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3.2 悬架的动挠度 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
悬架的动挠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挠度，以防止在坏路面上行驶时经常碰撞缓冲块。对轿车，取7～9cm；对大客车，取5～8cm；对货车，取6～9cm,本设计的动挠度选取7～9cm。 paper51.com 3.3 悬架弹性特性 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 悬架受到的垂直外力F与由此所引起的车轮中心相对于车身位移厂(即悬架的变形)的关系曲线称为悬架的弹性特性。其切线的斜率是悬架的刚度。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
悬架的弹性特性有线性弹性特性和非线性弹性特性两种。当悬架变形厂与所受垂直外力F之间呈固定比例变化时，弹性特性为一直线，称为线性弹性特性，此时悬架刚度为常数。当悬架变形与所受垂直外力F之间不呈固定比例变化时，悬架刚度是变化的，其特点是在满载位置附近，刚度小且曲线变化平缓，因而平顺性良好；距满载较远的两端，曲线变陡，刚度增大。这样可在有限的动挠度范围内，得到比线性悬架更多的动容量。悬架的动容量系指悬架从静载荷的位置起，变形到结构允许的最大变形为止消耗的功。悬架的动容量越大，对缓冲块击穿的可能性越小。 copyright paper51.com 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。轿车簧上质量在使用中虽然变化不大，但为了减少车轴对车架的撞击，减少转弯行驶时的侧倾与制动时的前俯角和加速时的后仰角，也应当采用刚度可变的非线性悬架。 copyright paper51.com
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、空气弹簧、油气弹簧等，均为刚度可变的非线性弹性特性悬架。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3.4 后悬架螺旋弹簧刚度及应力计算 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 螺旋弹簧作为弹性元件，由于其结构简单，制造方便及具有较高的比能容量，因此在现代轻型以下汽车的悬架中应用相当的普遍，特别是在轿车中，由于要求良好的乘坐舒适性和悬架导向机构在大摆动量下依然具有保持车轮定位角的能力，因此螺旋弹簧悬架早就取代了钢板弹簧。螺旋弹簧在悬架布置中可在弹簧内部安装减振器，行程限位器或导向柱使结构紧凑。通过采用变节距或用变直径弹簧钢丝绕制的或者两者同时采用的弹簧结构，可以实现变刚度特性。 copyright paper51.com
3.4.1 螺旋弹簧刚度及应力计算 paper51.com 螺旋弹簧在其轴向载荷P作用下变形F为： copyright paper51.com （3-5） http://www.paper51.com
式中：弹簧中径，160mm http://www.paper51.com
D：弹簧钢丝直径，14mm 内容来自www.paper51.com I：弹簧工作圈数, 5； copyright paper51.com
G：弹簧材料的剪切弹性数量，取。 http://www.paper51.com 弹簧在压缩时工作方式与扭杆相似，都是靠材料的剪切变形吸收能量，弹簧钢丝表面的剪应力为 内容来自www.paper51.com
（3-6） 内容来自www.paper51.com 式中C：弹簧指数（旋绕比），C=； copyright paper51.com ：曲度系数，为考虑簧圈曲率对强度影响的系数，。 http://www.paper51.com 对于前面讨论的直的扭杆，其表面的剪应力呈均匀分布，而螺旋弹簧钢丝表面的剪应力则相对复杂。在静载状态下，这种截面内的应力分布不均匀可以忽略不计，但在承受动载时，由于弹簧内侧应力水平较高并且应力变化幅值也更大，导致螺旋弹簧的失效总是发生在内侧。为了在设计时考虑内侧应力的增大，引如修正系数。 paper51.com 一般情况下，弹簧钢的许用剪应力与许用拉应力成比例关系，通常情况下，可以取=0.63。 内容来自www.paper51.com 3.4.2 弹簧端部形状 http://www.paper51.com 螺旋弹簧端部可以碾细，并紧，直角切断或向内弯曲，其中a为两端碾细，亦即在绕制弹簧之前先将钢丝两端碾细，碾细部分长度在绕后约占，末端厚度为钢丝直径的1/3左右，绕制成后末端几乎贴紧相连一端弹簧。必要时两端都要磨平。这种结构的特点是节约材料，占用垂向空间小，特别是由于两端都平整，安装时可以任意转动，因而设计时弹簧的圈数可以取任意值，不必限于整数。其缺点是碾细需要专门工序和设备，增加了制造成本。b为直角切断型，其中一端并紧形成与弹簧轴线垂直的平面。这种结构的特点在于绕制简单，成本低，其缺点是增加了垂向的尺寸和材料的消耗，安装时需要一定方向并且与之相配套的弹簧座，若两端都未平齐，则修改设计时，弹簧圈数必须按整数增减。c为端部向内弯曲并形成与弹簧轴线垂直的平面，这种结构长用于和弹簧座配合起定位作用，若两端都内弯，则需要专用设备。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
表3-1列出了不同端部结构时弹簧总圈数n与有效圈数i以及弹簧完全并紧时的高度公式中的系数1.01为考虑螺旋角的补偿关系，t为端部碾细时的末端厚度[6]。 paper51.com
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