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1、 汽車板簧懸架制動工況分析 （4）前簧在最強(qiáng)制動時的強(qiáng)度校核： （縱扭校核） 設(shè)計(jì)前鋼板彈簧時， 還必須校核強(qiáng)制動時的強(qiáng)度， 以免根部縱扭塑變或卷耳損壞。這對重心較高、軸距較短的汽車，以及長度較短的前簧更為突出。 ①、工況的確定： 我國載重汽車的制動系統(tǒng)習(xí)慣采用較低同步附著系數(shù)，也就是說，在好路面上，都是后輪先抱死。我們從試驗(yàn)結(jié)果知道，制動拖印后，輪胎對地面的附著系數(shù)約下降 20%。從這點(diǎn)出發(fā)， 我們都按后輪附著系數(shù)下降 20%來計(jì)算。都是把后輪制動力按 0.8ф計(jì)算，對于前輪，存在三種情況： a.

2、 前輪壓印，未抱死，附著系數(shù)全部利用， （最強(qiáng)制動狀態(tài)） T1G1d 。 b. 前輪拖印，也抱死，附著系數(shù)也下降 20%， T1 0.8 G1d 。 c. 前制動器較小，達(dá)不到壓印程度，這時按制動器的最大力矩 來計(jì)算。 T1  2MK R ф=0.7 ф--輪胎對地面的附著系數(shù) ф 0=0.4 ф0--同步附著系數(shù)②、計(jì)算步驟： ① 前軸轉(zhuǎn)移負(fù)荷 G1d ： 制動時前軸負(fù)荷要變大，按平衡條件，列出 ∑X=0. ∑Y=0. ∑ M=0.

3、T T1 0.8 G2 d G G1dG2d G1d L T hg G( L a) 而靜止?fàn)顩r時：車的重心： G（L-a）=G1L 式中： T——重心處的總慣性力 G1d——前軸轉(zhuǎn)移后負(fù)荷 G1 ——前軸靜負(fù)荷 L——軸距 hg ——重心離地高  ① ② G=G1+G2

4、 T1——前輪制動力（雙邊） G2d——后軸轉(zhuǎn)移后負(fù)荷 G2 ——后軸靜負(fù)荷 a ——重心至前軸距離 前輪壓印時： T1 G1d 代入①式導(dǎo)出： 0.8G LG1 G1d L  hg 0.2 hg 前輪拖印抱死時， T1 0.8 G1d G1d G1 0.8 hg G L

5、 2MK 前輪制動力達(dá)不到壓印時： T1 R 2M k 0.8 G L G1 R hg G1d L 0.8 hg 式中： MK —— 前制動器最大制動力矩（單邊） R —— 前輪半徑 以上根據(jù)具體車型制動器的參數(shù)， 決定計(jì)算何種工況。 若第三種 工況的 T1 小于第一種工況，則按第三種工況計(jì)算，否則按一、二種 工況計(jì)算。 b. 軸荷轉(zhuǎn)移后的前簧垂直負(fù)荷 G1 d Gu1 Pd 2 式中： Gu1——前懸架的非簧載重量 G1d——分別被三種Ⅰ況計(jì)算 c

6、. 前簧承受的縱扭力矩 將作用在地面的制動力 T1 對第一片取矩得： M=0.5T 1（R+A 1+∑h） 式中： A1——前輪中心至彈簧底面距離 ∑h——前簧總厚度 引用三種工況的計(jì)算結(jié)果， 就可以分別算出三種工況下的前簧縱 扭力矩。 （ 4）前簧根部的縱扭平均應(yīng)力 ①、根部取 U 螺栓全部減掉 Lr=L-S ②、縱扭力矩均勻地分?jǐn)偟礁康那?、后兩端? ③、按共同曲率法，只算平均（當(dāng)量）應(yīng)力。 0.5M  0.25 Pd  L r r  m

7、 W K 1 這樣計(jì)算的結(jié)果σ r 很高。我們認(rèn)為取φ =0.7，并設(shè)定貨物重心 高于車箱地板 300mm 來計(jì)算整車重心高度 hg，這樣所得的應(yīng)力值， 如不高于材料的屈服極限σ s 可認(rèn)為是安全的。 [σr]≤σ s（12500~13000kgf/cm2） ③、前簧卷耳應(yīng)力 按所求到的前輪制動力 T1，來核算卷耳根部應(yīng)力，它由彎曲應(yīng) 力和拉應(yīng)力合成，即 （ r a1 1 ） d 0.5T1 F1 W1 式中： r——耳孔半徑 a1——主片中性層至受拉面距離， a1

