我们知道 ,乘用车独立悬挂的弹性元件多用螺旋弹簧 ,非独立悬挂的弹性元件多用钢板弹簧 。由于钢结构简单 ,使用可靠 ,钢板弹簧使用很广泛 ,例如一些越野车 、皮卡或面包车 。而大客车 、货车则大多数是使用钢板弹簧 。
顾名思义 ,钢板弹簧就是用钢板做弹簧 ,它又称为叶片弹簧 。为了充分利用材料 ,钢板弹簧做成接近于应力梁的形式 。它有两种类型 ,一种是等厚度 ,宽度呈现两端狭 ,中间宽 。传统的多片迭成的钢板弹簧就是这一类型 ,这种钢板弹簧是由多片长度不等 ,宽度一样的钢片所迭成 ,现在的大客车 、货车多数使用这种钢板弹簧 。
另一种是等宽度 ,厚度呈现两端薄 ,中间厚 。现在常见的少片钢板弹簧就是这一类型 ,少片钢板弹簧是指只有1~4片的变截面钢板弹簧 ,变截面钢板弹簧是指沿钢板长度方向中心较厚向两端逐渐变薄 ,或者片宽和片厚均渐变化的钢板弹簧 。多用于轻型汽车 ,现在一些大中型客车也趋向于使用这一类钢板弹簧 。
钢板弹簧的中部通过U型螺栓(又称骑马螺栓)固定在车桥上 ,两端的卷耳用销子铰接在车架
汽车弹簧的支架上 。这样 ,通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来 ,起到缓冲 、减振 、传力的作用 。多片钢板弹簧的各片钢板迭加成倒三角形状 ,最上端的钢板最长 ,最下端的钢板最短 ,钢板的片数与支承汽车的重量和减震效果相关 ,钢板越多越厚越短 ,弹簧刚性就越大 。
但是 ,当钢板弹簧挠曲时 ,各片之间就会互相滑动摩擦产生噪声 。摩擦还会引起弹簧变形 ,造成行驶不平顺 。因此 ,在承载量不是很大的汽车上 ,就出现了少片钢板弹簧 ,以消除多片钢板弹簧的缺陷 。
有些少片钢板弹簧仅用一片钢板弹簧 ,它与多片钢板弹簧相比除了减少噪声和不会摩擦外 ,还可以节省材料 ,减轻重量 ,便于布置 ,降低整车高度 ,具有良好的平顺性 。
少片钢板弹簧的钢板截面变化大 ,从中间到两端的截面是逐渐不同 ,因此轧制工艺比较复杂 。为了减轻重量和轧制工艺难度 ,近年出现了一种纤维增强塑料(FRP)代替钢板 ,可减小重量一半以上 。这种纤维增强塑料是由玻璃纤维制成 ,用聚酯树脂聚合在一起 。
据计算一般的单片钢板弹簧每副重量约11~20公斤 ,而纤维增强塑料弹簧每副重量约4公斤左右 ,而且行驶平稳 ,噪声很低 。
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