低速载货汽车车架及悬架系统设计

低速载货汽车车架及悬架系统设计摘要：本课题结合生产生活的实际情况，低速载货汽车一般是对载重比较轻，主要任务是对参数确定，结构进行确定，遵循科学的、合理的计算过程，对车架和悬架进行合理的安排和布置，最终能够保证汽车行驶的稳定性。车架和悬架的结构设计需要满足实际情况，应在保证刚度和强度的条件下，尽可能减少汽车的车架和悬架自重，采用的结构必须简单，比较经济实惠，还要维修改装起来比较简便，有足够的空间的安装所有的零部件，保证汽车的良好性能。低速载货汽车的设计过程中，需要进行受力分析，在受力分析中要应用合理的公式，经过计算，最终得到合理的一个完整的车架和悬架系统。关键词：低速货车，车架，悬架，设计IThedesignofLow-speedtrucksframeandsuspensionframesystemAbstract：Thistopicincombinationwiththeactualsituationofproductionandliving,low-speedtruckisgenerallyontheloadislight,themaintaskistoparameters,structureisdetermined,followthescientific,reasonablecalculationprocess,carryonthereasonablearrangementofframeandsuspensionandarrangement,andeventuallybeabletoguaranteethestabilityofthecar.Chassisandsuspensionstructuredesignneedstomeettheactualsituation,shouldbeundertheconditionofguaranteeofstiffnessandstrength,asfaraspossiblereduceautomobilechassisandsuspensionself-respect,thestructuremustbesimple,moreeconomicalandpractical,andmaintenanceofmodifiedsimple,thereisenoughspacetoinstallallthepartsandcomponents,toensuregoodperformanceofthecar.Low-speedtruckdesignprocess,theneedforforceanalysis,toapplythereasonableformulainthestressanalysis,throughcalculation,finallygetreasonableacompletechassisandsuspensionsystem.Keywords：LowSpeed,Truck,Frame,Suspension,DesignII目录1绪论11.1车架的发展11.2悬架的发展22总体方案论证32.1设计选型原则32.1.1车架的设计方案32.1.2悬架的设计方案32.1.3整体设计方案32.2设计内容43主要尺寸参数的选定53.1外廓尺寸53.2质量参数53.2.1装载质量53.2.2整备质量53.2.3满载质量53.2.4车架宽度53.2.5轴距L64车架总成设计74.1车架的结构设计74.1.1纵梁形式的确定74.1.2横梁形式的确定74.1.3纵梁与横梁的连接84.2车架的技术要求85车架的设计计算105.1车架的计算105.1.1纵梁弯曲应力105.1.2局部扭转应力115.1.3车架扭转时纵梁应力115.2车架载荷分析125.2.1对称的垂直动载荷12III5.2.2斜对称的动载荷125.3车架弯曲强度的计算125.3.1受力分析135.3.2弯矩的计算135.3.3强度验算155.4车架扭转应力的计算165