汽车中钢板弹簧的作用
在我国的交通网络中,有的路面并不平整,因此汽车在行驶途中会受到较大的震动,这就要求车子,尤其是拖拉机的的前后车架互相连接,并要求用良好的弹性器件来连接前后桥,以减少汽车受到的冲击。一般来说,普通乘用车多用螺旋弹簧来作为弹性元件,而那些常常要行驶在崎岖路面上的车子,如越野车、皮卡车、拖拉机等,就需要使用钢板弹簧来对车体进行连接。
顾名思义,就是用钢板做成的弹簧,这种弹簧的厚度一般相等,并呈现两端较为狭窄而中间较宽的形态。出于材料与性能两方面的考虑,钢板弹簧的外观一般要符合或接近于应力梁的设计。另一种钢板厚度不等,两端较中间更薄,比较少见,多用在轻型、小型的汽车,而大客车、货车等较大型的车辆多数使用前一种钢板弹簧。
钢板弹簧的作用原理在其力学结构的特性,由于钢板弹簧的中部是通过骑马螺栓固定的,而且其两端的卷耳铰接在支架上,从而起到缓冲的作用。而且钢板弹簧的两端在装好后会呈现向上弯曲的自然状态,能在纵向布置中起到对力的传导作用,从而可以省去减振器等结构。而且钢板弹簧在种种迭加的加工中会制成倒三角的形状,并根据所需的减震效果与汽车的承重来确定钢板的片数。钢板的数量越多、厚度越厚、长度越短,则其弹性与刚性就会越好。
为了更好地提升钢板弹簧的性能,我们需要对其进行优化。由于钢板在受到的垂直的正向载荷时,各个钢板弹簧片都会由于力的作用产生形变,会发生上拱弯曲的现象。尤其是大型、重型的卡车,钢板弹簧是薄弱处,其主片的卷耳受力严重,为了改善这一情况,制造商通常会在第二片两端做出包耳的结构,或者采用橡胶支撑垫等其他的支撑或连接方式。
在设计钢板弹簧时,通常有动挠值、静挠度、刚度与应力等几种指标,而经过计算分析后,可以根据不同的数据组合来设计生产钢板弹簧,以便满足不同车型的需要。而钢板弹簧在汽车中除了起到弹性器件的作用外,还可作为系统阻尼、导向组件发挥其作用,相信它的多种用途会使其应用越来越广泛。