper firstly introduces the suspension system research and design and development status quo and tendency; Secondly detailed overview of the suspension system and manipulation stability comfort ability influences; Introduces emphatically the leaf spring again suspension design processes of the ship unlades and design requirements, the structure of the main parts selection and calculation, leaf-spring curvature, material strength, stiffness checking and checking, shock absorber selection and installation Angle calculation.KEY WORDS：Light truck, rear suspension, leaf spring suspension, shock absorber目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章研究背景 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 国外研究概况 (1)1.3 国内研究概况 (3)1.4 本课题的研究意义和研究内容 (6)1.4.1 研究意义 (6)1.4.2研究内容 (7)1.4.3研究方法 (8)1.5本章小结 (9)第二章钢板弹簧悬架结构分析 (10)2.1钢板弹簧概述 (10)2.2钢板弹簧悬架的基本结构和工作原理 (13)2.2.1钢板弹簧悬架的基本结构 (13)2.2.2钢板弹簧悬架的工作原理 (14)2.3本文设计采用的结构形式 (15)2.3.1板簧悬架 (15)2.3.2空气悬架 (16)2.3.3橡胶悬架 (16)2.3.4总结 (16)2.4悬架系统各主要零部件选型 (17)2.4.1叶片断面 (17)2.4.2 叶片的端头形状 (18)2.4.3 钢板弹簧与车架的连接形式的确定 (19)2.4.4 吊耳及钢板弹簧销的结构 (19)2.4.5 钢板弹簧卷耳和衬套 (19)2.4.6 弹簧夹箍 (20)2.4.7钢板弹簧中心螺栓 (20)2.5技术经济分析 (20)第三章悬架系统主要性能参数的确 (23)3.1悬架静挠度和动挠度的选择 (23)3.2悬架弹性特性 (24)3.3后悬架主、副簧刚度的分配关系 (25)3.4悬架侧倾刚度及其在前、后轴的分配 (26)第四章钢板弹簧悬架的计算 (28)4.1初选参数 (28)4.1.1主片长度 (28)4.1.2断面尺寸及片数的确定 (28)4.2 各片长度的确定 (31)4.3钢板弹簧的刚度验算 (32)4.4总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (33)4.4.1.弹簧总成自由弧高的确定 (33)4.4.2．各片副簧自由状态下曲率半径的确定 (34)4.5钢板弹簧总成弧高的核算 (35)第五章设计图纸 (37)第六章结论 (42)参考文献 (43)致谢 (47)第一章研究背景1.1 课题研究背景悬架系统是现代汽车上的重要总成之一，它是汽车车架与车轴之间一切传力连接装置的总称，能保证他们之间的弹性连接。
汽车钢板弹簧国家标准
汽车钢板弹簧国家标准汽车钢板弹簧是汽车底盘悬挂系统中的重要部件，它承担着支撑车身、减震、保持车身稳定等重要功能。
为了保证汽车钢板弹簧的质量和性能，国家对其进行了严格的标准规定，以确保其在使用过程中的安全性、可靠性和稳定性。
首先，汽车钢板弹簧的国家标准对其材料和制造工艺进行了详细的规定。
