
弹簧设计计算软件
PQE-潘婧
2023年2月21日发(作者:操弟妹)1
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/T491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件
QCn29035-1991汽车钢板弹簧技术条件
QC/T517-1999汽车钢板弹簧用U形螺栓及螺母技术条件
GB/T4783-1984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
GB3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义
GB/T3730.2-1996道路车辆质量词汇和代码
GB/T3730.3-1992汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸
QC/T491-1999汽车筒式减振器尺寸系列及技术条件
GB/T12549-2013汽车操纵稳定性术语及其定义
GB7258-2017机动车运行安全技术条件
GB13094-2017客车结构安全要求
QC/T480-1999汽车操纵稳定性指标限值与评价方法
QC/T474-2011客车平顺性评价指标及限值
GB/T12428-2005客车装载质量计算方法
GB1589-2016道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值
GB/T918.1-1989道路车辆分类与代码机动车
JTT325-2013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。主要任务是传递作用在车轮
与车架之间的一切力与力矩,缓和由不平路面传给车架的冲击载荷,衰减由冲击载荷引起的承载系统的
振动,保证汽车的正常行驶。悬架结构、性能不仅影响汽车的行驶平顺性,还对操纵稳定性、燃油经济
性、通过性等多种整车性能有影响。
版本1.0Q/RK101-015-2018
2
悬架是整车的承载系统之一,其钢板弹簧设计能力的大小,直接关系到整车的承载能力。设计中保
证一定的使用寿命,重量轻,安全可靠。
汽车平顺性(乘坐舒适性)是汽车设计开发中的重要性能指标。悬架是影响整车行驶平顺性的主要
系统。悬架弹性特性、系统阻尼和非簧载质量是影响汽车平顺性的主要因素。在悬架设计中,力求保持
整车承载载荷范围内,固有频率变化尽可能小,具有适当的阻尼衰减振动,减小非簧载质量避免高频共
振。
悬架结构形式对汽车行驶稳定性有一定影响。悬架的布置要使整车具有不足转向特性,导向机构与转向
拉杆运动协调,前悬架的布置与刚度设计要考虑主销后倾角,避免前钢板弹簧在制动力作用下产生S
变形。同时尽量提高前后悬架的侧倾角刚度,降低侧倾中心高度,以利于提高汽车行驶稳定性。
5悬架设计流程概述
设计输入→整车设计目标→物理边界确定→主要部件性能指标确定→结构设计
6悬架的评价指标
客车行驶平顺性的评价指标:用测点位置垂直振动的等效均值
eq
L
来评价。
公式中:
eq
L
为等效均值(dB);为一定测量时间内的加权加速度均方根(m/s2)。
评价指标限值如表1所示:
表1QC/T474-2011客车平顺性等效均值限值(单位:分贝)
试验车速
城市客车其他客车
空气悬架其他悬架空气悬架其他悬架
30km/h≤106.0≤115.0————
60km/h————≤110.0≤112.5
90km/h————≤113.0≤115.0
注:悬架为驾驶员同侧后桥(驱动桥)正上方悬架。
6-
eq10
log20L
3
7设计输入
表2设计输入表
序号名称代号依赖性
(可无○必有●)
备注
1市场分析报告○
2项目建议书●
3产品概念报告○
4技术方案分析报告●
5产品信函●
6项目描述书●
主要获取信息:
a)产品市场定位及用户目标,使用区域,平原/山区
b)产品承载能力范围,整备质量、满载质量、超载质量
c)耐久性要求(可靠性里程)
d)平顺性及操稳性要求
e)标杆车型及悬架
表3输入信息表
序号名称内容及描述
1产品市场定位及用户目标
2使用区域(平原/山区)
3承载
能力
整备质量(Kg)
4满载质量(Kg)
5超载质量(Kg)
6耐久性要求
7平顺性及操稳性要求是否特殊说明
表4标杆样车公告参数表
品牌:车型代号:VIN;
公告型号1(●)公告型号2(○)公告型号3(○)
承载能力
整备质量(Kg)
满载质量(Kg)
超载质量(Kg)
板簧片数前板簧
后板簧
版本1.0Q/RK101-015-2018
4
表5标杆样车性能参数表(性能试验表——平顺、操稳、转向)
品牌:车型代号:VIN;
