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《單面雙槽鋼板彈簧剛度分析及改進(jìn)措施》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、單面雙槽鋼板彈簧剛度分析及改進(jìn)措施高雙燕金獅鄭州日產(chǎn)汽車有限公司河南鄭州450016【摘要】本文通過對矩形鋼板彈簧和單面雙槽鋼板彈簧的強(qiáng)度及剛度的對比分析，發(fā)現(xiàn)單面雙槽鋼板彈簧打破了應(yīng)力的對稱分布，使拉應(yīng)力減少，壓應(yīng)力增加，改善了鋼板彈簧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高承載能力。但是單面雙槽鋼板彈簧相對矩形鋼板彈簧剛度降低，本文經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摲治觯l(fā)現(xiàn)通過增加厚度或者增加板簧寬度能夠有效的恢復(fù)單面雙槽鋼板彈簧剛度?！娟P(guān)鍵詞】單面雙槽鋼板彈簧矩形鋼板彈簧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度Abstract：Thisarticlebycomparativeanal
2、ysisofthestrengthandstiffnessofthetherectangularleafspringsandsingle-sideddual-slotleafspring,foundthatsingle-sideddual-slotsteelspringtobreakthesymmetryofthestressdistribution,thedecreaseinthetensilestress,compressivestressincreasestoimprovethestructuralstrengt
3、hoftheleafspringimprovethecarryingcapacity.However,thetherelativerectangularsingle-sideddual-slotleafspringleafspringstiffnessdecreasedAfterarigoroustheoreticalanalysisandfoundthatthesingle-sideddual-slotleafspringstiffnessrecoverybyincreasedthicknessorincreaset
4、hewidthoftheleafspring.Keywords：single-sideddual-slotleafspring、rectangularleafsprings、structuralstrength、stiffness1前言汽車鋼板彈簧是汽車懸架系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種彈性元件，它連接傳動系統(tǒng)與車體，除需承載車體的重量外，還需緩和由不平路面引起的沖擊和振動。汽車鋼板彈簧主要作為承載及減振元件使用，其斷面形狀主要有圖1中所示形式。（a）所示的矩形斷面簧片由于制造簡單，目前應(yīng)用的比較多。矩形斷面的中性軸位于斷面中央
5、，彈簧上、下表面的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力是相等的，由于材料的抗拉性能差，在承受拉應(yīng)力的一面易破壞，圖1（b）是單面雙槽斷面，由于開槽在壓應(yīng)力側(cè)，中性軸向拉應(yīng)力側(cè)移，使拉應(yīng)力減少，提高鋼板承載能力。a-矩形斷面簧片，b-單面雙槽斷面2單面雙槽鋼板彈簧的強(qiáng)度及剛度分析2.1單面雙槽板簧強(qiáng)度及剛度計(jì)算假定簧片寬度90mm，簧片厚度13mm。凹槽槽深6.5mm，槽寬15mm，槽間距30mm，忽略側(cè)面斜角。模型為懸臂梁結(jié)構(gòu)，一端固支，一端加載10mm位移載荷。計(jì)算得受拉面最大應(yīng)力為162.2Mpa，受壓面最大應(yīng)力為215.3Mpa。圖6
6、單面雙槽鋼受拉面Mises應(yīng)力云圖2.2同等截面系數(shù)下平扁板簧強(qiáng)度與剛度計(jì)算同等截面系數(shù)下平扁板簧簧片寬度為90mm，簧片厚度12.32mm。同樣加載10mm位移載荷，最大應(yīng)力為169.9Mpa。圖8同等截面系數(shù)的單片平扁鋼Mises應(yīng)力云圖單面雙槽鋼最大拉應(yīng)力與同等截面系數(shù)簧片的比值為：169.9==0.950295.02%178.8綜上計(jì)算可得加載同等位移下，單面雙槽鋼的受拉應(yīng)力小于平板簧，具有較高的彈簧壽命，及材料利用率。但是以上計(jì)算中單面雙槽鋼剛度為67.7918N/mm,平板板簧剛度為值為71.8002N/m
7、m。同等截面系數(shù)下，單面雙槽鋼的剛度值減小了5.58%。因此單面雙槽鋼雖然會改善應(yīng)力分布，提高壽命，節(jié)省材料，但卻引起剛度降低。3單面雙槽鋼板彈簧剛度改進(jìn)措施3.1剛度理論分析我們首先考慮單片雙槽簧片與矩形斷面簧片的比較設(shè)雙槽鋼截面如下圖：圖4雙槽鋼截面圖bhhh=bb=b我們設(shè)簧片寬度1，簧片厚度1。凹槽槽深23，槽寬23，槽間距0，忽略側(cè)面斜角。計(jì)算慣性矩222Ay??AyAybh??bhbh112233112233y==AAA??2(bhbhbh??)123112233Abh=其中：iiii=1，2，3yAi是面
8、積i距y軸的距離根據(jù)評議軸公式Ι132h1I=+bh()?ybhyc1111122ΙΙ132h2I=+bh()?ybhyc2222122ΙΙΙ132h3I=+bh()?ybhyc3333122ΙΙΙΙΙΙI=III??ycycycyc相同于該雙槽鋼截面系數(shù)的平扁鋼規(guī)格：bh2IycW==6hy?1h為平扁鋼厚度，b為平扁鋼寬度；6
