钢板弹簧行驶不能断裂(后板簧强度校核计算)

规格参数 主片数 副片数 主片中心距(cm） U形螺栓跨距(cm） 转耳半径(mm) 满载弧高(mm)计卷耳高度 动绕度(cm) 中性面与上表面距离（cm） 片厚(mm) 查表（average） 系数（主副比） 悬臂长度（cm）
n1 n2 L d r
σ夹c f
a h i k(2/13) l
载荷分配:副簧接触前主簧载荷 (n)
超载静应力（N/cm2） 满载静应力（N/cm2） 空载静应力（N/cm2）
(2)后板簧各尺寸参数计算 上转耳
1、各片长度计算
代号
σf σf σf
公式
各片长度之差(cm)
第一片 第二片 第三片 第四片 第五片 第六片
△L
L1 L2 L3 L4 L5 L6
(L-S)/(n0-n+1)
L-△L L-2△L L-3△L L-4△L
△f
用U形螺栓夹紧在车桥上的无载 荷弧高总成自由弧高确定(mm)
H夹u
σ夹U
(L-S)/(n0-n+1)
L-△L L-2△L L-3△L
H夹c+θ/c+△f H夹u-5
总成自由弧高(mm)
H0
H夹u+△H
自由曲率半径(cm) 自由曲率半径(cm)
展开长度(mm)
△H
σ0 R0 R0
最大应力
(4)图纸标注弧高和刚度值
σ夹U-Q满载/C刚度-△f
Q×0.7 Q×1.3
σmax×C/σ比
（5）最强在制动工况计算
后轴的动负荷(N)
G2d
后板簧单边动负荷N
P2d
后轮单边制动力N
T2
制动器制动力矩ncm
MK2
L轴距*G2/（L轴距＋hg×ф） (轴荷-非簧载)/2 0.5×ф×G2d T2×Rc
弹簧纵扭力矩N.cm
M2
0 0 0
16085.81862 6292.909312 设计模型有 5630.036519 200992.3037
282064.8296
33689.20005 许用122500 120.00
9.790072 11110.82865 许用39200
1.223759 7.413223
8213.630395 22000 5.057 5.857 0.9
σmax×C/σ比
100x75x8-(6)单面双槽
副片数 主片作用中心距(cm） 第一片修正长度 第二片修正长度 U形螺栓跨距(cm） 弹性模量 中性面与上表面距离（cm） 片厚(mm) 查表（average） 系数（主副比） 悬臂长度（cm） 满载弧高(cm) （2）性能参数计算 刚度（N/cm） 比应力（N/cm2/cm） 副簧接触时主簧的绕度(CM) 超载时绕度(cm)
1.83～2.08
2.34 3.75
140.46 225.15
231.25 全长(cm)
半长(cm)
装配预应力 (MPa)
正负应力值
各单片自由总成 时半径(mm)
21.25
10.625
σ0k
94
47
-80
94
47
-40
78.75 39.375
60
57.50
28.75
40
36.25 18.125
20
3603.469808 0.982506951 63.03567284
80.54
3131.816761 0.976863215 72.46017195
99.96
2688.858452 0.976080782 64.31539129
2622.434948 0.981619902 48.20061077
26521.81368 11510.90684 411502.8828 56289.53971 许用122500 13993.58848 许用39200 16209.52894
各单片的自由曲 率半径Rk(mm)
0.982506951
修正弧高
1/Rk=σ0k/(E× ak)+1/R0K
COSθ
R0(1-COSθ)=H0
σ 弹簧根部纵扭平均应力N/cm2 r
弹簧纵扭计算长度(cm) 弹簧根部总断面系数
Lr ∑w
转耳根部应力
σd
主片转耳断面系数cm3
w
主片断面积cm2
F
T2(RC+A1＋∑h)
（0.5×M1＋0.25P2d×Lr)/∑w L-d (n1+n2)×w T2×(（r＋a）/W+1/F)
最大驱动工况计算 后轮单边驱动力n 发动机最大输出扭矩Ncm 变速箱一挡速比 后桥主减速器速比 传动效率 后轴动负荷N 后簧垂直动负荷N 后簧纵向扭力矩NCM 弹簧根部纵扭平均应力 N/cm2 转耳根部应力N/cm2 转耳上勾应力N/cm2
2.00 6.00 135.00 15.00 17.50 30.00 9.60 0.50 10.00 0.61 1.28 63.75
5845
2570.00
4500～5500
1818.67 5921.32
10.42 4.63
1.80
3032
8415.00 3275.00
2.75
61698.35 27397.97 10662.91
(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
2738.858452 2748.858452
2194 217.952423
1300 129 19.99995
#REF!
#REF!
