汽车钢板弹簧悬架装配工艺研究

悬架系统是汽车的重要组成部分,其性能对汽车行驶平顺性,操纵稳定性和安全性都有着重要的影响。悬架承受和传递载荷,工况复杂,正确的装配是悬架系统工作的前提。文章以商用车钢板弹簧悬架为对象,结合企业生产实践,探讨悬架装配工序划分、装配工装、装配工艺过程、装配质量管理等内容。

某轻型客车钢板弹簧断裂失效原因分析

某轻型客车钢板弹簧在整车耐久试验过程中频繁出现断裂问题。文章通过断口宏观和微观分析、化学成分分析、硬度测试、金相组织检测分析,以及铣削台阶位置和板簧受力特征分析,确定了钢板弹簧断裂的根本原因并制定了改进措施,结合台架试验及整车道路试验进行了验证。结果显示,钢板弹簧卷耳两侧铣削范围过长,导致板簧簧片R角处存铣削台阶,使得此处应力集中进一步提高,导致钢板弹簧在此处断裂。减小钢板弹簧卷耳两侧铣削长度,问题得以解决。

基于载荷谱的钢板弹簧耐久试验规范优化

文章以轻型客车的钢板弹簧为例,开展了基于试验场载荷谱的整车耐久试验规范优化。选取了能够表征钢板弹簧受力的板簧前端安装支座为载荷谱关键采集点,采集了试验场耐久规范的载荷谱,结合疲劳理论知识并通过N-code软件计算得到不同试验工况的伪损伤值。以保留原始载荷谱90%的伪损伤当量为目标生成了加速试验规范,进而从功率谱密度、统计值和雨流计数等方面对优化前后的耐久试验规范进行了分析和对比,结果表明,在保留原有试验规范的特征基础上可以实现明显的加速,试验周期缩短了60%。

工程车平衡悬架钢板弹簧座疲劳断裂机理研究

为解决某工程车平衡悬架钢板弹簧座失效断裂问题,利用工艺分析、断口分析、金相检验、强度检测、硬度检测以及材料疲劳极限检测等方法,对平衡悬架钢板弹簧座进行分析。结果表明:平衡悬架钢板弹簧座所用材料满足标准要求,平衡悬架钢板弹簧座的失效形式为多源高应力、低周次弯曲疲劳开裂,裂纹源处于平衡悬架钢板弹簧座与U型螺栓配合的圆角根部位置,该位置较厚大在生产工艺上易产生缩孔缩松等缺陷,在结构上是平衡悬架钢板弹簧座承受应力最大的位置,为零件的危险截面。

车用多阶刚度钢板弹簧的有限元分析法

搭建自由状态下多阶刚度板簧的有限元模型,模拟板簧台架试验的装配和加载过程,开展对应的台架试验。比较计算结果和台架试验结果,验证有限元计算的准确性,为同行提供参考。

含裂纹少片变截面钢板弹簧的刚度特性分析

利用SolidWorks和ANSYS软件建立了含裂纹的少片变截面钢板弹簧三维仿真模型,通过分析不同位置、角度、深度的裂纹影响下钢板弹簧的刚度特性,探究了裂纹位置、角度、深度对弹簧刚度的影响规律。结果表明:横向裂纹对钢板弹簧刚度影响显著,裂纹位置越接近板簧根部平直段1/3长度处、裂纹角度越接近90°、裂纹越深,影响程度越大,钢板弹簧刚度越小;纵向裂纹对钢板弹簧刚度的影响轻微,刚度变化很小;一定深度范围内,含裂纹钢板弹簧的刚度较无裂纹钢板弹簧的刚度略大。

商用车复合式前空悬钢板弹簧设计优化

为了解决复合式前空悬钢板弹簧可靠性验证过程中出现的断裂问题,文章从四个方面对原方案进行优化:第一,提高材料极限应力,采用代号为LQSP1300的材料,屈服强度由原来的1100 MPa提升到1300 MPa。第二,局部结构优化,第二片后段加长20 mm,改善钢板弹簧第一片板簧作用时应力集中。第三,优化钢板弹簧弧高,在标定高度下,钢板弹簧反向承载,使其在上跳过程中工作应力呈先减小后增加的趋势,提高疲劳寿命。第四,钢板弹簧喷丸工艺优化,上下表面均进行喷丸处理,形成残余应力层,使钢板弹簧在上下跳动变形的过程中均可以抵消一部分应力,提高疲劳寿命。通过四个方面的优化,新方案台架疲劳试验次数提升45.4%,同时通过了12000 km道路可靠性试验。

钢板弹簧热处理变形分析

汽车钢板弹簧是悬架系统的重要组成部分,热处理是钢板弹簧加工的核心工序,在热处理过程中易出现钢板弹簧变形问题。为解决钢板弹簧热处理变形问题,对板簧热处理过程的加热、淬火、回火等工艺过程进行分析,查明热处理时钢板弹簧变形的主要原因,并制定相应的控制方案。

某车型钢板弹簧纵向受力工况分析

在商用车悬架中,钢板弹簧是应用最广泛的弹性元件,在日常设计中,开发人员往往更关注垂直载荷对钢板弹簧的影响,而忽视了极限工况中纵向冲击对钢板弹簧的影响。文章通过实例,分析车辆在受到纵向加速度时钢板弹簧的纵向受力,并计算其强度,以及钢板弹簧在纵向扭曲工况下的设计注意事项。在日常设计中,针对钢板弹簧在垂直工况的设计应力在400~500 MPa,但纵扭工况下,从结果可以看出,前簧的应力达到了510.2 MPa,比垂直工况下的应力还大,因此,其纵向受力所产生的应力不应被忽视。