.4.1受力分析165.4.2求最大扭矩176悬架的总成设计196.1悬架的设计要求196.2钢板弹簧196.3悬架主要参数的确定206.3.1悬架静挠度206.3.2悬架的动扰度216.3.3悬架弹性特性216.3.4后悬架主、副簧刚度的分配226.3.5悬架侧倾角刚度及及其在前、后轴的分配236.4钢板弹簧的设计236.4.1钢板弹簧的布置方案236.4.2钢板弹簧主要参数的确定236.4.3钢板弹簧各片长度的确定256.4.4钢板弹簧的刚度验算257结论26参考文献27致谢2911绪论汽车的车架和悬架结构对汽车而言都是非常重要的，它们的性能、刚度、强度等因素，都是影响汽车在行驶过程中的稳定性、安全系数。现在大多数的车架是整个汽车的骨架。车价能够起连接和支撑的作用，连接汽车关键部位的零部件，车厢和地面也给车架一定的力，所以车架的结构设计要保证其强度和刚度，以使装在其上面的关键部件之间相对位置的变动最少并且使车身的形变量降到最低，车架的刚度不足会引发很多问题，使汽车各方面的性能下降，引起事故或者问题。现今社会，生产厂家对于降低汽车自重和节约成本越来越看重。当汽车行驶在复杂的道路上时，各个零部件应该密切配合，有机的组成一个整体，确保车辆在行驶过程中能够安全、稳定。当汽车在崎岖不平的道路上前进时，车价的受力分析等条件也比较复杂；车架的位置应尽量靠近地面，可以降低重心高度，增加汽车在行驶过程中的稳定性。悬架位于车架与车桥之间，起连接作用，并且可以传递力和力矩。在设计过程中，需要注意以下的条件：a选择合理的尺寸和型号的零件来布置位置。b.使汽车保持良好的行驶和驾驶性能。c工作原理简单、安全系数要高、安装和调试方便。d尽可能减少费用，使用标准的通用件。e在保证刚度和强度的条件下，尽量去减少悬架的质量。f其它有关产品技术规范和标准。目前，农用运输车生产效率较低，技术水平低下，质量和维修服务水平差，价格较高，不能满足市场的需求，而市场急需的高质量经济型载货汽车不能满足需求。结合实际生产生活需求，对低速载货汽车的车架和悬架进行了详尽的设计。1.1车架的发展早期汽车的车架，几乎都是由笼状的钢骨梁柱所构成的，用两根纵梁和左右相连的横梁构成。由于钢骨设计的车架必须通过许多连接点来连结主梁和副梁，加之笼状结2构车架无法腾出较大的空间，制造过程比较麻烦，耗费的人力物力较大。随后便出现了单体车架，笼状的钢骨车架也被单体车架代替，这种单体车架一般以“底盘”称之。伴随社会和科技的发展，节约成本，制造可靠和稳定的工艺也越来越成为众多制造商所追求的目标，只有对车价的结构进行优化设计，才能提高车架的稳定性和驾驶安全性。我国汽车行业在近几年来也在飞速发展着，具备了一定的研发和制作工艺，对各种类型的车价都可以用自己的技术制作出来，得到许多国内外同行业人士的认可。1.2悬架的发展为了保证汽车在行驶过程中能够平稳、安全的行驶，安全度高、稳定性好、智能程度高的悬架结构将是今后悬架结构的趋势。悬架结构一共有以下三种结构:（1）被动悬架：最原始的的悬架结构就是被动悬架，但是被动悬架的阻尼和刚度是固定的，安全系数高，比较可靠、成本低而且不消耗而且可以节省能量，其研究价值比较高，所以我国特别注意对被动悬架的研究。（2）半被动悬架：执行策略和执行器的研究是这种悬架的只要研究方向。通过改变节流器调节阻尼和改变减震液的粘性是调节阻尼的两种方式。改变减震液的粘度，是比较简单，费用廉价，噪音比较低的方式，一般采用这种方式来调节阻尼。（3）主动悬架：主动悬架是通过感应路面状态和汽车的运动速度等状况，使汽车调节成自身所需的刚度和阻尼，使其达到最好的运动状态。主动悬架可以根据车身的高度，转向速度、制动信号等信号，由电子信号来控制悬架系统，来保证汽车的稳定性和安全性，达到最好的驾驶效果。32总体方案论证2.1设计选型原则2.1.1车架的设计方案车架根据纵梁的可以分为以下几种结构：a周边式车架，用于中级及其以上的轿车；bX形车架，一般被轿车采用；c梯形车架，梯形车架是由纵梁和横梁组成。