钢板弹簧材料力学分析@第六组.ppt

* * 钢板弹簧的材料力学分析 组员：洪华应、李俊颖、梁广基，莫智斌，陈威虒 在生活中有没有遇见过？ 钢板弹簧： 由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。当路面对轮子的冲击力传来时，钢板产生变形，起到缓冲、减振的作用，纵向布置时还具有导向传力的作用。非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。可见钢板弹簧是以弯曲曲为主要变形的构件。 思考？ 1、能在设计钢板弹簧时用一个钢块取代多片钢片吗？ 2、为何钢板弹簧是由上至下不等长的薄钢板叠加而成？ 多块钢片的优点 1、由多片曲率半径不同（钢板片愈长则曲率愈小），这 样每块钢板之间就有空间使钢片产生弹性变形。 2、抗弯强度分析（钢板弹簧需要较大的允许变形量） 　　将钢板弹簧简化为一根简支梁，并计算其抗弯刚度。 　　　再计算与这根梁截面高度不同，长宽都相等的厚长直梁，分析它的抗弯刚度。 可以见得，钢块的抗弯强度是钢片的２７倍！抗弯能力弱，而且在钢块的上部受压应力，下部受拉应力，容易扭裂！ 为何钢板弹簧是由上至下不等长的薄钢板叠加而成？ 进行材料力学分析，做出剪力图和弯矩图如下： 根据材料力学内力和应力分析知 ,危险截面在中间 ,弯矩由中点最大向两支座处逐渐减小,到支座处弯曲内力等于零。做成等截面梁,中间满足强度要求,近 两端部分的材料就得不到充分利用 ,也就是浪费了！所以把这个钢板弹簧设计成以下这样子： 汽车钢板弹簧的结构形式是材料力学中典型的等强度梁的例子。钢板弹簧可简化为简支梁,中间受集中力作用。可见钢板弹簧是以弯曲曲为主要变形的构件。根据材料力学内力和应力分析知 ,危险截面在中间 ,弯矩由中点最大向两支座处逐渐减小,到支座处弯曲内力等于零。做成等截面梁,中间满足强度要求,近 两端部分的材料就得不到充分利用 ,也就是浪费了。因此,在保证强度要求的同时,改变截面尺寸,使 其越向两端截面越小,有这种结构特点的梁 , 材料力学称等强度梁。所以,钢板弹簧就是等强度梁结构。当然 ,把它称为钢板弹簧 , 还是因为它具有提高弹性 , 使车架减小因振动而引起的冲击作用 。 * *