发布时间:2023-04-06 点此:35次
钢板弹簧:由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。
当路面对轮子的冲击力传来时,钢板产生变形,起到缓冲、减振的作用,纵向布置时还具有导向传力的作用。
非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件,可省去导向装置和减振器,结构简单。
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。
亦作“ 弹簧 ”。
一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。分类弹簧可以分为以下7类:1、螺旋弹簧即扭转弹簧,是承受扭转变形的弹簧,它的工作部分也是密绕成螺旋形。扭转弹簧端部结构是加工成各种形状的扭臂,而不是勾环。
2、拉伸弹簧是承受轴向拉力的螺旋弹簧。在不承受负荷时,拉伸弹簧的圈与圈之间一般都是并紧的没有间隙。3、压缩弹簧是承受轴向压力的螺旋弹簧,它所用的材料截面多为圆形,也有用矩形和多股钢萦卷制的,弹簧一般为等节距的,压缩弹簧的形状有:圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形和少量的非圆形等,压缩弹簧的圈与圈之间会有一定的间隙,当受到外载荷的时候弹簧收缩变形,储存变形能。
4、扭力弹簧利用杠杆原理,通过对材质柔软、韧度较大的弹性材料扭曲或旋转,使之具有极大的机械能。5、渐进型弹簧,这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计,好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏,保证乘坐舒适感,当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用,而这种弹簧的缺点是操控感受不直接,精确度较差。6、线性弹簧,线性弹簧从上至下的粗细、疏密不变,弹性系数为固定值。
这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应,有利于驾驶者更好的控制车辆,多用于性能取向的改装车与竞技性车辆,坏处当然是舒适性受到影响。7、短弹簧短弹簧相比原厂弹簧要短一些,而且更加的空气弹簧粗壮,安装短弹簧,能够有效降低车身重心,减少过弯时产生的侧倾,使过弯更加稳定、顺畅,提升车辆弯道操控性。而原厂减震器的阻尼设定偏向舒适,所以短弹簧和原厂减震器在配合上不是很稳定,它不能够有效的抑制短弹簧的回弹和压缩,行驶在颠簸路面时,会有一种不适的跳跃感,长此以往,减震器的寿命会大大减短,而且还有可能出现漏油的情况。
当然以上这些状况都是相对而言,日常行驶的话不会有这么严重的损坏,而且尽量不要激烈驾驶,毕竟原厂减震器承受不了高负荷的压力。注意问题:由于受产品结构限制,多股簧一般具有强度高、性能好的特点。要求其材料在弹簧强度和韧性上对最终性能予以保证。多股簧在加工过程中,应注意的是:1、支承圈根据产品要求可选用冷并和热并两种方法。
采用热并方式不允许将簧加热至打火花或发白,硅锰钢温度不得高于850℃。支承圈与有效圈应有效接触,间隙不得超过圈间公称间隙的10%。2、多股簧特性可由调整导程决定,绕制时索距可进行必要调整。拧距可取3~14倍钢丝直径,但一般取8~13倍为佳。
其簧力还与自由高度、并端圈、外径及钢丝性能等有密切关系,可通过调整其中某项或几项予以改变。3、不带支承圈的弹簧和钢丝直径过细的弹簧不应焊接簧头,但端头钢索不应有明显的松散,应去毛刺。凡需焊接头部的多股簧,其焊接部位长度应小于3 倍索径(最长不大于10毫米)。加热长度应小于一圈,焊后应打磨平滑,气焊时焊接部位应进行局部低温退火。
4、弹簧表面处理一般进行磷化处理即可,也可进行其它处理。凡要进行镀层为锌与镉时,电镀后应进行除氢处理,除氢后抽3%(不少于3件)复试立定处理,复试中不得有断裂。弹簧应清除表面脏物、盐痕、氧化皮,方法可采用吹砂或汽油清洗的办法,但不能采用酸洗。
5、重要弹簧紧压时间为24小时,普通弹簧为6小时或连续压缩3~5次,每次保持3~5秒。紧压时弹簧与芯轴的间隙以芯轴直径的10%为宜,间隙过小则难于操作,间隙过大则易使弹簧发生弯曲变形。紧压时若其中一件弹簧折断,则其余应重新处理。
6、对于H0/D2值较大的多股簧,在热处理时应注意其变形问题,考虑是否穿芯轴且应注意摆放方式,选用适宜的热处理设备。在可进行修复条件下,可进行多次回火和热压以达到目的。