表6标杆样车结构参数表(检测后获得)
品牌:车型代号:VIN;
前悬架:(主要结构形式描述)
序号名称项目备注
1前钢板
弹簧总成
片数传统结构/少片簧/渐变刚度
结构长*宽*高
刚度自由/夹紧(S)S为夹紧距
弧高自由/夹紧(S)
安装倾角及方式
2减振器结构单筒/双筒
尺寸缸径、最大/最小尺寸,工作行程
阻尼速度特性
安装倾角及方式
3缓冲块尺寸总高/骨架,安装尺寸
动行程空车/满载
8悬架系统设计目标
a)承载性目标
b)平顺性目标
c)安全性目标
d)成本目标
e)总成重量目标
f)整车姿态目标
g)整车动行程目标
表7悬架系统设计目标
序号项目目标值备注
1承载性整备:
满载:
超载:
2平顺性前悬架偏频(空载/满载):
(静挠度/板簧刚度)
后悬架偏频(空载/满载):
版本1.0Q/RK101-015-2018
5
(静挠度/板簧刚度)
3安全性前簧应力(满载/超载):
后簧应力(满载/超载):
副簧应力(满载/超载):
4整车姿态整车倾角(空载)
整车倾角(满载)
5整车动行程前悬架动行程
6总成重量
7成本
9悬架系统结构参数的确定
a)前、后悬架系统结构形式(主要部件构成明细)
b)安装尺寸的确定
c)前后钢板弹簧最大工作空间确定(静挠度+动行程)
d)减振器工作行程范围确定
e)车架结构与悬架元件的物理接口
f)前后桥与悬架元件的物理接口
g)整车动行程确定(发动机油底壳与工字梁,前软垫与车架、后软垫与车架)
h)其他
附件:典型前悬架结构——附图1
典型后悬架结构——附图2
表8前悬架安装尺寸的确定
序号名称项目备注
1前钢板弹
簧总成
结构形式少片簧/普通多片簧
结构尺寸长*宽
安装倾角
前桥下沉量
前板簧夹紧距
板簧前固定支架
高度
前轮中心到车架
上平面距离
吊耳尺寸
2减振器结构
尺寸缸径、最大/最小尺寸,工
作行程
安装倾角及方式
版本1.0Q/RK101-015-2018
6
3缓冲块尺寸总高/骨架,安装尺寸
动行程空车/满载
4骑马螺栓直径
5板簧销直径
表9后悬架安装尺寸的确定
序号名称项目备注
1后钢板弹
簧总成
结构形式少片簧/渐变刚度簧/普通
多片簧
吊耳式/滑板式
结构尺寸长*宽
安装倾角
后板簧夹紧距
板簧前固定支架
高度
后轮中心到车架
上平面距离
吊耳尺寸
2后钢板弹
簧总成
副簧支点距长度
3
减振器结构
尺寸缸径、最大/最小尺寸,工
作行程
安装倾角及方式
4
缓冲块尺寸总高/骨架,安装尺寸
动行程空车/满载
5骑马螺栓直径
6板簧销直径
10钢板弹簧设计
10.1前板簧:
从上面的设计目标与安装尺寸中已得知质量参数、安装尺寸、板簧刚度,下面需进行板簧具体结构
设计。首先根据使用状况确定采用哪种板簧(少片簧、渐变刚度簧、多片簧),确定后用现有板簧设计
软件进行初步设计计算,结果如下表:
表10前悬架钢板弹簧计算
输入内容:
项目数值项目数值
满载前轮轴荷Yjc(kg)卷耳内径d(mm)
版本1.0Q/RK101-015-2018
7
满载簧上载荷Fw(N)弹簧销直径d1(mm)
满载弧高fa(mm)U型螺栓中心距S(mm)
钢板弹簧总片数N弹簧固定点至路面距离hc(mm)
与主片等长的片数(含主
片)
非工作长度系数k
板簧宽度b(mm)钢板弹簧截面修正系数δ
路面附着系数φ材料弹性模量E(MPa)
输出内容:
检验刚度Cj(N/mm)挠度系数
装配刚度Cz(N/mm)静应力(MPa)
悬架静挠度fc(mm)比应力(MPa/mm)
偏频f(Hz)极限挠度下的最大应力(MPa)
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa)
弹簧销挤压应力(MPa)
前钢板弹簧:
片序长度宽度厚度预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处应力(MPa)
1
2
3
各状态对比表:
簧载质量(N)静挠度fc(mm)偏频f(Hz)弧高fa(mm)静应力(MPa)
整备
满载(如1.5T)
超载(如2.5T)
10.2后板簧和副簧:
从上面的设计目标与安装尺寸中已得知质量参数、安装尺寸、板簧刚度,需进行板簧具体结构设计。
对于主副簧结构,首先确定副簧起作用点,一般按平均载荷法和比例中项法。对于平顺性要求较高
的车型用比例中项法,对于经常超载的车型用平均载荷法。具体数值的确定应核算主簧和副簧的应力,
使他们有尽量相当的寿命。
表11后主簧计算
输入内容:
项目数值项目数值
满载后轮轴荷Yjc(kg)卷耳内径d(mm)
版本1.0Q/RK101-015-2018
8
满载主簧上载荷Fw(N)弹簧销直径d1(mm)
满载弧高fa(mm)U型螺栓中心距S(mm)
钢板弹簧总片数N弹簧固定点至路面距离hc(mm)