适用于环卫水罐车的变刚度钢板弹簧刚度分配方法

介绍了悬架偏频的计算方法,并针对几种常用的变刚度钢板弹簧刚度分配方法进行了介绍与设计计算,同时利用ADAMS软件进行了后悬架以及整车的车辆动力学建模,分析了比例中项法与空满载等频法两种刚度分配方法对整车平顺性的影响。研究表明,对于洗扫车和清洗车,利用空满载等频法进行刚度分配的综合平顺性优于利用比例中项法进行刚度分配的综合平顺性。

两级刚度复式钢板弹簧断裂失效分析

为分析钢板弹簧断裂产生的原因,寻找在可靠性道路试验中出现断裂的两级刚度复式钢板弹簧的改进方案,采用断口相貌观察、化学成分测试、硬度测试、微观组织检测和表面残余压应力测试等方法对断件进行检测分析。结果表明:中间垫板端部与主簧第一片之间存在闪缝,是钢板弹簧断裂的主要原因。其改进方案为:在中间垫板端部倒圆角R5以消除闪缝的存在。

多片钢板弹簧建模及悬架性能仿真

多片钢板弹簧是重型商用车非独立悬架中力学性能比较复杂的弹性元件,兼起导向和减震的作用。采用动力学分析软件ADAMS中板簧工具箱建立多片钢板弹簧三维模型,得到钢板弹簧刚度曲线,对比理论设计值,验证所建立板簧模型的正确性。在钢板弹簧模型的基础上,建立钢板弹簧悬架仿真试验台模型,进行双轮同向和反向跳动悬架性能仿真试验,得到悬架的刚度性能曲线,为钢板弹簧悬架的优化设计提供参考。

汽车钢板弹簧的应用及其发展趋势

1车用钢板弹簧概述车用钢板弹簧又称为叶片弹簧,它是汽车悬架中应用广泛的一种弹性元件。它由若干片长度不等、曲率半径不同。

基于虚拟样机技术的汽车钢板弹簧设计及分析研究

提出了利用虚拟样机理论，在整车动力学仿真的基础上，对汽车板簧进行了ＣＡＤ、ＣＡＡ 的方法，实际应用结果表明，开发的系统ＡＳＣＡＤ，能有效地提高汽车的设计水平。

四轮农用车钢板弹簧常见故障及排除

一、钢板弹簧常见故障 1.钢板弹簧折断。钢板弹簧折断后,车身会向折断的一侧偏斜,如前钢板弹簧折断,机车将出现跑偏现象。故障的原因有:①回弹夹将钢板弹簧夹得过紧,使其成为一体,弹性降低;②车辆转弯过急;③满载行驶时紧急制动;④各片钢板弹簧弧度不一政,接触不良;

汽车钢板弹簧多体动力学建模及动特性仿真研究

汽车悬架系统常用的弹性元件钢板弹簧,既是弹性元件,又是传递纵向、侧向地面作用力的传力元件,进行动力学建模时存在一定难度。文章从多体系统动力学的角度出发,建立了钢板弹簧的多体动力学模型,并应用机械系统动力学仿真软件ADAMS对其动特性进行了计算机仿真,仿真分析的结果与试验数据基本吻合。

平衡悬架钢板弹簧模型的建立与仿真

为更好分析重型卡车平衡悬架钢板弹簧的性能,应用离散梁单元方法创建了某重型卡车平衡悬架钢板弹簧的多体动力学模型,解决了重型卡车平衡悬架钢板弹簧大变形、接触非线性以及干摩擦等问题。通过调整离散梁单元的各项参数,得出了与实际钢板弹簧的垂向刚度变化和迟滞特性一致的模型。研究结果表明采用离散梁单元法建立的平衡悬架钢板弹簧模型能更真实、可靠地反映钢板弹簧的特性,也为整车动力学模型的建立提供了既准确又方便的平衡悬架钢板弹簧模型。

汽车多片钢板弹簧的可靠性设计

钢板弹簧是汽车中较为重要的零部件之一。本文中笔者介绍了汽车钢板弹簧的可靠性设计方法，在基本随机变量的概率特性已知的情况下，使用二阶矩法对钢板弹簧进行可靠性设计，并且编制了实用的计算机程序，可以迅速准确地得到钢板弹簧的可靠性设计信息。

计及接触摩擦的多片钢板弹簧刚度特性的研究

建立某重型载货汽车后悬架12片等厚钢板弹簧自由状态模型,利用ANSYS软件的接触非线性功能,进行钢板弹簧的刚度特性分析,得到其载荷-变形曲线和应力分布;同时对钢板弹簧进行试验。结果表明,刚度的计算值和测试值基本吻合,应力的计算值和测试值误差较小,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况。

基于接触摩擦的少片变截面钢板弹簧的刚度分析

根据每一片变截面钢板弹簧在自由状态下的三维尺寸、曲率半径和自由弧高,利用Unigraphics的二次开发功能,建立每一片钢板弹簧的实体模型。在ANSYS软件中,采用映射单元划分法,建立钢板弹簧的有限元模型,并在钢板弹簧的接触面中应用接触理论添加接触单元,模拟板间摩擦和计算钢板弹簧的刚度。对钢板弹簧试验分析结果表明:刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差为5.58%,说明该模型可以用于研究考虑钢板之间存在摩擦作用力时的变截面钢板弹簧的受力情况,可用于探讨非线性有限元分析过程中接触刚度系数和接触算法收敛的相互匹配关系,以及分析少片变截面钢板弹簧的刚度。