汽车设计课程设计-钢板弹簧设计

1工程技术学院课程设计题目：设计载货汽车的纵置刚板弹簧专业：车辆工程年级：09级学号：20091617姓名：仝明跃指导教师：韩继光日期：2012年6月2日云南农业大学工程技术学院2目录：一、课程设计任务书……………………………………………………3一、课程设计的性质、目的、题目和……………………………………………3二、课程设计的内容及工作量……………………………………………………4二、设计计算说明书……………………………………………………4一、叶片厚度、宽度及数目的计算………………………………………………4二、叶片长度的计算……………………………………………………6三、板弹簧的刚度……………………………………………………6四、板弹簧总成在自由状态下的弧度及曲率半径的计算……………………………………………………7五、叶片预紧力的确定……………………………………………………7六、装配后板弹簧总成弧高及曲率半径的计算……………………………………………………8七、板弹簧各叶片应力的计算……………………………………………………8八、各叶片数据……………………………………………………9三、设计参考资料……………………………………………………93课程设计任务书一、课程设计的性质、目的、题目和任务本课程设计是学生在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养学生应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。1、课程设计的目的是：（1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容；（2）培养学生理论联系实际的能力；（3）训练学生综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。2、设计题目:设计载货汽车的纵置钢板弹簧(1)纵置钢板弹簧的已知参数序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度320200N9.6cm120cm6cm114cm材料选用60Si2MnA,弹性模量取E=2.1×105MPa3、课程设计的任务：（1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数；（2）计算悬架总成中主要零件的参数；（3）绘制悬架总成装配图。4二、课程设计的内容及工作量根据所学过的机械零件设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容：1．学习汽车悬架设计的基本内容2．选择、确定汽车车悬架的主要参数3．确定汽车悬架的结构4．计算悬架总成中主要零件的参数5．撰写设计说明书6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A2设计计算说明书一叶片厚度、宽度及数目的计算弹簧叶片材料为60Si2MnA，许用弯曲应力p=588MPa挠度增大系数=1.3,E=2.1×105MPa。P=20200N,fC=9.6cm,L=120CM,S=6cm,LC=114cm.1、主片厚度的计算根据公式h=CPCEFL62得；5h=CPCEFL62=82.06.9101.265883.111452cm故取h=0.9cm。2、主片宽度的计算因为6b/h12,取b/h=11，所以b=11h=11*0.9=9.9,取b=10cm3、总惯性矩的计算根据公式CCKEFPLI4883得：01.46.921000048114202003.148833CCKEFPLI4、叶片数目的计算n=cCfEbhLP334得;n=cCfEbhLP334=37.66.99.0102100004114202003.133因为要取整数故n取7片。5、一片叶片的惯性矩的计算根据公式iI=nIK得：iI=nIK=4.01÷7=0..573cm46二叶片长度的计算片号k片厚khKI1KKII1KKII31)/(5.0kkll⑥131kkll⑤-⑦○8/○4kkll1○1031kl/○10'cklkl①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑾⑿⒀⒁10．90.5730.520.3320.8111.1892.3781.1261.42857606020．90.5730.520.3110.7821.1282.4361.1451.50257606030．90.5730.520.2830.7441.2562.5121.1711.60657606040．90.5730.520.2440.6861.3142.6281.2091.76747.150.152.150．90.5730.520.1900.5961.4042.8081.2692.04827.240.245.460．90.5730.520.1080.4321.5683.1361.3792.62826.929.934.570．90.5730.5200241.6674.63216.219.223.8三板弹簧的刚度片号k实际长度kl/㎝111kkllaKIKKIY11KKYY31ka)(131KKkYYa160－0.5731.745－－26001.1460.8730.8720036001.7190.5820.29100452.17.92.2920.4360.14662.419.112545.414.62.8650.3490.087213.1618.545634.525.53.4380.2910.058650.2537.715723.836.24.0110.2490.0421310.4455.038600.2493600896.47检验刚度P=P=6aE/[)(131KKkYYa]=81.10162100000085.06=1053.3N/cm四、板弹簧总成在自由状态下的弧度及曲率半径的计算根据公式得：①弧高：H=CFH0式中cmH8.10，cmfC6.9，0f=L/Ah=120*120/800/0.9=20cm,=0.060f=1.2cm则：H=1.8+9.6+1.2=12.6cm②曲率半径：6.1281208220HLR=142.9cm五叶片预紧力的确定片号k1234567预应力ok/MPa-82-81-8057585960厚度kh99999992kh81818181818181ok2kh-6642-6561-64804617469847794860ok2kh=-6642-6561-6480+4617+4698+4779+4860=-729相对误差729/（6642+6561+6480+4617+4698+4779+4860）=729/38637=1.89％≤5﹪在允许的范围内。8六装配后板弹簧总成弧高及曲率半径的计算卡号kKIKIkl2kl3klKRKH/KHKH-/KHKKIIKZ13211kll1KZKR1⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁10.5730.573603600216000163.111.0411.04010111.0416320.5731.146603600216000163.811.0611.040.020.50.01111.05162.830.5731.719603600216000162.611.0711.060.010.330.0033111.06162.740.5732.29252.12714.4141420.8131.610.3111.060.750.250.191.2311.2516050.5732.86545.42.61.2112129.3131.47.8411.253.410.200.681.4811.93150.960.5733.43834.51190.341063.6131.24.5411.927.390.171.262.1113.18136.670.5734.01123.8556.413481.3131.02.1613.1811.020.141.543.2814.72122.3七板弹簧各叶片应力的计算卡号kKIKWOKKCTKCK10.5731.273-820072196567134851320.5731.273-810072196567134841330.5731.273-800072196567134831340.5731.273570072196567136241350.5731.273580072196567136251360.5731.273590072196567136261370.5731.27360007219656713627139因为各叶片实际应力均小于60b%=156800*0.6=94080N/2cm，故是安全的。八各叶片数据k片厚kh长度卷耳中心至中心螺栓距离热处理后弧高KH曲率半径KR191230615110.41631291240620110.61628391250625110.71626491042521103.113165990845478.413146969034545.41312794762382.161310设计参考资料1王望予汽车设计（第4版）机械工业出版社20012陈家瑞汽车构造（第2版）人民交通出版社19973余志生汽车理论（第4版）机械工业出版社19964《机械设计手册》第3卷化学工业出版社20025《汽车工程手册》设计篇人民交通出版社20016《弹簧设计手册》机械工业出版社1996指导教师(签字)：日期：2012年6月17日