与主片等长的片数(含主片)非工作长度系数k
板簧宽度b(mm)钢板弹簧截面修正系数δ
路面附着系数φ材料弹性模量E(MPa)
输出内容:
后主簧检验刚度Cj(N/mm)挠度系数
后主簧装配刚度Cz(N/mm)静应力(MPa)
悬架静挠度fc(mm)比应力(MPa/mm)
偏频f(Hz)极限挠度下的最大应力(MPa)
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa)
弹簧销挤压应力(MPa)
后主簧:
片序长度宽度厚度预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处应力(MPa)
1
2
3
各状态对比表:
簧载质量(N)静挠度
fc(mm)
偏频
f(Hz)
弧高
fa(mm)
静应力
(MPa)
备注
整备
满载(如1.5T)
超载(如2.5T)
表12后副簧计算
输入内容:
项目数值项目数值
满载后轮轴荷Yjc(kg)板簧宽度b(mm)
满载副簧上载荷Fw(N)U型螺栓中心距S(mm)
满载弧高fa(mm):钢板弹簧总片数N
输出内容:
后副簧检验刚度Cj(N/mm)挠度系数
版本1.0Q/RK101-015-2018
9
后副簧装配刚度Cz(N/mm)静应力(MPa)
悬架静挠度fc(mm)比应力(MPa/mm)
偏频f(Hz)极限挠度下的最大应力(MPa)
后副簧:
片序长度宽度厚度预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处应力(MPa)
1
2
3
各状态对比表:
簧载质量(N)静挠度
fc(mm)
偏频
f(Hz)
弧高
fa(mm)
静应力
(MPa)
备注
整备
满载(如1.5T)
超载(如2.5T)
10.3钢板弹簧销
钢板弹簧销的强度在弹簧设计时同步得到校核,同时确定钢板弹簧卷耳直径。现在钢板弹簧销材料
一般选用45#、40Cr。
10.4钢板弹簧衬套
钢板弹簧卷耳内的衬套有:金属、橡胶、聚氨酯、塑料等几种。
双金属衬套一般适合中重型车,配合油脂润滑系统;橡胶衬套广泛用于小型车辆,承受力不大但能
很好地吸收振动;聚氨酯衬套随着改良性能的提高,其承载能力和弹性性能都能很好的满足使用要求,
进几年在轻卡上广泛应用;塑料衬套由于成本较低,在低速汽车上大量应用。
11悬架系统验证与试验项目
11.1动力学模型分析与验证
车辆平顺性分析
凸块路面冲击响应分析
随机路面激励响应分析
输入:
输出:
悬架K&C分析
轮跳工况下的悬架运动学分析
侧倾工况下的悬架运动学分析
转向工况下的悬架运动学分析
悬架静力学柔度分析
输入:
版本1.0Q/RK101-015-2018
10
输出:
11.2整车性能试验项目与可靠性试验项目
试验任务书内容:
11.3钢板弹簧台架试验项目
试验任务书内容:
11.4减振器台架试验项目
试验任务书内容:
11.5悬架软垫台架试验项目
试验任务书内容:
输出参数表
表13整车公告相关参数表
品牌:车型代号:
公告型号1(●)公告型号2(○)公告型号3(○)
承载能
力
整备质量(Kg)
满载质量(Kg)
超载质量(Kg)
板簧片
数
前板簧
后板簧
表14前后悬架部件图纸及明细表
内容目标要求设计、验证结果备注
设
设
计
依
据
和
原
则
产品信函(或项目描述书)
根据整车的使用情况
(含道路状况、使用
条件及用户群体等)
确定悬架系统的总体
方案,为系统各零部
件的选型提供依据;
整车参数
根据整车参数,初步
分析各所选悬架零部
件与整车匹配的合理
性;
零
部
件
选
型
悬
架
系
统
钢
板
弹
簧
选型(悬架形式,对于非独
立悬架需确定多片簧、少片
簧、渐变刚度等钢板弹簧形
式)
根据整车档次、使用
区域、用户群体、工
作状况及悬架本身的
特点等因素确定悬架
的结构型式
版本1.0Q/RK101-015-2018
11
及
系
统
匹
配
性
能
总
成
安
安
装
连
接
要
求
板簧的安装尺寸
根据整车轴距等参数
初步确定板簧宽度、
片数、片厚的主要安
装参数
板簧夹紧距离
车桥设计参考
板簧托距
板簧安装方式
性
能
要
求
板簧刚度
基本要求
板簧强度
整车侧倾稳定性
板簧卷耳强度
板簧极限强度
确定板簧具体参数
板簧不同状态下的弧高
不同工况下前后簧频率
板簧重量和价格
整车前后倾角
减
振
器
总
成
安
安
装
连
接
要
求
上安装点位置车架和车桥设计参考
下安装点位置
上下运动的极限行程
前后运动的极限行程
左右运动的极限行程
性
能
要
求
减振器的阻尼基本性能
工作缸直径
不同速度下的压缩力
不同速度下的复原阻力
减振器吊环的连接方式由轴荷、板簧刚度、
工作缸径参考
减振器吊环的缓冲垫尺
寸
缓
缓
冲
块
总
成
安
安
装