设计模型有
84242.61636
许用90000-100000
88.27
30.00 1818.67 8415.00 5890.5 10939.5 27089.70511
145.49
n2 L l l d E a g i k(2/8) l f
C2 σ f0 f1
满载时绕度(cm)
f2
空载时绕度(cm)
f3
超载静应力（N/cm2） 满载静应力（N/cm2） 空载静应力（N/cm2）
超载后偏频(Hz）
N
L/2-0.5x（d/2）
6×E×（n1＋n2）×i/(k1×L03) 12×E×a/(K(2×l)2) m/c m/c m/c
m/c σf σf σf （(C1+C2)/m1）0.5/2π
满载后偏频(Hz）
N
空载后偏频(Hz）
N
（(C1+C2)/m1）0.5/2π （(2*C1)/m1）0.5/2π
（3）后副簧各参数计算 1、各片长度计算
代号
公式
各片长度之差(cm)
△L
第一片
L1
第二片
L2
第三片
L3
第四片
L4
第五片
L5
2、总成自由弧高确定
2524.270113 0.986330203 34.50626059
2340.877368 0.989950747 23.52406891
2441.135206 0.994909041 12.42771968
2660.18582 2748.858452
0.998175588 0.999627813
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
7.7 4.70 0.00
全长(cm)
半长(cm)
装配预应力 (MPa)
17.14
8.57
σ0k
135.00
67.50
-90
135.00
67.50
-50
117.86
58.93
0
100.71
50.36
10
83.57
41.79
25
66.43
33.21
55
49.29
24.64
40
32.14
16.07
10
15.00
7.50
12.50
0.00
7500～8500 1.83～2.08
0.00 100.00 110.00 107.00
13.80 #REF!
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
1.56
0.00 93.60
T2' Me i1 i0 η G2d P2d M2 σr σd σd’
Me×i1×i0×η/2Rc
G2+2T2'hg/L (G2d-Gu2）/2 T2'(Rc+A1'+∑h') (0.5×M2+0.25×P2d×Lr)/∑W T2'×(（r＋a）/W-1/F) T2'×(（r＋a）/W+1/F)
公式
σ 装车夹紧状态无载荷总成弧
高
夹U
σ 装车夹紧状态载荷为满载总
成弧高
夹1.8
装车夹紧状态载荷为满载总 成刚度
C1.55
刚性曲线上两点负荷确定 p1
(N)
p2
验证负荷的确定(n)
P验
H0 (L/2)2/(2×H0)+H0/2
R0*θ=L/2
R0(1-COSθ)=H0 L H0 θ
(f动绕度+f满载绕度)×σ比
M
N/mm2
符号
Rc m1
m2
∑h1
∑h2 hg Gu1 Gu2 G1 G2 G1 G2
m2 m1 L ф
E
前桥超载簧下载荷
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
非线性变形量(mm)
△f
U形螺栓夹紧变形量(mm) △H
2、后主板簧计算
(1)后悬架输入参数
结果
35.7
6
6.7
落差6.7斜垫板 厚2.0
7.4
簧高11、斜垫板 2.09
7.7
0.98
250
350
2355
4140
1597
2033
1005
1275
2.6
0.7
20580000.00
21050.00 37900.00 13470.00 16830.00 10250.00 6550.00
12
16
8415.00 3275.00
0.06 0.08
11.60 17.51 22.71 10.98 3.92
1.00 1.00
修正
h 15.88 22.69
第七片
L7
L-5△L
第八片 第九片
L8
L-6△L
L9
L-7△L
2、总成自由弧高确定
夹紧满载弧高(mm)
H夹c
0
用U形螺栓夹紧在车桥上的无载 荷弧高总成自由弧高确定(mm)
H夹u
H夹c+θ/c+△f
σ 计卷耳总成夹紧弧高（mm）
夹U
总成自由弧高(mm)
H0
计卷耳总成自由弧高
σ0
H夹u+r H夹u+△H H0+r
4.85327径Rk(mm)
1/Rk=σ0k/(E× ak)+1/R0K
COSθ
9522.64
6303.56
3410.01
3760.82
4192.07
修正
第一第二θ= R0(1-COSθ)=HK 第一第二cosθ=
1.00 1.00 0.99 1.00 1.00
自由曲率半径(cm)
R0
(L/2)2/(2×H0)+H0/2
自由曲率半径(cm)
R0
后轴的动负荷(N)
后主副板簧单边动负荷(N)
最大应力
（3）图纸标注弧高和刚度 值
σ 装车夹紧状态无载荷总成弧
高
夹U
σ 装车夹紧状态载荷为满载总
成弧高
夹8.7
装车夹紧状态载荷为满载总 成刚度
C8.7
满载负荷
Q
刚性曲线上两点负荷确定 p1
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
后簧总片高 整车质心高度 前桥非簧载质量 后桥非簧载质量 前桥超载质量 后桥超载质量 前桥满载质量 后桥满载质量 后桥空载负荷
前轴空载负荷
轴距m
地面附着系数
弹性模量
单位
cm cm cm
cm cm M n n n n n n n n
载荷分配:副簧接触后主副簧共 同产生载荷(n)
载荷分配:满载时副簧载荷(n)
刚度（N/cm）
C1
比应力（N/cm2/cm）
σ
超载时绕度(cm)
f1
满载时绕度(cm)
f2
空载时绕度(cm)
f3
1350x75x10-(2/8)矩形断面
H夹c+Ф/2 经验确定
L/2-0.5x（d/2）
6×E×（n1＋n2）×i/(k1×L03) 12×E×a/(K(2×l)2) m/c m/c m/c
不计转耳到上表 面
70.77006529
88.27 86.77006529
104.27
2668.86
各单片自由总成 时半径(mm)
R0K=R0+a
-140 140
2668.86 2678.86 2688.858452 2698.858452 2708.858452 2718.858452
2728.858452