钢板弹簧的材料应符合国家标准，其化学成分、力学性能、金相组织等都有严格的要求。
在制造工艺方面，国家标准要求对钢板弹簧的热处理、成形工艺、表面处理等进行规范，以确保其制造质量和性能稳定。
其次，国家标准对汽车钢板弹簧的结构和尺寸也有详细的规定。
钢板弹簧的结构设计应合理，尺寸应符合标准要求，以确保其在使用过程中能够承受汽车的重量和承载力，并具有良好的弹性和减震性能。
此外，国家标准还对钢板弹簧的安装尺寸、安装间隙等进行了规定，以确保其能够正确安装在汽车底盘上，并能够正常工作。
另外，国家标准还对汽车钢板弹簧的试验方法和技术要求进行了规定。
对钢板弹簧的试验方法包括静载试验、疲劳试验、冲击试验等，以检测其承载能力、使用寿命和安全性能。
同时，国家标准还对钢板弹簧的技术要求进行了规定，包括其表面质量、外观要求、标识和包装等方面的要求，以确保其在生产和使用过程中能够满足相关的要求。
总的来说，汽车钢板弹簧国家标准的制定，对于保障汽车钢板弹簧的质量和性能具有重要意义。
只有严格依照国家标准进行生产制造和使用，才能够保证汽车钢板弹簧在使用过程中能够发挥良好的作用，确保汽车的安全性和可靠性。
因此，对于生产厂家和使用者来说，应当严格遵守国家标准的要求，确保汽车钢板弹簧的质量和性能符合标准要求，从而保障汽车的安全行驶。
汽车钢板弹簧悬架设计
汽车钢板弹簧悬架设计（1）、钢板弹簧种类汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外，还兼起导向作用，而多片弹簧片间磨擦还起系统阻尼作用。
由于钢板弹簧结构简单，使用维修、保养方便，长期以来钢板弹簧在汽车上得到广泛应用。
目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。
①通多片钢板弹簧，如图1-a所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上，弹簧弹性特性如图2-a所不，呈线性特性。
图1图2②少片变截面钢板弹簧，如图1-b所不，为减少弹簧质量，弹簧厚度沿长度方向制成等厚，其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-a。
这种弹簧主要用于轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。
③两级变刚度复式钢板弹簧，如图1-c所示，这种弹簧主要用于大、中型载货汽车后悬架。
弹性特性如图2-b所示，为两级变刚度特性，开始时仅主簧起作用，当载荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用，弹性特性由两条直线组成。
④渐变刚度钢板弹簧，如图1-d所示，这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车后悬架。
副簧放在主簧之下，副簧随汽车载荷变化逐渐起作用，弹簧特性呈非线性特性，如图2-c所示。
多片钢板弹簧钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下，根据汽车对悬架性能（频率）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。
3.1钢板弹簧设计的已知参数1)弹簧负荷通常新车设计时，根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。
一般将前、后轴，车轮，制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。
如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧3/4的质量为非簧载质量，下置弹簧，1/4弹簧质量为非簧载质量。
2)弹簧伸直长度根据不同车型要求，由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。
在布置可能的情况下，尽量增加弹簧长度，这主要是考虑以下几个方面原因。