位
置
尺
寸
安装方式车架、纵梁、钢板弹
簧设计参考
缓冲块骨架高度
缓冲块总高度
缓冲块橡胶弹性曲线
版本1.0Q/RK101-015-2018
12
性
能
要
求
缓冲块橡胶弹性曲线
橡胶的性能要求
橡胶与骨架粘结强度要
求
悬
支
架
安
装
连
接
尺
寸
及
性
能
要
求
支架与纵梁的安装位置满足装车要求
支架的形状设计
支架的强度校核
其
其
他
附
件
安
安
装
连
接
尺
寸
骑马螺栓直径车型轴荷、车桥设计
参考
板簧轴销板簧各种工况的卷耳
强度要求
板簧衬套轴荷的载重参考
系
统
匹
配
性
能
要
求
空载整车前后倾角
满载整车前后倾角
0.4g侧倾角
前后悬架的频率及比值
整车的最大频率
前后悬架铁碰铁时,前
后钢板弹簧的强度校核
前后悬架铁碰铁时,减
振器的极限位置校核
在整车各子系统中,悬架系统的型式、布置、性能参数的不同,对整车的各种性能尤其是行驶平顺
性有着直接地影响。汽车虽然是一个多质量的复杂振动系统,在理论计算时,我们可利用限制振动质量
的部分位移方法,将其简化成一个自由度的振动系统,此时求得的频率为复杂振动之偏频,公式为:
版本1.0Q/RK101-015-2018
13
ω1=C1L/M1(L2+εL1)
ω2=C2L/M2(L1+εL2)
式中C1、C2——前、后悬架刚度;M1、M2——前、后悬架簧载质量;L——汽车轴距;L1、L2——
质量重心至前后轴距离;ε——质量分配系数;
ε=1时,前后轴上车身点的振动不存在联系,此时的偏频为ω1=C1/M1、ω2=C2/M2。
车身振动固有频率n以每周多少赫兹表示,则n=
1
2π
C/M公式(2-1)
从上述公式中可以看出,车身振动固有频率n,主要由簧载质量M、悬架刚度C决定。在悬架设计中,
通常把力和变形的关系曲线,称为悬架的弹性特性曲线。
图1中a)所示的曲线特性为线性弹性特性,即悬架变形与所受载荷成正比,因此其悬架刚度C是
常数。由公式(2-1)可知,车身振动的频率随载荷而变化,一般的前悬架采用普通钢板弹簧时,弹性特
性即如此。
图1弹性特性曲线
图1中b)所示的弹性特性曲线,为变刚度悬架的非线性弹性特性,由于刚度C随载荷而改变,可
以使得在载荷变化时,保持车身的固有频率不变,从而获得良好的汽车行驶平顺性。这时,在曲线上任
意点M满足:
P/CM=fc
式中P——特性曲线上任意点M的载荷;CM——任意点M的悬架刚度;fc——在静载荷Pc时,为良
好平顺性所要求的悬架静挠度。
需要说明的是,理想的弹性特性曲线上任意点M的静挠度fc是相等的,车身的固有频率不变;这
种等频特性,在主动控制悬架系统中(如空气悬架、油气悬架)由电脑系统智能控制是可以实现的。独
立悬架系统中可以通过合理选择导向杆系的运动关系,使线性的弹性元件在车轮接地点上转化为非线性
的悬架特性。在非独立悬架结构中,可以采用组合方式构成复式弹簧,或加装橡胶弹簧及限位块等措施,
使弹性元件本身具有一定的非线性特性。
表15前悬架钢板弹簧计算
输入内容:
项目数值项目数值
版本1.0Q/RK101-015-2018
14
满载前轮轴荷Yjc(kg)卷耳内径d(mm)
满载簧上载荷Fw(N)弹簧销直径d1(mm)
满载弧高fa(mm)U型螺栓中心距S(mm)
钢板弹簧总片数N弹簧固定点至路面距离hc(mm)
与主片等长的片数(含主片)非工作长度系数k
板簧宽度b(mm)钢板弹簧截面修正系数δ
路面附着系数φ材料弹性模量E(MPa)
输出内容:
检验刚度Cj(N/mm)挠度系数
装配刚度Cz(N/mm)静应力(MPa)
悬架静挠度fc(mm)比应力(MPa/mm)
偏频f(Hz)极限挠度下的最大应力(MPa)
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa)
弹簧销挤压应力(MPa)
钢板弹簧:
片序长度宽度厚度预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处应力(MPa)
1
2
3
各状态对比表:
簧载质量(N)静挠度fc(mm)偏频f(Hz)弧高fa(mm)静应力(MPa)
整备
满载(如1.5T)
超载(如2.5T)
前悬架钢板弹簧计算:
*****原始数据*****
--------------------------------------------------------------------
满载前轮轴荷Yjc(kg):1480.0
满载簧上载荷Fw(N):6345.5
路面附着系数φ:.8
材料弹性模量E(MPa):.21E+06
非工作长度系数k:.50
钢板弹簧截面修正系数δ:.92
版本1.0Q/RK101-015-2018
15
满载弧高fa(mm):5.0
钢板弹簧总片数N:7
