汽车多片钢板弹簧的可靠性设计

汽车多片钢板弹簧的可靠性设计

刘巧伶　林　逸[吉林工业大学汽车工程学院, 长春, 130025 ]
张义民　闻邦椿[东北大学]

摘　要: 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。

关键词: 钢板弹簧, 二阶矩技术, 可靠性设计
中图分类号:U 463133411

汽车行驶路面的凹凸不平, 使汽车钢板弹簧承受着随机载荷的作用, 应采用概率统计理论进行汽车的可靠性分析, 评价和设计汽车的钢板弹簧。根据对实际路面的调查, 掌握车辆长期使用状态下的实际载荷, 且根据设计人员的实际经验, 给出汽车的设计载荷, 由给定的设计载荷来计算汽车零部件的可靠度和进行汽车零部件的可靠性设计, 把失效的发生控制在一种可以接受的水平。近30 年来, 汽车可靠性分析与设计的理论和方法得到了迅速的发展, 把概率统计意义上的分析与设计方法应用于实际构件的分析与设计, 使产品的设计工作性能与实际工作性能更加符合, 得到既有足够的安全可靠性, 又有适当经济性的优化构件[ 1 ]。目前, 有关汽车钢板弹簧的可靠性设计多限于一片钢板弹簧的情形[ 2, 3 ]和相同厚度的多片钢板弹簧的情形[ 4 ]。本文从理论上推导出了计算不同厚度的多片钢板弹簧的可靠度和可靠性设计的表达式, 通过计算机程序实现对钢板弹簧可靠性设计, 这样可以提高设计水平, 节省材料, 降低成本, 提高汽车的可靠性。
1　钢板弹簧的可靠度计算
汽车的多片钢板弹簧多半为中心受载的简支叠板弹簧。如图1 所示按一定宽度b 将其截开重叠使用。在钢板弹簧垂直方向载荷的计算上, 通常采用的是所谓等应力梁的计算公式, 其工作应力的实用公式为[ 5 ]

2　钢板弹簧的可靠性设计
3　程序框图和数值算例

….

4　结　语
本文给出了不同厚度的多片钢板弹簧可靠性设计的一种实用有效的方法, 具有计算可靠度和设计钢板厚度的特色。应用本文方法对机械零部件进行可靠性设计, 可以缩短设计周期, 节省试验经费, 提高设计水平, 对机械零部件的可靠性设计具有通用性, 可以在所有机械
行业可靠性设计中加以应用。
参考文献
1　王秉刚编著1 汽车可靠性工程方法1 北京: 机械工业出版社, 1991
2　牟致忠主编1 可靠性设计1 北京: 机械工业出版社, 1993
3　张义民等1 板簧的可靠性设计1 汽车科技, 1994, (4) : 8～ 10
4　张义民等1 叠板弹簧的可靠性设计1 兵工学报, 1997, (1) : 77～ 79
5　付蒿元译1 汽车强度1 北京: 机械工业出版社, 1987

可靠性设计,汽车可靠性,钢板,弹簧