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钢板弹簧:非独立悬架特有弹性元件
时间:2015-12-16 10:10:03   来源:bk.jnesc.com   作者:一二三没有四
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钢板弹簧(Leaf Spring)是汽车悬架中被广泛应用的一种弹性元件,是非独立悬架特的,也被叫做叶片弹簧,在我国北方地区俗称为钢板,由若干个合金弹簧片组成,其结构简单,性能可靠。
词条内容

目录
钢板弹簧简介
钢板弹簧原理
钢板弹簧形式
钢板弹簧优缺点
钢片弹簧生产工艺

钢板弹簧:非独立悬架特有弹性元件


钢板弹簧简介


    钢板弹簧是由若干个不等长和不等曲率的钢板叠合而成的,为了充分利用材料,钢板弹簧做成接近于应力梁的形式。安装好后钢板弹簧的两端会自然的向上弯曲,当轮子受到路面的冲击力的时候,钢板弹簧就会产生变形,而它的变形会减轻汽车所受到的冲击,当纵向布置时还有导向传力的作用。在非独立悬挂汽车中大多都采用的是钢板弹簧,这样可以不用安装导向装置和减震器。


钢板弹簧原理


     钢板弹簧安装在汽车的悬架中,当受到的垂直载荷为正向时,钢板弹簧的各弹簧片都会受到外力变形,会向上拱弯,这时车桥和车架会相互靠近。当车桥和车架互相远离时,钢板弹簧受到的正向垂直载荷和变形会逐渐减小,甚至反向。


    在钢板弹簧中最长的一条是主片卷耳,这个部位受力最严重,也是最薄弱的,为了改善主片卷耳的受力情况,工程师也经常会将第二片末端也做成卷耳,还会包在主片卷耳的外面,所以被称为包耳。但是为了让钢片弹簧在受力变形时各个钢片都能有相对滑动,所以主片卷耳和包耳之间会留有较大的空隙。也有一些钢板弹簧两端没有做成卷耳,而是采用像是橡胶支撑垫等这样的支撑连结方式。


    在非承载车身的硬派越野车及客车、货车上,使用的是扁平长方形的钢板,这类钢板弹簧呈弯曲形状 ,由数片叠成的底盘用弹簧,一端以梢子安装在吊架上,另一端使用吊耳连接到大梁上,使弹簧能伸缩。

 

钢板弹簧:非独立悬架特有弹性元件


钢板弹簧形式


(一)多片簧
    这类钢板弹簧由若干长度不等但是宽度一样的钢片迭加组合而成,成倒三角状,钢片的长度由上往下递减,上面的长,下面的短。钢片的片数取决于承载的汽车的重量,钢板片数越多,钢板弹簧就越厚,弹性也就越大。但是多片式钢板弹簧在使用时间长了之后,各个钢片之间会互相摩擦滑动,产生噪音,这样的摩擦还会引起弹簧变形,造成行驶不平顺。


(二)少片簧
     这类钢板弹簧由中间厚两端薄、等宽等长的钢片迭加而成的,这类弹簧比多片式的横截面要大,但是从中间到两端的截面是渐变的,所以在轧制工艺上要比较复杂,价格也略贵一些。少片簧各钢板之间是点接触,之间的摩擦少,乘坐舒适性高。


(三)多片簧与少片簧比较
    如果两者相比较,多片簧和少片簧有相同的承载能力的话,那么少片簧要比多片簧质量轻50%左右,这样在油耗上就比较有优势,而且行驶中的平顺性也比较好。


钢板弹簧优缺点


(一)优点

    结构简单、成本低、工作可靠、维修方便,作用多,是悬架的弹性元件也是悬架的导向装置。它一端与车架铰接,用来传递各种力还有力矩,还决定着车轮的跳动轨迹,还能发挥摩擦减震的作用。


(二)缺点
    应用范围窄,只能用在非独立悬架,而且重量比较重,刚度大,舒适性也比较差,纵向尺寸较长,对汽车前悬架和后悬架的缩短有不利影响,而且车架连结处的钢板弹簧容易被磨损消耗。


钢片弹簧生产工艺


    钢片弹簧一篇采用的是60Si2Mn、50CrV等材料,工艺采用下料、钻孔、卷耳、淬火、回火、喷丸、配装、预压、喷漆等工艺。

 

钢板弹簧:非独立悬架特有弹性元件


钢板弹簧损坏的原因


    钢板弹簧受损就会影响车辆的正常行驶,导致钢板弹簧受损的原因有三点。


    一是汽车负重过重,钢板弹簧的使用寿命的长短与车辆承载物资重量成正比,车辆负载越重,钢板弹簧使用寿命就越短。大家关注的多是钢板弹簧总成所承受的载荷,而忽略重量要分布均匀这一点,当车辆突然起步、紧急制动,或是在起伏大的道路上快速行驶时,虽然总负载没有超过规定的重量,但是局部的重量已经超过了所能承受的最大载荷,故而会使钢板弹簧出现腿卷、压弯等损坏。


    二是钢板弹簧在组合时不完成造成的受损,在使用者,各个钢片之间是需要严密配合的,他们的弧度、耐疲性和光洁度都需要有严格的规定,但是要是组合的不完整,则会让钢片之间的间隙加大,导致受损。


    三是钢板弹簧的润滑问题,要是钢板弹簧长期都不仅润滑,则钢片之间就会有干摩擦,行驶中甚至可以听到摩擦声,要是遭遇外界的雨水,还会在空气的作用下被侵蚀生锈,表面变粗糙,使用寿命就会缩短。 

参考资料
1. 汽车弹簧钢板损坏的原因 .【中国百科】.[引用日期2015-12-16].
2. 钢板弹簧 .【汽车之家】.[引用日期2015-12-16].
3. 钢板弹簧 .【百度百科】.[引用日期2015-12-16].
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