其中纵梁有两根，横梁有若干根。其优点是结构简单，易于安装和改装，在平时的生活中简易方便并且很常见。d计量式车架；e综合式车架；结合以上的方案和实际情况，最终确定方案c。2.1.2悬架的设计方案低速载货汽车的悬架结构可以分为以上三种结构：a前轮和后轮部分全都采用非独立悬架；b前轮采用独立悬架，后轮采用非独立悬架；c前轮和后轮全部采用独立悬架；非独立悬架采用的结构是：用一根轴可以连接左右车轮。独立悬架是左右车轮连接各自的悬架结构。结合生产实际以及课题的要求，可以选择a方案。由于设计的是低速载货汽车，悬架均应该用纵置钢板弹簧。并设置缓冲块，可以降低车轴对车架的作用力，并且防止弹簧的形变。42.1.3整体设计方案通过对比不同的结构进行对比，最终得出：车架可以采用梯形的，悬架可以采用钢板弹簧的非独立悬架结构。2.2设计内容主要设计的内容有：a.参与总体设计；b.车架、悬架结构分析和设计参数的确立；c.车架、悬架结构设计。53主要尺寸参数的选定3.1外廓尺寸我国对低速载货汽车的限制尺寸是：总高不超过2.05m；总宽不超过2m；总长超过6m，参考这些参数，最终确定车架的外廓尺寸。3.2质量参数3.2.1装载质量因为课题研究的是低速载货汽车，所以根据要求取装载质量=1500kgGm3.2.2整备质量汽车的装载量与整备质量之比/称为汽车的整备质量利用系数。总Gm00m结低速载货汽车的质量参数，所以可以得出汽车的装备质量：kg1875./58./0属于低速载货汽车，最终确定装备质量为。023.2.3满载质量kgmGa3503.2.4车架宽度在设计车架的过程中，通过确定汽车的宽度，车架的头部和尾部需要从多角度、多方面去考虑。尽可能保证车辆在行驶过程中的稳定性。车辆应尽可能宽些，前后宽度保持相等，根据设计的实际要求，低速载货汽车的车架应取的6宽度为860mm。3.2.5轴距L根据低速载货汽车的设计要求，低速载货汽车的轴距最终参数确定为2800mm。74车架总成设计4.1车架的结构设计车架在设计过程中，应尽可能保证工艺的简单性，还有使用的实际效果，尽可能降低噪音，提高使用寿命，有足够的刚度和强度来保证汽车在行驶中的稳定性，并且降低重心，节约成本，保证质量。图4.1车架结构示意图4.1.1纵梁形式的确定纵梁是车架的主要受力部位，需要承受较大的弯曲应力。车架纵梁根据截面形状分有工字梁和槽形梁。由于槽形梁结构简便，抗压能力强。另外根据低速载货汽车的车架结构，纵梁采用直线形结构。这样不仅能够降低纵梁的高度，减轻车身的自重，提高抗压能力，保证车辆行驶的稳定性，而且工艺简便。材料应该选取16Mn低合金钢，16Mn低合金钢的可塑性、稳定性较高，是应用最广泛的低合金钢，综合机械性能良好,正火可提高塑性，韧性及冷压成型性能。4.1.2横梁形式的确定左、右纵梁的链接采用的是横梁的方式连接，是车价不可缺少的部分。横梁的位置和承受压力的大小，将对纵梁承受能力产生特别大的影响，所以对衡量的要求对特别高。根据长时间的科学实验得出，如果增加横梁的承受能力，可以增加整个车8价的承受能力，但是纵梁的承受能力会一定影响；如果不加大横梁，如果横梁的数量过多，会产生反作用。所以要选择合适的横梁数量，并不是越多越好。一些关键的部件往往会安装在横梁上，所以对横梁的设计要求很高，需要满足在安装上的要求，要有足够的空间安装零部件。横、纵梁的断面形状、横梁的数量以及两者之间的连接方式，对车机架的扭转刚度有大的影响。纵、横梁材料的选用有以下三种：车架A：箱型纵梁、管型横梁，横、纵梁间采用焊接连接，扭转刚度最大。车架B：槽型纵梁、槽型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度适中。车架C：槽型纵梁、工字型横梁，横、纵梁间采用铆接连接，扭转刚度最小。针对以上三种车价最终确定选择车架B。本次设计一共要选择六根横梁。4.1.3纵梁与横梁的连接载货汽车则多以铆钉连接（见下图）。