①由于弹簧刚度与弹簧长度的三次方成反比，因此从改善汽车平顺性角度看，希望弹簧长度长些好。
起重机钢板弹簧悬架设计
起重机钢板弹簧悬架设计————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ4.3．２ 钢板弹簧设计的已知参数1 弹簧载荷通常在设计时，根据整车布置给定的轴载荷质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。
由于汽车起重机作业的特殊性，不用作载货运输使用，其整车质量变化不大，故直接用实际静载荷进行计算。
一般将前、后轴，车轮，制动鼓及转向节等总成视为非簧载质量,将传动轴、转向纵拉杆等总成一半也视为非簧载质量。
如果钢板弹簧布置在车桥上方,弹簧3/4的质量为非簧载质量；下置弹簧，则１／4弹簧质量为非簧载质量。
且本车主要考虑到行驶性能，悬架采用将钢板弹簧布置在车桥的上方（依据）。
根据设计资料得知后悬架簧载质量211876N 。
２ 汽车前后轴的轴距此车的三、四桥轴距为13５0mm4.3．3钢板弹簧具体计算1钢板弹簧多数情况下采用5５SiMnVB 钢或60Si 2M ｎ钢制造。
本车选用６0Ｓi 2Mn 。
钢材弹性模数E= 2０5800 N ／m ｍ2。
2 悬架的静挠度值c f 和动挠度d f 以及满载弧高a f 的确定;用途不同的汽车,对平顺性的要求是不一样的。
轿车对平顺性的要求最高，客车次之，载货车更次之。
由(出处)得各种车型车身固有频率0n 的实用范围为:货车1.5～２.1７Ｈz;旅行客车1．２~1．8Hz;高级轿车１~１.３Ｈｚ。
货车后悬架一般要求是在1.7～2．17Hz,本车为汽车起重机，比一般的大货车舒适性要求较(低)。
故可选择为0n =3.0 。
由式 0n =c f 16Hz 得c f 值为28ｍm 。
悬架的动挠度是指悬架从满载静平衡位置开始压缩到结构允许的最大变形 (通常指缓冲块压缩到其自由高度的1／2或１/3) 时，车轮中心相对车架(或车身）的垂直位移。
要求悬架应有足够大的动挠度,以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。
汽车钢板弹簧悬架设计
汽车钢板弹簧悬架设计 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】汽车钢板弹簧悬架设计（1）、钢板弹簧种类汽车钢板弹簧除了起弹性元件作用之外，还兼起导向作用，而多片弹簧片间磨擦还起系统阻尼作用。
由于钢板弹簧结构简单，使用维修、保养方便，长期以来钢板弹簧在汽车上得到广泛应用。
目前汽车使用的钢板弹簧常见的有以下几种。
①通多片钢板弹簧，如图1-a所示，这种弹簧主要用在载货汽车和大型客车上，弹簧弹性特性如图2-a所不，呈线性特性。
图1 图2②少片变截面钢板弹簧，如图1-b所不，为减少弹簧质量，弹簧厚度沿长度方向制成等厚，其弹性特性如一般多片钢板弹簧一样呈线性特性图2-a。
这种弹簧主要用于轻型货车及大、中型载货汽车前悬架。
③两级变刚度复式钢板弹簧，如图1-c所示，这种弹簧主要用于大、中型载货汽车后悬架。
弹性特性如图2-b所示，为两级变刚度特性，开始时仅主簧起作用，当载荷增加到某值时副簧与主簧共同起作用，弹性特性由两条直线组成。
④渐变刚度钢板弹簧，如图1-d所示，这种弹簧多用于轻型载货汽车与厢式客车后悬架。
副簧放在主簧之下，副簧随汽车载荷变化逐渐起作用，弹簧特性呈非线性特性，如图2-c所示。
多片钢板弹簧钢板弹簧计算实质上是在已知弹簧负荷情况下，根据汽车对悬架性能（频率）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。
钢板弹簧设计的已知参数1)弹簧负荷通常新车设计时，根据整车布置给定的空、满载轴载质量减去估算的非簧载质量，得到在每副弹簧上的承载质量。
一般将前、后轴，车轮，制动鼓及转向节、传动轴、转向纵拉杆等总成视为非簧载质量。
如果钢板弹簧布置在车桥上方，弹簧3/4的质量为非簧载质量，下置弹簧，1/4弹簧质量为非簧载质量。
2)弹簧伸直长度根据不同车型要求，由总布置给出弹簧伸直长度的控制尺寸。
