长安大学汽车设计大作业-钢板弹簧

钢板弹簧设计题目：二、为110微型汽车设计后钢板弹簧悬架。已知参数：总重：Ga=13100N(驾驶室内两人)自重：Go=6950N(驾驶室内两人)空车：前轴载荷=4250N后轴载荷=2700N满载：前轴载荷=5750N后轴载荷=7350N非簧载质量=690N（指后悬架）钢板弹簧长度L=(1000~1100)mm骑马螺栓中心距S=70mm满载时偏频n=（1.5~1.7）H叶片端部形状：压延要求：确定钢板弹簧叶片断面尺寸，片数；确定钢板弹簧各片长度（按1:5的比例作图）；计算钢板弹簧总成刚度；计算钢板弹簧各片应力；注意：①叶片断面尺寸按型材规格选取（参看“汽车标准资料手册”中册P39，表5—36），本题拟在以下几种规格内选取：=665,765,865663,763,863670,770,870②挠度系数可按下式计算：式中：n’—主动片数n—总片数设计要求：1）要求在CAD环境下进行钢板弹簧各片长度的确定。2）要求对计算结果进行分析说明。60Si2MnE=2.06*105N/mm2满载偏频n2=1.6Hz钢板弹簧长度L=1050mm许用弯曲应力【σw】=500MPa无效长度系数k=0.5一．宽度b和片厚h1.J0=[(L-ks)3cδ]/(48E)(1)c=Fw/fcFw2=(G2-Gu2)/2=(7350-690)/2=3330NFc2=(5/n2)2=(5/1.6)2=97.66mmc=3330/97.66=34.10N/mm(2)δ=1.5/[1.04(1+0.5*0/8)]=1.5*1.04=1.56与主片等长的片数n’=0总片数n=8J0=[(1050-0.5*70)3*34.10*1.56]/(48*2.06*106)=5625.60N/mm22.W0=Fw(L-ks)/4[σw]=3330*(1050-0.5*70)/(4*500)=1689.9753.hp=2J0/W0=6.66mm4.宽度b的值在（6~10）hp中选取，取b=9hp=59.94mm5.片厚h的值为1.1hp，h=7.33mm6.选取国产型材h*b=8*65二.钢板弹簧长度Σhi3=8*63=1728由作图法得到8片钢板弹簧的长度序号单边L/2取整圆整双边L152552552510502464.384654659303402.54034058104341.2534234268452802802805606218.752192204407157.5158160320896.889797194三.总成刚度和各片应力的计算使用matlab，计算程序为：l=[97160220280342405465525];%各片弹簧长度a=[1:8];b=[1:8];c=[1:8];e=[1:8];yd=[1:8];yg=[1:8];%yd为端接触应力，yg为固定端应力a(1)=(3-l(1)/l(2))/(2*l(1)/l(2));b(1)=-2;c(1)=0;e(1)=-a(1)/b(1);fori=2:7a(i)=(3-l(i)/l(i+1))/(2*l(i)/l(i+1));b(i)=-(2+(1-l(i-1)/l(i))*(1-l(i-1)/l(i))*(1-l(i-1)/l(i)));c(i)=(3-l(i-1)/l(i))*(l(i-1)/l(i))*(l(i-1)/l(i))/2;e(i)=a(i)/(-b(i)-c(i)*e(i-1));endE=2.06*10*10*10*10*10;%弹性模量J=65*8*8*8/12;p=12*E*J/(2*l(8)*l(8)*l(8)+(l(8)-l(7))*(l(8)-l(7))*(l(8)-l(7))-e(7)*(3*l(8)*l(7)*l(7)-l(7)*l(7)*l(7)));%刚度w=65*8*8/6;f(8)=(7350-690)/4;fori=1:7f(8-i)=f(9-i)*e(8-1);endfori=2:8yd(i)=(f(i)*l(i)-f(i-1)*l(i-1))/w;yg(i)=f(i)*(l(i)-l(i-1))/w;endyd(1)=f(1)*l(1)/w;yg(1)=0;最终计算结果