与主片等长的片数(包括主片):2
板簧宽度b(mm):70.0
卷耳内径d(mm):32.0
弹簧销直径d1(mm):16.0
U型螺栓中心距S(mm):80.0
弹簧固定点至路面距离hc(mm):377.0
--------------------------------------------------------------------
*****计算结果*****
板簧各片长度、厚度、自由状态曲率半径和弧高(mm)
--------------------------------------------------------------------
片号长度厚度自由状态曲率半径自由状态弧高
--------------------------------------------------------------------
11200.08.02800.064.3
21200.08.02549.470.6
31020.08.02391.254.4
4830.08.02298.937.5
5640.08.02259.322.7
6460.08.02267.111.7
7270.08.02323.43.9
--------------------------------------------------------------------
悬架性能
--------------------------------------------------------------------
检验刚度Cj(N/mm):94.37
装配刚度Cz(N/mm):102.73
悬架静挠度fc(mm):61.77
偏频f(Hz):2.04
--------------------------------------------------------------------
钢板弹簧应力
--------------------------------------------------------------------
挠度系数:1.26
静应力(MPa):366.7
比应力(MPa/mm):5.9
极限挠度下的最大应力(MPa):733.3
版本1.0Q/RK101-015-2018
16
极限工况下的最大应力(MPa):938.2
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa):248.6
弹簧销挤压应力(MPa):2.8
--------------------------------------------------------------------
钢板弹簧单片应力
--------------------------------------------------------------------
片号预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处力(N)接触点处应力(MPa)
--------------------------------------------------------------------
1-50.0449.63172.8.0
2-20.5297.32573.3310.2
31.3289.22593.7330.0
415.4286.42674.9340.3
521.8294.72818.7339.7
620.5285.92995.8381.2
711.5476.53744.8476.5
--------------------------------------------------------------------
表16后主簧计算
输入内容:
项目数值项目数值
满载后轮轴荷Yjc(kg)卷耳内径d(mm)
满载主簧上载荷Fw(N)弹簧销直径d1(mm)
满载弧高fa(mm)U型螺栓中心距S(mm)
钢板弹簧总片数N弹簧固定点至路面距离hc(mm)
与主片等长的片数(含主片)非工作长度系数k
板簧宽度b(mm)钢板弹簧截面修正系数δ
路面附着系数φ材料弹性模量E(MPa)
输出内容:
后主簧检验刚度Cj(N/mm)挠度系数
后主簧装配刚度Cz(N/mm)静应力(MPa)
悬架静挠度fc(mm)比应力(MPa/mm)
偏频f(Hz)极限挠度下的最大应力(MPa)
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa)
弹簧销挤压应力(MPa)
后主簧:
片序长度宽度厚度预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处应力(MPa)
1
版本1.0Q/RK101-015-2018