8、 I 1 W1 W1——主片斷面系數(shù) F1——主片斷面積 卷耳的許用應(yīng)力 [ σd]＜3500kgf/cm2 必要時后簧也要進(jìn)行制動工況和最大驅(qū)動工況的卷耳強(qiáng)度校核。 例題： 1、前簧設(shè)計(jì) 一、已知： 軸荷：滿載： G1=2360kg G2=6930kg G=9290kg 空載： G10=1930kg G20=2150kg G0=4080kg 軸距： L=3950mm 非懸架重量： Gu1=508kg Gu2=1010kg 重心高（滿載時）：hg=1170mm

9、 輪胎： R=485mm 前制動器最大力矩： M K =72000 kg cm 滿載弧高： HP=44mm G1 Gu1 2360 508 彈簧負(fù)荷： Q1 2 926kg 2 G10 Gu1 1930 508 Q10 2 711kg 2 支點(diǎn)距： 1350mm 騎馬螺栓中心距： 106mm 二、垂直工況較核： 1、基本參數(shù)和尺寸的確定： （1）剛度 C： 選自由振動頻率 N=100 次/分 f ( 300 )2 ( 300 )2 9cm

10、 N 100 Q1 926 C 102.89 103kg / cm f 9 ①、形狀系數(shù)δ： 取重疊片數(shù) 2，估計(jì)總片數(shù) 7。 2 7  0.2857(選等厚 ) 查表或按式（ 5），δ =1.262 ②、無效長度 Ls：已定 s=106mm，α取 0.5 Ls s 106 0.5 53mm 有效長度 Le L Ls 1350 53 1297mm ③、計(jì)算總成總的慣性矩 I0 I 0 C Le

11、3 103 1.262 129.73 2.8135cm4 48E 48 2.1 106 選用 75 9 的矩形鋼： 單片慣性矩： I1 Bh 3 7.5 0.93 0.4556cm4 12 12 I 0 2.8135 6.175 取 7 片 I1 0.4556 結(jié)果： I 0=7×0.4556=3.1892cm4 ∴ C 1 48EI 0 48 2.1

12、106 3.1892 116.75kg / cm 3 3 Le 1.262 129.7 （2）比應(yīng)力 12 Ea 12 2.1 106 0.45 534kg / cm2 / cm Le 2 1.262 129.7 2 （3）總成自由弧高 H0 H 0 H P f H Q1 92b 7.93cm f 116.75 C S(3L S)H1 106 (3 1350 106) 1233

13、 14.14 mm H 2L2 2 13502 H 0 4.4 7.93 1.414 13.74 13.8cm 2 、裝車后的參數(shù) （1）頻率： 滿載： f=7.93cm 空載： Q10 711 6.09cm f C 116.75 滿載： N 300 300 106.5 107次 / 分 f 7.93 空載： N 300 300 121.5 122次 / 分 f 6.09 （2）靜應(yīng)力： 滿載：

14、 空載：  f 534 7.93 4234.6kg / cm2 f 534 6.09 3252kg / cm2 （3）極限應(yīng)力 取 f =10.1cm（從滿載計(jì)算）（鐵碰鐵的狀態(tài)） max ( f f ) 534 (7.93 10.1) 9628kg / cm2 三、縱扭校核 1 、軸荷： L （1）前輪壓?。?G1d 0.8 G hg G1 L 0.2 hg 取0.7 G1 d 0.8 0.7 9290 39

15、50 2360 1170 3950 1170 0.2 0.7 4069.729 4070kg 驗(yàn)算： T1 G1d 0.7 4070 2849kg 而（制動器）： 2M K 2 72000 2969＞ 2849 （抱死） R 48.5 ∴可能壓印 2 、動負(fù)荷： G1d Gu1 4070 508 1781kg( 單邊 ) Qd 2 2 3 、縱扭力矩： M 0.5T1( R A1 W ) 0.5 2849 (48.5 3 1.6 0.9

16、7) 76068kgcm 4 、根部應(yīng)力： r 0.5M 0.25Qd Lr n WK 1 WK 2I K 2 0.4556 1.01cm3 h 0.9 r 0.5 76068 0.25 1781 124.4 13214kg / cm2 1.01 7 5 、卷耳應(yīng)力： 0.5T1 ( r 1 1 ) W1 F1 r 3.5 1.75cm 2 h 9 4.5cm 1 2 2 W1 bh2 6 7.5 0.92 1.01cm3 6 6 F1 bh 7.5 0.9 6.75cm2 0.5 2849 1.75 0.45 1 3316kg / cm2＜ 3500kg / cm2 可行 1.01 6.75