十二章　弹簧设计第三节　板弹簧的设计

§12-3　板弹簧的设计

　　板弹簧的刚度很大，是一种强力弹簧。主要用于各种车辆的减振装置和某些锻压设备的结构中。板弹簧分平板弹簧和重叠板弹簧两类。

　　一、平板矩形弹簧
　　如图12-9所示，简单的、一块板的矩形弹簧，它的设计约束条件为最大弯曲应力与变形l需满足：
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　

图12-9　矩形弹簧

　　二、重叠板弹簧
　　梯形板簧有比较大的负荷变量，但由于它占的空间较大，可以按如图12-10那样将梯形板切成等宽的几块，再重叠起来，形成小形化的板弹簧。这种重叠式的板弹簧，由于板与板之间有摩擦，所以，在承受振动载荷时有衰减的作用。重叠板弹簧有各种不同的结构，图12-11表示是其中的一种，其装配过程见图12-12，受力变形见图12-13。重叠板的数目一般取6～14块，为防止过大的摩擦，也有只取3～5块的。在汽车上使用时，由于负荷及道路的状态在不断变化，板簧的荷重-变形图应为非线性的。因此，可设置如图12-14所示的辅助板簧。

　　　　　　图12-10　重叠板弹簧原理图　　　　　　　　　　　　　12-11　重叠板弹簧

图12-12　板弹簧的装配过程

图12-13　板弹簧的受力变形

图12-14　辅助弹簧

　　若不考虑板间的摩擦，如前述梯形板簧一样，重叠板簧的设计约束条件为：
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　
　　式中：k' 按下式计算：
　　　　　　　　　　
　　式中：n为板的块数。n' 按下式计算：。
　　实际上还存在板间的摩擦和板的挠度等，严格地讲上述计算值与实测值还有一点差距，但用于普通设计是足够的。