铆钉链接可以消除峰值应力，所以在载货汽车中广为应用，安全系数比较高。图4.2车架铆接示意图铆钉链接时应注意的情况有以下几点：a.尽量使铆钉的中心线与构件的端面重心线重合；b.铆接厚度一般不大于5d；c.应尽量使用同一种铆钉；d.铆钉尽量应交错，尽量减少同一截面上的铆钉孔的数量；4.2车架的技术要求9a.两纵梁之间距离为mm，车架前横梁和转向器应取的范围大小为8602mm。8601.b.车架左右纵梁应在同一平面内，其不平度应控制在3.0mm以内。c.车架的结构设计衣服和装配图的要求，驾驶室后支点与前支点高度差为。10.d.车架的连接所用的铆钉连接必须紧密配合。e.车架的全部铆接部分应仔细检查，铆后零件上不得有裂缝，若有裂缝须更换重铆。f.车架总成车架第二横梁连接的螺母应装置于车架的内部。105车架的设计计算5.1车架的计算5.1.1纵梁弯曲应力弯矩M可用弯矩差法或多边形法求得。对载货汽车而言，可以假设空车簧上重量Gs均匀分布在纵梁上，载重Ge均匀分布在车厢中，空车时簧上负荷(对4X2货车可取整备质量)。sG00(2/3mGsg图5.1纵梁弯曲应力分析由上图得：（式lcGbLResf4/25.1）4()sGMa2212()4()eGxabxaLc（式2212cxLcL5.2）（式1/fseseRalLc5.3）11a=625mm，b=800mm，=2800mm，L=4225mm，l210cm1240c。360cm将已知量代入上式得：8.2/4.16.38.9350.2543/81.92fR=6744.4N=1.24m222.41.(.1.)35098/40.65.8M2222.10.43509.812.8(14).684(2.)=7352.03N.m.(.1.)5.1.2局部扭转应力相邻两横梁如果都同纵梁翼缘连接,扭矩T作用于该段纵梁的中点,则在开口断面梁中扇性应力可按下式计算：（式5.4)/WBI式中Iw扇性惯性矩；W扇性坐标；对于槽形断面(式5.5)(3)/2(6)hbhb由材料力学可以查出热轧槽钢h=80mm,b=43mm,d=5.0mm,t=8.0mm则mm5.1063)480(2/)4380(43W2对工字钢的断面而言hb5.1.3车架扭转时纵梁应力如横梁同纵梁翼缘相连，则在节点附近，纵梁的扇形应力：12（式5.6)lLWEaw式中E弹性模量，对低碳钢和16Mn钢：E=2.06；MPa510车架轴间扭角；L轴距；节点间距；la系数，当kL=0时，a=6；kL=12时，a=5.25。当车架发生扭转时，纵梁还应受到弯曲应力，必须和扇形应力相加。w5.2车架载荷分析当载货汽车静止不动时，车架上只承受静载荷。当汽车在前进时，伴随着速度和路面情况的改变，车架将主要承受对称的垂直动载荷和斜对称的动载荷。5.2.1对称的垂直动载荷当在平整的公路上行驶时，车价会产生垂直动载荷，其值取决于车架的静载荷和分布位置，还取决于静载荷作用处的垂直加速度之值。对称的垂直动载荷使车架发生弯曲形变。5.2.2斜对称的动载荷当汽车运动在不平整的街道时，汽车的四个轮子都不在同一个平面上，车架会伴随着整个汽车发生一定的倾斜，倾斜度由道路情况、车架和悬架的自身状况等因素的影响。这种动载荷将会使车架产生扭转形变。汽车在行驶过程中会会受到因素的比较多，所以仅仅是对称的垂直分布还有斜对称的动载荷，还会收到其他因素的影响。如汽车在加速或制动时会导致车架前后载荷的重新分配。通过查阅可靠的资料得知，汽车的车架使用寿命主要受总量弯曲强度的影响。所以，在评价车架的载荷性能时，应主要考虑纵梁的因素。135.3车架弯曲强度的计算关于车架结构的设计，必须先分析其刚度和强度，最终通过计算得出车架的参数，满足设计要求。5.3.1受力分析在计算过程中，需要做如下的假设：a纵梁为支撑轴的主要简支梁b当在车上没有负重时，车身自重应均匀分布在纵梁上c所有作用力均通过截面的弯心，其中=413mm,=910mm,=906mm,=885mm,=835mm,1l2l3l4l5l6280lm所以34562Lm5.3.2弯矩的计算在参数的确定中可知：车载质量为=1500kg，簧上整备质量G2000kg。