硅锰。55Si2MnB—特性:性能与55Si2Mn钢相近,但淬透性更高,在油中临界淬透直径约为90~180mm,疲劳强度也显著提高。
用途:适用于制造中、小型截面的钢板弹簧,如汽车上的前后副钢板弹簧。
55SiMnVB—特性:强度、韧及塑性及淬透性均比60Si2MnA钢高,油中临界淬透直径约为50~107mm;热加工性能良好,热处理时表面脱碳倾向小,回火稳定性好。用途:适用于制造中型截面尺寸的板弹簧和螺旋形弹簧,可代替60SiMnA钢使用。55Si2Mn—特性:强度大、弹性极限好,屈服比值高,热处理后韧性较好,焊接性差,冷变形塑性低,切削性尚好,淬透性较65、65Mn钢高,临界淬透直径:油中约为25~57mm;水中约为44~88mm;此钢宜油淬、水淬时有形成裂纹倾向,无回火脆性倾向,且具有抗回火稳定和抗松弛稳定性;钢中夹杂物较高,轧制较困难,表面易出疵病,脱碳倾向大;适宜在淬火并中温回火状态下使用。用途:适用于制造铁道车辆、汽车、拖拉机等承受中等载荷的扁形弹簧、直径<25mm的螺旋形弹簧、缓冲弹簧以及汽缸安全阀门等高应力下工作的重要弹簧。
60SiMn、60Si2MnA—与55Si2Mn钢相比,强度和弹性极限均稍高(其中60Si2MnA钢更好),淬透直性也较好,在油中临界淬透直约为37~73mm,其他性能相同;主要使用状态为淬火并中温回火下使用。用途:此钢应用广泛,适用于制造铁道车辆、汽车、拖拉机等工业上制造承受较大载荷的扁弹簧或直径≤30mm的螺旋形弹簧,如汽车、火车车箱下部承受应力和振动用板弹簧、安全阀和止回阀上弹簧以及工作温度<250℃非腐蚀性介质中的耐热弹簧;用于承受交变载荷和高应力下工作的大型重要卷制弹簧和承受剧烈磨损的机械零件。
纵置钢板弹簧非独立悬架又可以分为不对称纵置钢板弹簧非独立悬架、平衡悬架和对称纵置钢板弹簧非独立悬架,不特别指明时即为后者,且简称为纵置钢板弹簧非独立悬架。不对称纵置钢板弹簧非独立悬架 纵置钢板弹簧固定到车轴(桥)上时,U形螺栓中心到两端吊耳中心之间的距离不等的悬架。
平衡悬架 能够保证所连接车桥(轴)上的车轮所承受的垂直载荷始终相等的悬架。
使用平衡悬架的作用是能保证车轮与地面接触良好、负荷相同,并能保证驾驶员对汽车行驶方向的控制能力和汽车有足够的驱动力。根据结构不同,平衡悬架又可分为推力杆式和摆臂式2种。 其构成有纵置钢板弹簧,它的两端搭在后桥半轴套管上部的滑板式支架内。中部通过U形螺栓固定在平衡轴承壳上,并可绕平衡轴转动,平衡轴通过支架固定在车架上。
推力杆的一端固定在车架上,另一端与车桥连接。推力杆用来传递驱动力、制动力及相应的反作用力。推力杆平衡悬架的工作原理是行驶在不平路面上的多轴汽车,若每个车轮都采用典型的钢板结构作为悬架,则不能保证全部车轮与地面充分接触,即有的车轮承受的垂直负荷减小(甚至为零),如若发生在转向轮上,驾驶员将难以控制行驶方向。
若发生在驱动轮上又会丧失部分(直至全部)驱动力。将三轴汽车的中桥和后桥装在平衡杆的两端,平衡杆中部与车架做铰链式连接。于是两桥上的车轮不可以独立地作上、下移动,其中任一车轮遇坑下沉,则另一个车轮在平衡杆的影响下向上移动。
由于平衡杆两臂等长,两个车轮的垂直载荷始终相等。推力杆平衡悬架用于6×6三轴越野车及6×4三轴货车的车中后桥。 中桥悬架采用纵置钢板弹簧结构。
后部吊耳与摆臂的前端相连,而摆臂轴支架固定在车架上。摆臂的后端与汽车后桥(轴)相连。摆臂式平衡悬架的工作原理是汽车在不平路面上行驶,若中桥遇坑下落会通过后部吊耳向下拉摆臂绕摆臂轴逆时针转动,同时位于摆臂后端上的后轴车轮将向上移动。此处的摆臂相当一个杠杆,中、后桥上垂直载荷的分配比例,取决于摆臂的杠杆比及钢板弹簧前、后长度。
钢板弹簧按形状分类则有半椭圆板簧、椭圆板簧。钢板弹簧的主要功能是作为汽车悬架系统的弹性元件,此外多片弹簧的片间摩擦又起作系统的阻尼作用,多数钢板弹簧通过卷耳和支座兼有导向作用。
但就其基本的受力情况及结构特点,钢板弹簧具有以下两个基本特征:1、无论钢板弹簧以什么形式装在汽车上,它都是以梁的方式在工作,也就是说它的主要受力方向垂直于钢板弹簧长度。
同时,由于受变形相对其长度很小,因此可以利用材料力学中有关小挠度梁的理论,即线性原理来进行分析计算。2、钢板弹簧装在汽车上所承受的弯矩,基本上是单向载荷,因而其弯曲应力也是单向应力。
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