17
2
3
各状态对比表:
簧载质量(N)静挠度
fc(mm)
偏频
f(Hz)
弧高
fa(mm)
静应力
(MPa)
备注
整备
满载(如1.5T)
超载(如2.5T)
表17后副簧计算
输入内容:
项目数值项目数值
满载后轮轴荷Yjc(kg)板簧宽度b(mm)
满载副簧上载荷Fw(N)U型螺栓中心距S(mm)
满载弧高fa(mm)钢板弹簧总片数N
输出内容:
后副簧检验刚度Cj(N/mm)挠度系数
后副簧装配刚度Cz(N/mm)静应力(MPa)
悬架静挠度fc(mm)比应力(MPa/mm)
偏频f(Hz)极限挠度下的最大应力(MPa)
后副簧:
片序长度宽度厚度预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处应力(MPa)
1
2
3
各状态对比表:
簧载质量
(N)
静挠度
fc(mm)
偏频
f(Hz)
弧高
fa(mm)
静应力
(MPa)
备注
整备
满载(如1.5T)
超载(如2.5T)
版本1.0Q/RK101-015-2018
18
*****原始数据*****
--------------------------------------------------------------------
满载后轮轴荷Yjq(kg):2955.0
满载簧上载荷Fw(N):9000.0
满载悬架载荷F(N):12999.7
空载悬架载荷F0(N):2484.3
路面附着系数φ:.8
材料弹性模量E(MPa):.21E+06
非工作长度系数k:.50
钢板弹簧截面修正系数δ:.92
满载弧高fa(mm):.0
钢板弹簧总片数N:7
与主片等长的片数(包括主片):2
板簧宽度b(mm):70.0
卷耳内径d(mm):32.0
弹簧销直径d1(mm):16.0
U型螺栓中心距S(mm):130.0
弹簧固定点至路面距离hc(mm):460.0
--------------------------------------------------------------------
*****计算结果*****
板簧各片长度,厚度,自由状态曲率半径和弧高(mm)
--------------------------------------------------------------------
片号长度厚度自由状态曲率半径自由状态弧高
--------------------------------------------------------------------
11200.08.02821.963.8
21200.08.02254.679.8
31020.08.01963.066.3
4830.08.01811.347.5
5640.08.01749.929.3
6460.08.01761.915.0
7270.08.01850.34.9
--------------------------------------------------------------------
悬架性能
--------------------------------------------------------------------
主簧检验刚度Cj(N/mm):94.37
版本1.0Q/RK101-015-2018
19
主簧装配刚度Cz(N/mm):108.40
悬架装配刚度(N/mm):245.83
主簧静挠度(mm):83.03
悬架静挠度fc(mm):52.88
偏频f(Hz):2.20
--------------------------------------------------------------------
钢板弹簧应力
--------------------------------------------------------------------
挠度系数:1.26
静应力(MPa):514.8
比应力(MPa/mm):6.2
极限挠度下的最大应力(MPa):1029.5
极限工况下的最大应力(MPa):1150.8
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa):263.5
弹簧销挤压应力(MPa):4.0
--------------------------------------------------------------------
钢板弹簧单片应力
--------------------------------------------------------------------
片号预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处力(N)接触点处应力(MPa)