0mA所以均布载荷集度q为：6543210/lllmG280904215mNkg/.8/./3图5.2车架载荷示图B求支反力由平衡方程得：02FM13.82/08028/6513.802F14得：NF6.1829NgmG4.15706.8291.201501车架的纵梁可以划分为六段。如图5-3所示：图5.3纵梁分段受力示图当时：10lx剪力xqQ.8弯矩22107.4M当时：4321llxl剪力xFqQ13.8570弯矩221107.45/xxl当时：65432ll剪力xFqxQ13.8211弯矩2265434513.8/xlllMa.变载面处的剪力和弯矩：当时：mlx41NQ3104.69.357.83.mmM5229.68.4107.当时：lx94121NxQ3105.4.32.53.8522714705.70mNmN61.9.16415当时：mllx2906914321NxQ31042.37.4163.857.8570295.MmNN610.3.2941当时：llx314894NxQ3106.92.6.57.85702247105.131MmNmN69.6.29当时：Lx45xQ5.4213.813.8007.207.22Mb.求最大弯矩：因为，所以当Q=0时，弯矩最大dx/即，时，弯矩最大013.87469Qmx79.1822max79.180.4379.18450.45xMNN6.05.3.3强度验算通过一些实验过程表明，当车速约40kmh时，汽车在对称的垂直动载工况下，因为低速载货汽车一般会在乡村的道路上行驶，所以最大弯矩为静载荷情况下的34倍，同时还要考虑动载荷，车架处于受疲劳应力状态，如取疲劳安全系数为1.151.4，可求得动载荷下的最大弯矩：mNMD76maxmax109.25.47.17.41可用下式来校核纵梁的弯曲强度：（式5.7)ax/MW16式中：纵梁的弯曲强度抗弯模量xWMPa9.1582087.1/96.24抗弯截面系数为：(式5.8)HbhB/3，(5-9)12h2B34331087.6/7084mWx通过对比整个车架的受力分析得知：最大受力可能发生在最大弯矩处或变载面处，求两点的受力值加以比较求出安全系数：(式5.9)isn/其中为材料的屈服应力，取其值为345MPasMPaWMx8.240187./05.4/6maax323sn通过一系列的计算可以得到：车架受到的最大受力的情况下，静载荷安全系数必须大于1.43，按照要求得到的弯曲应力的取值范围为。1206Pa5.4车架扭转应力的计算5.4.1受力分析简化设计计算，假设牵引横梁为一根前悬架梁，共有六根主横梁，分别为前端横梁，工具箱横梁，三根方形横梁，一根矩形横梁和后端横梁，间距分别为=413mm,=910mm,=906mm,=885mm,=835mm,=280mm。反载荷alblcldlelfl均匀分布在纵梁上17图5.4车架在反对称载荷作用下的受扭情况简图16为横梁；ae为纵梁的区段作用在车架上的四个力R位于前后车轮轴线所在的横向铅垂平面内。5.4.2求最大扭矩这时各横梁的扭转角相等。此外，纵横梁单位长度的扭转角亦相等。由于扭转角与扭矩T，扭转刚度存在以下关系：kGJ（式5.10)57.3kkllJ式中：T车架元件所受的扭矩，NmmL车架元件的长度，mmG材料的剪切弹性模量，MPa车架元件横断面的极惯性矩，kJ4m因此，作用在车架元件上的扭矩与该元件的扭转刚度成正比，故有kTkGJ4721721:kbakfbaJJTT式中：横梁1，2，所受的扭矩；,21横梁1，2，横断面的极惯性矩；kJ纵梁在1，2和1，2，横梁间所受的扭矩；,21纵梁在1，2和1，2，横梁间横断面的极惯性矩；k如果将车架由对称平面处切开见图5.8，则切掉的一半对尚存的一半的作用相当于在切口横断面上作用着扭矩和横向力。