贸易弹簧

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近年来，弹簧的有限元设计方法已进入了实用化阶段，出现了不少有实用价值的报告，如螺旋角对弹簧应力的影响；用有限元法计算的应力和疲劳寿命的关系等。图1-8所示为用现行设计方法计算和有限元法解析应力的比较。对相同结构的弹簧，在相同载荷作用下，从图中可以看出，有效圈少的或螺旋角大的高应力弹簧的应力，两种方法得出的结果差别比较大。这是因为随着螺旋角的大，加大载荷偏心，使弹簧外径或横向变形较大，因而应力比较大。用现行的设计计算方法不能确切地反映，而有限元法则能较为确

切地反应出来。

对于目前出现的异性截面悬架弹簧和气门弹簧，从轻量化、节省空间，提高舒适性和改善弹簧应力分布考虑，比圆截面弹簧更为合理，但是这类弹簧材料价格高，弹簧制造工艺复杂，使得弹簧成本要高于圆截面弹簧。因此目前还看不出异性截面弹簧取代圆截面弹簧的迹象。

1    弹簧设计的发展目前，广泛应用的弹簧应力和变形的计算公式是根据材料力学推导出来的。若无一定的实际经验，很难设计和制造出高精度的弹簧，随着设计应力的提高，以往的很多经验不再适用。例如，弹簧的设计应力提高后，螺旋角加大，会使弹簧的疲劳源由簧圈的内侧转移到外侧。为此，必须采用弹簧精密的解析技术，当前应用较广的方法是有限元法（FEM）。

悬挂的构件虽然简单但参数的确定却相当的复杂，厂家不但要考虑汽车的舒适性，操控稳定性还要考虑到成本问题。

基于这三个问题不同厂家有不同的倾向性策略。也就产生了国内现在比较常见的五种悬挂：麦弗逊式独立悬挂、

双叉臂式独立悬挂、单纵臂扭杆梁式半独立悬挂、连杆支柱式独立悬挂、多连杆式独立悬挂。下面就让我们来逐一分析以上五款国内常见悬挂，今天首先来介绍下使用最普遍的麦弗逊式独立悬挂。麦弗逊式独立悬挂麦弗逊式悬挂是当今世界用的最广泛的轿车前悬挂之一。麦弗逊式悬挂由螺旋弹簧、减震器、三角形下摆臂组成，绝大部分车型还会加上横向稳定杆。主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套在减震器上组成，减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制弹簧只能作上下方向的振动，并可以用减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。