2024年5月5日发(作者：邹子瑜)

钢板弹簧的计算

1. 1

钢板弹簧的布置方案的选择

钢板弹簧在汽车上可以纵置也可以横置,

纵向布置时还具有导向传力的作用,并有

一定的减震作用，连得因而使的悬架系统结构简化。而横向布置时

因为要传递纵向力，必

须设置附加的导向传力装置，使结构复杂、质量加大，所以只在极少数汽车上应用。

如下图所示,它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也

叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，

前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊

耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳

之间的距离有变化的可能。

图4.1

1. 2 钢板弹簧主要参数的确定

EQ1042轻型货车相关参数∶

悬架静挠

f

c

=72mm，悬架动挠度

f

c

=80mm，轴距

Z=3300mm, 单个钢板弹簧的载荷

F

w



m

1

g

1150



9.8



5635N

22

1. 2. 1 满载弧高

f

a

满载弧高

f

a

是指钢板弹簧装到车轴（桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面

与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。常取

f

a

=10~20mm，这里取

f

a

=10mm.。

1. 2. 2钢板弹簧长度L的确定

钢板弹簧长度L是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离,在总布置可能的条件下，应尽

可能将钢板弹簧取长些。

在下列范围内选用钢板弹簧的长度：

轿车：L=（0.40~0.55）轴距；

货车:前悬架：L=（0.26~0.35）轴距； 后悬架：L=（0.35~0.45）轴距。

应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下：

1,增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力，提高使用寿命降低弹簧刚度，改善汽车平

顺性。

2,在垂直刚度c给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。

3,刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向

力矩值。

4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。

本设计中

L=0.35×3300mm=1155mm

1.2.3 钢板断面尺寸及片数的确定

a.钢板断面宽度b的确定

有关钢板弹簧 的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增

大系数δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩

J

0

。

对于对称钢板弹簧：

3

J

0







L



ks



c









48E



式中，s为U形螺栓中心距（mm）；k为考虑U形螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数（如刚

性夹紧，取k=0.5，挠性夹紧，取k=0）；c为钢板弹簧垂直刚度（N/mm），

cF

w

/

f

c

；δ

为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数

n

1

，再估计一个总片数

n

0

,求得





然后用





1.5

n

1

n

0

，





1.04



1



0.5













1.5



0.96

,

E2.0610

5

MP

a

1.04



1



1







5635N

F

c



w



78.26N/mm

f

c

72mm

初定δ）E为材料的弹性模量。

2024年5月5日发(作者：邹子瑜)

钢板弹簧的计算

1. 1

钢板弹簧的布置方案的选择

钢板弹簧在汽车上可以纵置也可以横置,

纵向布置时还具有导向传力的作用,并有

一定的减震作用，连得因而使的悬架系统结构简化。而横向布置时

因为要传递纵向力，必

须设置附加的导向传力装置，使结构复杂、质量加大，所以只在极少数汽车上应用。

如下图所示,它中部用U型螺栓将钢板弹簧固定在车桥上。悬架前端为固定铰链，也

叫死吊耳。它由钢板弹簧销钉将钢板弹簧前端卷耳部与钢板弹簧前支架连接在一起，

前端卷耳孔中为减少摩损装有衬套。后端卷耳通过钢板弹簧吊耳销与后端吊耳与吊

耳架相连，后端可以自由摆动，形成活动吊耳。当车架受到冲击弹簧变形时两卷耳

之间的距离有变化的可能。

图4.1

1. 2 钢板弹簧主要参数的确定

EQ1042轻型货车相关参数∶

悬架静挠

f

c

=72mm，悬架动挠度

f

c

=80mm，轴距

Z=3300mm, 单个钢板弹簧的载荷

F

w



m

1

g

1150



9.8



5635N

22

1. 2. 1 满载弧高

f

a

满载弧高

f

a

是指钢板弹簧装到车轴（桥）上，汽车满载时钢板弹簧主片上表面

与两端（不包括卷耳孔半径）连线间的最大高度差。常取

f

a

=10~20mm，这里取

f

a

=10mm.。

1. 2. 2钢板弹簧长度L的确定

钢板弹簧长度L是指弹簧伸直后两卷耳中心之间的距离,在总布置可能的条件下，应尽

可能将钢板弹簧取长些。

在下列范围内选用钢板弹簧的长度：

轿车：L=（0.40~0.55）轴距；

货车:前悬架：L=（0.26~0.35）轴距； 后悬架：L=（0.35~0.45）轴距。

应尽可能将钢板弹簧取长些,原因如下：

1,增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力，提高使用寿命降低弹簧刚度，改善汽车平

顺性。

2,在垂直刚度c给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。

3,刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向

力矩值。

4,增大钢板弹簧纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。

本设计中

L=0.35×3300mm=1155mm

1.2.3 钢板断面尺寸及片数的确定

a.钢板断面宽度b的确定

有关钢板弹簧 的刚度、强度等，可按等截面简支梁的计算公式计算，但需引入挠度增

大系数δ加以修正。因此，可根据修正后的简支梁公式计算钢板弹簧所需要的总惯性矩

J

0

。

对于对称钢板弹簧：

3

J

0







L



ks



c









48E



式中，s为U形螺栓中心距（mm）；k为考虑U形螺栓夹紧弹簧后的无效长度系数（如刚

性夹紧，取k=0.5，挠性夹紧，取k=0）；c为钢板弹簧垂直刚度（N/mm），

cF

w

/

f

c

；δ

为挠度增大系数（先确定与主片等长的重叠片数

n

1

，再估计一个总片数

n

0

,求得





然后用





1.5

n

1

n

0

，





1.04



1



0.5













1.5



0.96

,

E2.0610

5

MP

a

1.04



1



1







5635N

F

c



w



78.26N/mm

f

c

72mm

初定δ）E为材料的弹性模量。