在布置可能的情况下，尽量增加弹簧长度，这主要是考虑以下几个方面原因。
悬架--弹簧设计指南(3)
1.2弹簧、稳定杆设计不管悬架的类型如何演变，从结构功能而言，它都是有弹性元件、减振装置和导向机构三部分组成。
1.2.1 弹性元件弹性元件主要作用是传递车轮或车桥与车架或车身之间的垂直载荷，并依靠其变形来吸收能量，达到缓冲的目的。
在现用的弹性元件中主要有三种；（1）钢板弹簧，（2）扭杆弹簧，（3）螺旋弹簧。
1.2.1.1钢板弹簧设计板弹簧具有结构简单，制造、维修方便；除作为弹性元件外，还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，应用广泛。
1.2.1.1.1钢板弹簧布置方案1.2.1.1.1.1钢板弹簧在整车上布置(a) 横置；这种布置方式必须设置附加的导向传力装置，使结构复杂，质量加大，只在少数轻、微车上应用。
(b) 纵置；这种布置方式的钢板弹簧能传递各种力和力矩，结构简单，在汽车上得到广泛应用。
1.2.1.1.1.2 纵置钢板弹簧布置(a)对称式；钢板弹簧中部在车轴（车桥）上的固定中心至钢板弹簧两端卷耳中心之间的距离相等，多数汽车上采用对称式钢板弹簧。
(b)非对称式；由于整车布置原因，或者钢板弹簧在汽车上的安装位置不动，又要改变轴距或通过变化轴荷分配的目的时，采用非对称式钢板弹簧。
1.2.1.1.2钢板弹簧主要参数确定初始条件：G~满载静止时汽车前轴（桥）负荷1G~满载静止时汽车后轴（桥）负荷2G~前簧下部分荷重U1G~后簧下部分荷重2UF=(G1-G1U)/2 ~前单个钢板弹簧载荷W1F=(G2-G2U)/2 ~后单个钢板弹簧载荷2Wf～悬架的静挠度；d f－悬架的动挠度c1L～汽车轴距；a)满载弧高af满载弧高指钢板弹簧装在车轴（车桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。
af用来保证汽车具有给定的高度。
当af=0时，钢板弹簧在对称位置上工作。
为在车架高度已确定时得到足够的动挠度，常取af= 10～20mm。
钢板弹簧设计手册技术手册指导书
华晨汽车工程研究院钢板弹簧设计手册编制：马增辉审核：批准：底盘部门201X-XX-XX发布版本：V0前言本设计手册规定的XXXX产品的要求，和国家有关标准规定而制定。
本设计手册由汽车工程研究院XXXX负责起草；本设计手册由汽车工程研究院XXXX进行管理和解释；本设计手册主要起草人员：变更记录目录1.概述 (1)1.1定义 (1)1.2基本功能和原理 (1)1.3钢板弹簧的布置方案 (3)2.钢板弹簧材质 (4)3.钢板弹簧生产工艺 (4)4.钢板弹簧的参数设计 (4)4.1满载弧高fa (4)4.2钢板弹簧长度L的确定 (5)4.3钢板弹簧断面尺寸及片数的确定 (6)4.4钢板弹簧片数n (8)4.5钢板弹簧各片长度的确定 (8)4.6钢板弹簧刚度的验算 (9)4.7钢板弹簧总成在自由状态下的弧高及曲率半径计算 (10)4.8钢板弹簧总成弧高的核算 (11)4.9钢板弹簧的强度验算 (12)5.钢板弹簧设计阶段潜在失效模式 (13)6钢板弹簧台架试验 (13)华晨汽车工程研究院钢板弹簧设计手册1.概述1.1定义钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长（厚度可以相等，也可以不相等）的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁，作用是支撑车体，缓和由路面传来的振动和冲击载荷。
图1 钢板弹簧1.2基本功能和原理当钢板弹簧安装在汽车悬架中，所承受的垂直载荷为正向时，各弹簧片都受力变形，有向上拱弯的趋势。
这时，车桥和车架便相互靠近。
当车桥与车架互相远离时，钢板弹簧所受的正向垂直载荷和变形便逐渐减小，有时甚至会反向。
图2 钢板弹簧与车桥简图钢板弹簧第一片称为主片，其两端弯成卷耳，内装青铜或塑料、橡胶、粉末冶金制成的衬套，以便使用弹簧销与固定在车架上的支架或吊耳作销链连接。
钢板弹簧中部一般用U形螺栓固定在车桥上。