对最右边的126,T126,Q横梁1取力矩的平衡方程式，则有18图5.5车架在反对称载荷作用下的受力简图cbaballQllQTTRL432654321（式5.11)065edcbadcballQllQ由（式5.11)式得：；122kJ133kJ；1kaaJT1kbb112JCTQkaa；kabkab12将上式代入（式5.11)，经整理后得:（式5.12)1172kfknmaRLJTlC式中：n横梁数为6；M两横梁之间的纵梁区段数为5；C车架宽为860mm；L前后桥的距离为2800mm；a求极惯性矩和抗扭截面系数；123bhBHIxHbhBWx63196悬架的总成设计6.1悬架的设计要求a能够使汽车平稳的行驶，使驾驶员能够有良好的操作性。b能够衰减震动。c当汽车发动或者在崎岖的道路上时，保持车身的稳定，减少倾斜。d有良好的隔声能力。e结构简单，节省空间f可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，能够有足够的强度，最大限度增加汽车的使用寿命。6.2钢板弹簧钢板弹簧也被称作叶片弹簧，它是由若干不等长的合金弹簧片叠加在一起组合成一根近似等强度的梁。如下图所示。钢板弹簧3的第一片（最长的一片）称为主片，其两端弯成卷耳1，内装青铜或塑料或橡胶。粉沫冶金、制成的衬套，用弹簧销与固定在车架上的支架、或吊耳作铰链连接。钢板弹簧的中间用U形螺栓与车桥固定。中心螺栓4用来连接各弹簧片，并保证各片的装配时的相对位置。钢板弹簧在各种载荷的共同作用下发生形变，各弹簧片因为发生相对位移而产生摩擦，能够把车轮受到的力传递给车架，而且增大了各片之间的20摩擦。所以在组装时，各片之间应该有润滑油，减少摩擦力对钢板弹簧的损耗。图6.1钢板弹簧示意图1.卷耳；2.弹簧夹；3.钢板弹簧；4.中心螺栓；钢板弹簧可分为对称式钢板弹簧和非对称式钢板弹簧，对称式钢板弹簧的中心螺栓到前后卷耳的长短是相等的，不相等的则为非对称式钢板弹簧。本课题所需求的钢板弹簧的类型是对称式的钢板弹簧，弹簧会在载荷的作用下发生形变，各片中间也会产生摩擦力，起到减震的作用。6.3悬架主要参数的确定6.3.1悬架静挠度悬架静挠度是指汽车的满载静止时悬架上的载荷与此时悬架刚度c之cfwF比即:（式/cwfF6.1）汽车前后悬架与其簧上质量组成的振动系统的固有频率，是影响汽车行驶平顺性的主要参数之一。因现代汽车的质量分配系数近似等于1，于是汽车前、后轴上方车身两点的振动不存在联系。因此，汽车前后部分车身的固有频率n1和n2（亦称偏频）可以用下式表示n1=；n2=（式1mc2mc6.2）21式中，c1、c2为前后悬架的刚度（N/cm）；m1、m2为前后悬架的簧上质量（kg）。当采用弹性特性为线性变化的悬架时，前、后悬架的静挠度可用下式表示1cf=m1g/c1;=m2g/c2（式cf6.3）式中，g为重力加速度，g=981cm/s2。将、代入式（6-1）得到：1cf2n1=5n2=5（式2cf6.4）由（2）可知：悬架的静扰度直接影响车身振动的偏频n。因此，要保证汽车cf有良好的行驶平顺性，必须正确的选取悬架的静扰度。在选取前、后悬架的静扰度和时，应当使之接近，并希望后悬架的静扰度比前悬架的静扰度1cf22cf小些，这有利于防止出身产生较大的纵向角振动。理论分析证明：若汽车以较高车速驶过单个路障，n1/n21时小，故推荐取：=（0.8.9）。考虑到货车前后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，2cf1cf取前悬架的静扰度值大于后悬架的静扰度值，推荐=（0.6.8）。货车满2cf1cf载时，前悬架偏频要求在1.502.10Hz，而后悬架则要求在1.702.17Hz。