汽车设计任务钢板悬架设计.docVIP

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： 11级 学 号： 2011310343 姓 名： 黄林 指导教师： 韩继光⑴、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 序号 弹簧满载载荷 静挠度 伸直长度 U型螺栓中心距 有效长度 1 19200N 9.2cm 116cm 6cm 110cm 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。 ⑵、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 二、设计计算说明书 钢板弹簧片数取为10，确定其宽度b的计算： ⑴、确定其宽度b的计算 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。对于对称钢板弹簧： 式中，s为U形螺栓中心距（mm）；k为考虑U形螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数（如刚性夹紧，取k=0.5，挠性夹紧，取k=0）；c为钢板弹簧垂直刚度（N/mm），；δ为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数，再估计一个总片数,求得，然后用初定δ）E为材料的弹性模量。 其中， ，取，则，将其代入： =； 初取，取b=8=53.12mm. 根据得：； 片宽b对汽车性能的影响： 1.增大片宽，能增加卷耳强度，但当车身受侧向力作用倾斜时，弹簧的扭曲应力增大。 2.前悬架用宽的弹簧片，会影响转向轮的最大转角。片宽选取过窄，又得增加片数，从而增加片间的摩擦弹簧的总厚 3.推荐片宽与片厚的比值b/在6~10范围内选取。 查表确定b和h的值，使其符合国产型材规格尺寸，又因为的厚度一般不超过9.5mm，故取b=60mm , h=9mm。 钢板弹簧图如下：零件图（左），装配图（右） ⑵、 确定各片钢板长度 钢板弹簧长度L是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离,在总布置可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长些。 在下列范围内选用钢板弹簧的长度： 轿车：L=（0.40~0.55）轴距； 货车:前悬架：L=（0.26~0.35）轴距； 后悬架：L=（0.35~0.45）轴距。 应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下： 1,增加钢板弹簧长度L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。 2,在垂直刚度c给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。 3,刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。 4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。 本设计中L=1100mm 设主簧片长为，按钢板叠放顺序他们的长度依次、、…，则由于=，且各簧片等厚，其长度成等差数列，即，。其中，将代入得，，则各板长度为：、=1160mm、=、=、=、=、=、=、=、=。 ⑶ 、钢板弹簧刚度验算 在此之前，有关挠度增大系数δ、总惯性矩J。、片长和叶片端部形状等的确定都不够准确，所以有必要验算刚度。用共同曲率法计算刚度的前提是，假定同一截面上各片曲率变化值相同，各片所承受的弯矩正比于其惯性矩，同时该截面上各片的弯矩和等于外力所引起的弯矩。刚度验算公式为 ，其中；其中， 装配刚度时X=9a，