中心螺栓用以连接各弹簧片，并保证装配时各片的相对位置。
中心螺栓距两端卷耳的距离可以相等，（称为对称式钢板弹簧）；也可以不相等（称为非对称式钢板弹簧）。
纵置钢板弹簧式悬架设计
率n nc/m s/2 ，达到改善汽车平顺性的目的。
纵置钢板弹簧式悬架设计
2.缓冲块
橡胶制造，通过硫化将橡胶 与钢板连接为一体，再经焊 在钢板上的螺钉将缓冲块固 定到车架（车身）或其它部 位上，起到限制悬架最大行 程的作用
多孔聚氨指制成 ，它兼有辅助弹性元件的作 用。这种材料起泡时就形成了致密的耐磨外层， 它保护内部的发泡部分不受损伤。由于在该材 料中有封闭的气泡，在载荷作用下弹性元件被 压缩，但其外廓尺寸增加却不大，这点与橡胶 不同。有些汽车的缓冲块装在减振器上。
纵置钢板弹簧式悬架设计
特点
➢在满载位置（图中点8）附近，刚度小且曲线变化平缓， 因而平顺性良好 ➢距满载较远的两端，曲线变陡，刚度增大
作用
➢在有限的动挠度fd范围内，得到比线性悬架更多的动容量 ➢悬架的运容量系指悬架从静载荷的位置起，变形到结构允 许的最大变形为止消耗的功 （悬架的运容量越大，对缓冲 块击穿的可能性越小 ）
将fc1、fc2代入上式得到
n 15/ fc1 n 25/ fc2
纵置钢板弹簧式悬架设计
2、n1与n2的匹配要合适
❖要求：
希望fc1与fc2要接近，单不能相等（防止共振）
希望fc1>fc2 (从加速性考虑，若fc2大，车身的振动大）
❖方法：
➢若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n2＜1时的车身纵向角振 动要比n1/n2＞1时小，故推荐取fc2=（0.8~0.9）fc1。 ➢考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬 架的静挠度值大于后悬架的静挠度值，推荐fc2=（0.6~0.8）fc1。 ➢为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性，有时取后悬架的偏 频低于前悬架的偏频。
(完整版)钢板弹簧悬架系统设计规范--完整版
钢板弹簧悬架系统设计规范1 范围本规范适用于传统结构的非独立悬架系统，主要针对钢板弹簧和液力筒式减振器等主要部件设计参数的选取、计算、验证等作出较详细的工作模板。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件QCn 29035-1991 汽车钢板弹簧技术条件QC/T 517-1999 汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件GB/T 4783-1984 汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法3 符号、代号、术语及其定义GB 3730.1-2001 汽车和挂车类型的术语和定义GB/T 3730.2-1996 道路车辆质量词汇和代码GB/T 3730.3-1992 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸QC/T 491-1999 汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件GB/T 12549-2013 汽车操纵稳定性术语及其定义GB 7258-2017 机动车运行安全技术条件GB 13094-2017 客车结构安全要求QC/T 480-1999 汽车操纵稳定性指标限值与评价方法QC/T 474-2011 客车平顺性评价指标及限值GB/T 12428-2005 客车装载质量计算方法GB 1589-2016 道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值GB/T 918.1-1989 道路车辆分类与代码机动车JTT 325-2013 营运客车类型划分及等级评定凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。