--------------------------------------------------------------------
1-127.0627.34500.0.0
2-52.1412.73624.5436.9
33.3400.03665.1466.3
439.1393.13806.6484.3
555.4398.24073.7491.0
652.1353.64493.9571.8
729.3639.56821.0639.5
--------------------------------------------------------------------
No.2后悬架钢板弹簧副簧计算
*****原始数据*****
--------------------------------------------------------------------
满载后轮轴荷Yjq(kg):2955.0
满载簧上载荷Fw(N):3999.7
满载悬架载荷F(N):12999.7
空载悬架载荷F0(N):2484.3
路面附着系数φ:.8
版本1.0Q/RK101-015-2018
20
材料弹性模量E(MPa):.21E+06
非工作长度系数k:.50
钢板弹簧截面修正系数δ:.92
满载弧高fa(mm):.0
钢板弹簧总片数N:5
与主片等长的片数(包括主片):2
板簧宽度b(mm):70.0
卷耳内径d(mm):32.0
弹簧销直径d1(mm):.0
U型螺栓中心距S(mm):130.0
--------------------------------------------------------------------
*****计算结果*****
板簧各片长度,厚度,自由状态曲率半径和弧高(mm)
--------------------------------------------------------------------
片号长度厚度自由状态曲率半径自由状态弧高
--------------------------------------------------------------------
1850.06.51745.851.7
2850.06.52443.837.0
3660.06.53215.216.9
4500.06.53593.28.7
5340.06.53215.24.5
--------------------------------------------------------------------
悬架性能
--------------------------------------------------------------------
副簧检验刚度Cj(N/mm):110.72
副簧装配刚度Cz(N/mm):137.43
悬架装配刚度(N/mm):245.83
副簧静挠度(mm):29.10
悬架静挠度fc(mm):52.88
偏频f(Hz):2.20
--------------------------------------------------------------------
钢板弹簧应力
--------------------------------------------------------------------
挠度系数:1.20
静应力(MPa):321.8
比应力(MPa/mm):11.1
版本1.0Q/RK101-015-2018
21
极限挠度下的最大应力(MPa):643.6
极限工况下的最大应力(MPa):768.2
钢板弹簧卷耳根部应力(MPa):263.5
弹簧销挤压应力(MPa):4.0
--------------------------------------------------------------------
钢板弹簧单片应力
--------------------------------------------------------------------
片号预应力(MPa)固定端应力(MPa)接触点处力(N)接触点处应力(MPa)
--------------------------------------------------------------------
1134.0365.21999.9.0
222.3219.01499.9289.1
3-44.7238.11630.2264.6
4-67.0250.21700.8276.0
5-44.7388.21822.3388.2
----------------------------------------------------------------