根据需要我选定：n1=1.3，n2=1.5将n1=1.3,n2=1.5代入（6-4）得=14.8cm，=11.1cm1cf2cf6.3.2悬架的动扰度悬架的动扰度是指从满载静平衡位置开始悬架压缩到结构允许的最大变df形（通常指缓冲块压缩到其自由高度的1/2或2/3）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扰度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。对货车，取69cm。货车车架的最大弯曲扰度通常应小于df10mm。货车车架质量约为整车整备质量的1/10。6.3.3悬架弹性特性悬架是由垂直外力和由垂直外力引起的变形共同决定的曲线，称为悬架的弹22性特性。其切线的斜率是悬架的刚度。图6.2悬架弹性特性曲线悬架的动容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。对于空载与满载时簧上质量变化大的货车和客车，为了减少振动频率和车身高度的变化，应当选用刚度可变的非线性悬架。钢板弹簧非独立悬架的弹性特性可视为线性的，而带有副簧的钢板弹簧均为刚度可变的非线性弹性特性悬架。6.3.4后悬架主、副簧刚度的分配货车后悬架多采用有主、副簧结构的钢板弹簧。23图6.3货车主、副簧为钢板弹簧结构的弹性特性确定的方法一共有两种：（1）使副簧开始起作用时的悬架扰度等于汽车空载时悬架的扰度,而af0f使副簧开始起作用前一瞬间的扰度等于满载时悬架的扰度。于是，可求得kfcf=。式中，F0和分别为空载与满载时的悬架载荷。副簧、主簧的刚kw0w度比为（式mac/,1/06.5）式中：为副簧刚度；acm为主簧刚度。用此方法确定的主、副簧刚度的比值，能保证在空、满载使用范围内悬架振动频率变化不大，但副簧接触托架前、后的振动频率变化比较大。（2）使副簧开始起作用时的载荷等于空载与满载时时悬架载荷的平均值，即=0.5（F0+Fw）,并使和间的平均载荷对应的频率与和间平均载0F0FkkFw荷对应的频率相等，此时，副簧与主簧的刚度比为（式/2/3amc6.6）用此方法确定的主、副簧刚度的比值，能保证副簧起作用前、后悬架振动频率变化不大。对于经常处于半载运输状态的车辆，采用此法较为合适。6.3.5悬架侧倾角刚度及及其在前、后轴的分配悬架侧倾角刚度系指簧上质量产生单位侧倾角时，悬架给车身的弹性恢复24力矩。它对簧上质量的侧倾角有影响。侧倾角过大或过小都不好。货车车身侧倾角不超过。676.4钢板弹簧的设计6.4.1钢板弹簧的布置方案纵置钢板弹簧能够传递来自地面的力和力矩。根据要求选择纵置对称式钢板弹簧。6.4.2钢板弹簧主要参数的确定A钢板弹簧材料及许用应力选用：机械设计手册单行本弹簧起重运输件五金件，材料：60Si2MnA，。,1372MPasPab156805.12.钢板弹簧许用应力载重汽车的前板簧许用弯曲应力；MPap43载重汽车的后板簧许用弯曲应力。90B板弹簧设计与计算：半椭圆式板弹簧：（式kcIEPLf48/36.7）由已知满载静止时汽车前、后轴负荷G1、G2和簧下部分荷重Gu1、Gu2。单个钢板弹簧的载荷：Fw1=和，悬架的静扰度/1u/2uwF和动扰度纵置钢板弹簧,汽车的轴距。常取=1020mm。cfdfafC钢板弹簧长度L的确定钢板弹簧长度L是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离。货车前悬架=(0.260.35)，后悬架=(0.350.45)。1l2lL前悬架主叶取=0.3；后悬架主叶取。m8402ml12084.02D钢板弹簧断面尺寸及片数的确定a钢板断面宽度b的确定25对于钢板弹簧（式EcksLJ48/306.8）式中，s为U形螺栓中心距（mm）；k无效长度系数（刚性夹紧：取k=0.5，扰性夹紧：取k=0）；c为钢板弹簧垂直刚度（N/mm），；为扰度增大cwfF/系数（重叠片数n1，总片数n0，求得，再用；01/n5.014.E为材料的弹性模量（MPa）。钢板弹簧总截面系数W0W0（式4/wksLF6.9）式中，为许用弯曲应力。对于55SiMnVB或60Si2Mn等材料，