4 悬架系统设计对整车性能的影响悬架是构成汽车的总成之一，一般由弹性元件（弹簧）、导向机构（杆系或钢板弹簧）、减振装置（减振器）等组成，把车架（或车身）与车桥（或车轮）弹性地连接起来。
01钢板弹簧悬架设计规范
01钢板弹簧悬架设计规范钢板弹簧悬架是一种常见的悬架系统，其设计需要遵循一定的规范和原则，以确保悬架系统的安全可靠性和性能。
以下是钢板弹簧悬架设计的一些规范和要点：1.选择合适的弹簧材料：钢板弹簧通常由高碳钢或合金钢制成。
弹簧材料的选择应考虑到悬架系统的工作条件，例如车辆类型、负荷要求和预计的工作寿命。
2.确定合适的弹簧载荷：弹簧的载荷决定了悬架系统的刚度和荷载能力。
根据车辆的类型和应用，需要计算并确定合适的弹簧载荷，以满足悬架系统的性能需求。
3.弹簧设计参数：弹簧设计参数包括弹簧线圈直径、线圈数、线径、自由长度和工作长度等。
这些参数的选择应根据悬架系统的要求、弹簧载荷和弹簧材料的特性来确定。
4.弹簧尺寸的计算：弹簧尺寸的计算需要考虑弹簧的工作负荷、变形和应力等因素。
通过计算这些参数，可以确定合适的弹簧尺寸，以满足悬架系统的性能要求。
5.弹簧末端设计：弹簧的末端设计决定了其与车辆其他部件的连接方式。
末端设计应考虑到弹簧的载荷传递和安装方式，确保弹簧在工作过程中的稳定性和可靠性。
6.弹簧预紧：弹簧在悬架系统中需要一定的预紧来保证其工作正常。
预紧的选择应根据悬架系统的工作条件、载荷要求和弹簧的特性来确定。
7.弹簧疲劳寿命评估：弹簧在长期使用过程中会产生疲劳，需要对其进行疲劳寿命评估。
通过使用合适的方法和标准，可以评估弹簧的疲劳寿命，以确保悬架系统的稳定性和安全性。
8.弹簧生产和质量控制：钢板弹簧的生产过程需要严格控制和检测，以确保其尺寸和性能的一致性。
在生产过程中，需要采用适当的工艺和设备来制造弹簧，并进行质量检查和测试，以保证其质量符合设计要求。
总之，钢板弹簧悬架设计的规范和原则涵盖了弹簧材料的选择、载荷计算、尺寸设计、末端设计、预紧、疲劳寿命评估和质量控制等方面。
设计者需要综合考虑悬架系统的需求和要求，制定合适的设计方案，并进行必要的验证和测试，以确保悬架系统在实际工作中的可靠性和性能。
悬架系统设计-板簧
145.49
0.00
7500～8500 1.83～2.08
0.00 100.00 110.00 107.00
13.80 20580000.00
0.36 8.00 0.25 1.28 46.55 4.70
0.00 8071.08
3.21 7.21
1.41
0.00
58158.68 11405.40
0.00
(N)
p2
验证负荷的确定(n)
P验
3、副簧计算
规格参数
（1）副簧输入参数
主片数
n1
R0*θ=L/2
R0(1-COSθ)=H0 L H0 θ G后轴静负荷×L轴距/(L轴距+/c12*h重 心高度) (轴荷-非簧载)/2
(f动绕度+f满载绕度)×σ比
σ夹U-Q满载/C刚度-△f
f满载绕度×σ比
Q×0.7 Q×1.3
36.25 18.125
20
R0K=R0+a
-120 120
4695.00 4703.00 4711.00 4719.00 4727.00
8 12.70
7.7
26.70
14 26.70
4695.00
2294
217.952423
1000
129
19.99995
88887.75044
设计模型有
许用90000-100000
修正弧高
1/Rk=σ0k/(E× ak)+1/R0K
COSθ
R0(1-COSθ)=H0
3603.469808 0.982506951 63.03567284
80.54
3131.816761 0.976863215 72.46017195
悬架设计
货车前悬架设计1 程序说明本程序是货车前悬架设计计算程序。
本文中，悬架的设计包括钢板弹簧的设计和减震器的设计。
设计时，首先根据已知参数和目标参数初步选定其余的参数，再根据约束条件优化选择参数，然后进行强度校核，如不符合强度要求，再重新选择设计参数。
本程序主要分为以下几个部分： 1.1 钢板弹簧的设计已知参数：前桥负荷G=22600N ，前桥簧下部分负荷Gu=3400N ，悬架的静挠度fc=96mm ，动挠度50mm ，轴距Wb=4060mm ，u 形螺栓中心距s=100mm 。
目标参数：弹簧刚度c=102N/mm 。
. 1.1.1钢板弹簧尺寸参数的确定满载弧高常取a f =10~20mm ，这里取a f =10mm 。
对于货车前悬架来说，钢板弹簧主片长度L=（0.26-0.35）轴距，这里L=0.3Wb 。
而钢板弹簧其余各片长度是基于实际钢板各片展开图接近梯形梁的形状原则得出。
叶片的端部结构采用矩形端部结构。
对于对称钢板弹簧，修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩()()3048J L ks c E σ⎡⎤=-⎣⎦，钢板弹簧总截面系数])[4/()(F W w 0w ks L σ-=，所以钢板弹簧的平均厚度: 00/2h W J p =。
有了p h 以后，再选钢板弹簧的片宽b ，片宽与片厚的比值b/p h 在6~10范围内选取，这里取10。
矩形断面等厚钢板弹簧的总惯性矩J0用下式计算，30/12J nbh =，根据此式，钢板弹簧片厚h 。
1.1.2 钢板弹簧的刚度验算采用共同曲率法对钢板弹簧的刚度进行验算，其公式为：)](/[6c 1131+=+-=∑k k nk k Y Y a E α，其中111++-=k k l l a ，∑==ki i J 1k /1Y ，∑+=+=111k /1Y k i i J 。
若得到的刚度与已知参数相差较大，则重新选择设计参数。
1.1.3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()0c a H f f f =++∆，钢板弹簧总成在自由状态下的曲率半径0208/R H L =。
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钢板弹簧悬架设计规范(提纲)
一、钢板弹簧钢断面参数(R=h/2, R=h, R=3h/4)
1．单面双槽钢
（1）断面积
（2）中性层位置
（3）惯性矩
（4）断面系数
（5）拉、压应力比
2．矩形断面钢
（1）断面积
（2）惯性矩
（3）断面系数
*主要（常用）规格列表，给出数值，供查用。
二、钢板弹簧总成基本特征参数
1．刚度（自由刚度，夹紧刚度）
（1）多片簧
（2）少片簧
2．比应力
（1）多片簧（根部应力）
（2）少片簧（a.根部应力；b.最大应力点应力）3．弧高
（1）夹紧弧高
（2）自由弧高
三、有关整车性能参数的校核
1．悬架固有频率
（1）静挠度
（2）固有频率（推荐值）
（3）两极刚度复式板簧的挠度和频率2．侧倾校核
（1）侧倾角刚度（a.板簧，b.稳定杆）
（2）侧倾力臂
（3）侧倾角（推荐值）
3．杆系的运动学校核
（1）板簧运动当量杆的计算
a.基线角
b.圆心位置
c.当量杆长度（半径）
d.相关点的平移
（2）纵拉杆与板簧运动干涉量计算（推荐限值）
（3）传动轴伸缩量与万向节夹角校核
4．制动时的纵扭干涉
（1）板簧纵扭特性
a.纵扭瞬心位置
b.纵扭角
（2）纯纵扭干涉引起的跑偏量
（3）纵扭与“点头”同时干涉的跑偏量5．轴转向效应
（1）当量杆斜度
（2）轴转向效应系数
四、强度校核
1．设计载荷下的平均静应力（推荐值）
（1）等比应力
（2）不等比应力
a.多片簧各片不等厚
b.少片簧
2．最大行程下的极限应力（推荐值）
（1）等比应力
（2）不等比应力
3．纵扭时应力校核（推荐值）
（1）制动
a.前簧
b.后簧（倒车）
（2）驱动后簧
4．卷耳应力校核（推荐值）
（1）制动
（2）驱动
五、钢板弹簧各单片的设计
1．多片簧各单片长度的确定
2．各单片弧高的确定
（1）总成弧高的选定
a.装车后满载弧高
b.装车后无载弧高
c.自由弧高与曲率半径
（2）各单片预应力的选定
a.预应力选取原则
b.自平衡条件
（3）各单片自由弧高和曲率半径的计算（多片簧，少片簧）
a.Rk
b.Hk
六、生产文件中有关参数的选定
1．预压缩行程
2．验证负荷
3．无载与设计负荷下的总成弧高
4．设计负荷下的刚度值及其测定点。